Issuu on Google+

Д.В.Колесов, Р. Д.Маш, И.Н.Беляев

Ч Е ЛОВ Е К

Дрофа


Д.В.Колесов, Р.Д.Маш, И. Н. Беляев

ЧЕЛОВЕК

Учебник для общеобразовательных учебных заведений

■ Допущ ено М инист ерст вом образования Российской Федерации

3-е издание, стереотипное

4 DPO0Q Москва- 2002


УДК 373.167.1:611 ББК 28.70я721 К60

К60

Колесов Д. В. Биология. Человек: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учеб. заведений / Д. В. Колесов, Р. Д. Маш, И. Н. Беляев. — 3-е изд., стереотип. — М.: Дрофа, 2002. — 336 с.: ил. ISBN 5—7107—5479—X Предлагаемый учебник входит в учебно-методический комплект по биологическом у образованию для основной школы (5 — 9 классы ), разработанный под руководством В. В. Пасечника. В учебник включен материал о происхождении человека, расширены сведения о гомеостазе, высшей нервной деятельности и психологии человека. Большое внимание уделено вопросам гигиены и доврачебной помощи. По сравнению с другими учебниками по этому курсу увеличено количество опытов, наблюдений и самонаблюдений. УДК 373.167.1:611 lililC 28.70«721

ISBN 5—7107—5479—X

ИМ И•<>«Дрофа», 2000


Как работать с учебником

П режде чем приступить к изучению курса о человеке, по­ знакомьтесь с содержанием и структурой курса по оглав­ лению, уясните структуру параграфа. Перед началом выполнения домашнего задания позна­ комьтесь с вопросами перед параграфом и вспомните объ­ яснения учителя в классе. Затем прочитайте текст и пе­ рескаж ите его, используя клю чевые слова, помещенные в конце параграфа в рамочке. В случае затруднения уточ­ ните материал по тексту учебника. После этого ответьте на вопросы и выполните задания. В учебнике даны материалы для проведения опытов и самонаблюдений, лабораторные работы. И х можно использовать для тренировки вним ания, пам яти, наблю­ дательности. ?

Вопросы для повторения изученного.

!

Задания. Эксперименты и функциональны е пробы. Дополнительный ш рифтом.

м атериал

выделен

особым

В конце каж дой главы дано краткое обобщение изученного материала под рубрикой «Основные по­ лож ения главы». В учебнике вы найдете описание наиболее опасных бо­ лезней и травм и мер необходимой доврачебной помощи.

1*


Введение

Человек в ряду живых существ. Как и все живые организмы, человек рождается и умирает, питается и дышит, воспроизводит потомство. Его тело имеет клеточное строение, а каждая клетка состоит из множества сложных и простых молекул, среди кото­ рых большое значение имеют молекулы органических веществ. Вода, пища, кислород воздуха, комфортная температура сре­ ды, безопасность — естественные потребности каждого живого су­ щества, в том числе и человека. Нередко эти потребности называ­ ют базовыми, жизненно необходимыми. Все человечество относится к единому биологическому виду — Homo sapiens (Человек разумный), но этот вид значительно от­ личается от всех других. Человек обладает сознанием и способен к труду. Трудовая деятельность позволила намного расширить пищевую базу, создать одежду, жилища, улучшить быт. Исполь­ зование угля, нефти, электричества и других видов энергии дало возможность не только обеспечить людей теплом и горячей пи­ щей, но и создать современный транспорт. Возникшая в начале человеческой истории устная речь в дальнейшем пополнилась изобретением письменности, средствами звуко- и видеозаписи, телефоном, телевидением. Успехи медицины заставили отсту­ пить многие болезни. Понятно, что одному человеку не под силу справиться со всем этим сложным хозяйством. Он выполняет лишь небольшую часть общей работы, получая вознаграждение за свой труд. Это позволя­ ет ему использовать то, что создано трудом других людей. Распре­ деление общественных благ определяет уровень жизни человека. Улучшение условий жизни увеличило ее продолжительность (в среднем от 25 до 70 лет). Но успехи цивилизации принесли с собой многочисленные издержки: загазованность атмосферы, появление пищевых продуктов, содержащих нитраты и другие вредные вещества. Кроме того, не все люди ведут здоровый образ жизни: их здоровью вредят недостаток двигательной активности, табак, алкоголь, наркотики. Вследствие этого перед каждым че­ ловеком встала проблема выбора: как правильно жить, чтобы воз­ можно дольше сохранить здоровье и работоспособность. Для того чтобы ее решить, необходимо знать, как устроен наш организм, как он функционирует, что для него полезно, а что вредно. На эти вопросы и попытается ответить наш курс.


Глава 1

Науки, изучающие организм человека Ш Г1 Я

S 1Ш Ш Щ 1

Из этой главы вы узнаете о становлении наук, изучающих природу человека и охрану

его здоровья, о методах анатомии, физиологии, психологии и гигиены

Вы научитесь использовать методы науки для решения возникающих проблем и при необходимости выбирать для консультации нужных специалистов


§ 1.

Анатомия, физиология, психология и гигиена человека

1. Как изучают строение и функции человеческого организма? 2. Почему опыты на животных позволяют лучше понять функции организма человека? 3. Что такое психология? 4. Что такое здоровье? Как его сохранить? Строение человеческого тела и его органов изучает анатомия человека. Название этой науки происходит от латинского сло­ ва «анатомэ» — рассечение. Вскрытие умерш их людей — основной и наиболее древний метод изучения строения орга­ низма человека. Современные методы исследования с помощью рентгена и ультразвука позволяют изучать строение внутренних орга­ нов, не причиняя пациентам беспокойства. Они позволили н а­ много продвинуть анатомическую науку. А натомия изучает не только внутреннее строение челове­ ка, но и внешние его особенности: рост, вес, пропорции тела, тип телосложения. А натомические исследования дают возможность устанав­ ливать детали строения органов, обнаружить возможные от­ клонения от нормы, что необходимо при диагностике. А натомические названия едины для всех стран. Они даю т­ ся на национальном и латинском язы ках . Употребление л а ­ тинских названий предусмотрено М еждународной анатомиче­ ской номенклатурой. Органы на таблицах анатомического атласа часто рисуют так, как они расположены у человека, обращенного к нам л и ­ цом. Поэтому органы, находящ иеся у человека справа, на р и ­ сунках изображены слева, то есть зеркально. Соответственно органы, находящ иеся у человека слева, на таблице изображ а­ ются с правой стороны. Физиология человека — наука, изучаю щ ая ф ункции чело­ веческого организма и его органов. (Ее название происходит от слова «физис» — природа.) Основу физиологических мето­ дов составляют наблюдения за здоровыми и больными лю дь­


Глава 1. Н ауки, изучающие организм человека

• 7

ми и эксперименты на ж ивотных. П оскольку органы человека сходны по строению с органами ж ивотны х, опыты ставились на них. Совершенствовались лабораторные методы изучения кро­ ви, слюны, мочи и других веществ, образую щ ихся в процессе ж изнедеятельности. Современная электроника позволяет по электрической а к ­ тивности органов судить о работе сердца, мозга, сосудов и дру­ гих органов и проводить измерения, приближ ая физиологию к точным наукам. Электроэнцефалограф позволяет оценить электрическую активность различны х отделов головного мозга. Наряду со сложными инструментальными методами сущест­ вуют и более простые, позволяющие оценивать работоспособ­ ность и тренированность человека. Это — функциональные пробы. Человеку дают дозированную нагрузку, например присесть 20 раз. При этом регистрируют изменения работы его сердечной мышцы. Зная норму, каждый человек может определить, соответствуют ли ей его личные показатели. Психология — наука, изучаю щ ая общие закономерности психических процессов и индивидуально-личностные свойст­ ва человека. Каж ды й человек отраж ает явления внешнего м и­ ра по-своему, определяет их ценность в зависимости от своих индивидуальных потребностей. У каж дого складывается свой субъективный (присущий только ему одному) внут р ен н и й мир. К аж ды й строит свои взаимоотнош ения с другими лю дь­ ми согласно своим убеждениям, сам определяет свои поступки и оценивает их. Вся эта слож ная работа составляет душевную деятельность человека, его п си хи ку. Она вклю чает в себя восп­ риятие, представление, мыш ление, пам ять, волю, чувства, пе­ реж ивания и индивидуальные особенности людей: характер, способности, интересы. П сихология — это наука, изучаю щ ая душевную ж изнь лю ­ дей (от греческого слова «психо» — душа). Она пользуется ме­ тодами, присущ ими любой науке: наблю дениями, экспери­ ментами, измерениями. Важное значение имеет такж е само­ наблюдение, поскольку о собственных переж иваниях может рассказать только сам человек. Самонаблюдение — субъек­ тивный метод исследования. Но если разные люди описыва­ ют свои мысли и переж ивания одинаково, можно сделать вы ­ вод о наличии определенной закономерности.


8 ®

Глава I. Науки, изучающие организм чглшч'на

Гигиена (от греческого слова «гигиенос* здоровый) — от­ расль медицины, изучаю щ ая влияние природной среды, труда и быта на организм человека с целью разработки мероприятий по охране здоровья людей. Существуют различны е направления гигиены, например ш кольная, производственная, гигиена сельскохозяйственног�� труда и т. д. К ак и другие науки, гигиена использует наблюде­ ние, измерение, эксперимент, а такж е моделирование и ста­ тистику. И зучение факторов природной среды требует применения ф изических, хим ически х и биологических методов. О пределя­ ют температуру и состав воды и воздуха, химический состав почвы, продуктов питания, вещей и строений, уровень ради­ ации, степень загрязнения различны х объектов. Ф изиологические гигиенические наблю дения позволяют оп­ ределить, как человек приспосабливается к тем или иным ф ак ­ торам среды. Эти сведения нуж ны для создания средств защ и ­ ты и разработки методов тренировки, позволяю щ их быстрее приспособиться к неблагоприятным условиям. К линические гигиенические наблю дения вы являю т причи­ ны заболеваний, общих для многих людей. Так, исследования врачей-стоматологов привели к выводу, что быстрое разруш е­ ние зубов может быть связано с недостатком фтора в питьевой воде. В результате этих исследований была разработана специ­ альная фторсодерж ащ ая зубная паста. Санитарное обследование. На основе перечисленных выше методов разрабатываю тся санитарные нормы, необходимые для здорового образа ж изни людей, безопасные условия для их деятельности. В каж дом более или менее крупном населен­ ном пункте имеются санитарно-эпидемиологические станции (СЭС), контролирую щ ие соблюдение этих норм. Анатомия, физиология, психология, гигиена. Какие науки изучают: а) строение человека и его органов; б) функции человеческого организма; в) душевную деятельность человека; г) влияние природной среды, быта и труда на здоровье чело­ века с целью охраны здоровья населения?


Глава 1. Н ауки, изучающие организм человека

§ 2.

9

Становление наук о человеке

1. Что вам известно о древней греко-римской культуре? 2. С какими именами она связана? 3. Почему эпоха Возрождения получила такое название? Людей всегда интересовали проблемы ж изни и смерти, спосо­ бы борьбы с недугами, сохранение здоровья и долголетия, от­ личие живого от неживого. Вначале считалось, что здоровьем человека, его поступками, ж изнью и смертью управляю т бо­ ги. Но уже на рубеже VI и V веков до наш ей эры греческий мыслитель Г е р а к л и т (конец V I — начало V в. до н. э.) вы сказал мысль, что организмы развиваю тся по законам при­ роды и, познав их, можно использовать эти законы на благо людей. Гераклит считал, что мир непрерывно меняется. Ему принадлеж ит кры латая фраза: «В одну и ту ж е реку нельзя войти дважды!» Великий греческий мы слитель А р и с т о т е л ь (384— 322 до н. э.) много лет заним ался сравнением органов ж ивот­ ных и человека, изучал их развитие. Он обратил внимание на то, что любое живое существо отличается от неж ивы х тел чет­ кой и строгой организацией. Именно он ввел термин «орга­ низм», происходящ ий от слова «организация». Аристотель первым из мыслителей понял, что душ евная де­ ятельность человека есть свойство его тела и существует до тех пор, пока ж ивет тело. Теперь мы знаем, что душ евная деятель­ ность связана со свойством мозга получать, обрабатывать и ис­ пользовать информацию для удовлетворения потребностей ор­ ганизма. Ж изнь любого существа невозможна без информации о состоянии окруж аю щ ей среды. Д ля развития медицины и гигиены много сделал известный медик античности Г и п п о к р а т (ок. 460 — ок. 377 до н. э.). Он одним из первых стал изучать влияние на здоровье людей природных факторов: воды, пищ и, земли, на которой вы ращ и­ вают продукты, температуру и влажность воздуха. Ему удалось найти причины болезней, в которых виноваты сами люди. Продолжателем идей Гиппократа был известный римский врач К л а в д и й Г а л е н (130—200 н. э.). Он вскрывал домашних и диких животных и тщательно описывал их орга­ ны. Подробно изучив строение костей, мыш ц и суставов обезья-


10 •

Глава I. Науки, изучающие организм человека

Рис. 1. А нат ом ические р и сун ки Леонардо да В и нчи

ны, Гален предположил, что человек устроен сходным образом. Галену принадлежат многие работы о ф ункциях органов. Изучение человека в эпоху Возрождения. Идеология, сло­ ж ивш аяся в средневековье, мало способствовала развитию нау­ ки. Пробуждение началось лиш ь в XIV— XVII веках нашей эры. Этот период вошел в историю под названием Возрождение. Большой вклад в изучение человека был сделан великим италь­ янским художником и ученым Л е о н а р д о д а В и н ч и (1452—1519). Он тщательно изучал, описывал и зарисовывал строение тела человека. При этом каждую его часть он изобра­ ж ал с разных сторон, что давало возможность воспринимать ор­ ган в разных ракурсах (рис. 1). А натомические рисунки вы полнялись и другим великим итальянским художником — Р а ф а э л е м С а н т и (1483— 1520). Он считал, что для правильного изображ ения человека надо знать расположение костей его скелета в той или иной позе.


Г л а в а !. Н ауки, изучающие организм человека

О 11

Большой вклад в медицинскую науку был сделан бельгийцем А н д р е а с о м В е з а л и е м (1514— 1564), учивш имся во Ф ранции и преподававш им в И талии. Он точно описал и с помощью учеников-художников изобразил внут­ ренние органы человеческого тела и скелет (рис. 2). В частности, он установил, что левы й и правый ж елудочки человеческого сердца не сообщаются меж ду собой. Однако реш аю щ ий вклад в по­ нимание основных законов движ е­ ния крови был сделан английским ученым У и л ь я м о м Гарве­ е м (1587—1657), откры вш им два круга кровообращ ения: малы й и большой. Заслуга Гарвея состояла и в том, что он впервые применил экс­ Рис. 2. Скелет стоящего человека периментальные методы для ре­ (из сочинения В езалия) ш ения физиологических проблем. Огромное значение для развития физиологии имело откры­ тие рефлекса, сделанное французским философом Р е н е Д е ­ к а р т о м в первой половине XVII столетия. Впоследствии оно было развито трудами русских ученых Ивана М ихайловича Се­ ченова (1829—1905) и Ивана Петровича Павлова (1849—1936). Р азвити е анатом ии, ф изиологии и гигиены с н ач ал а X IX века до наш их дней ознаменовалось больш ими откры ­ тиям и. Изобретение оптического, а затем и электронного м и к ­ роскопа позволило изучить строение клеток и тканей на субмолекулярном уровне; создание электронны х приборов дало возможность установить природу нервного импульса, электро­ химического сигнала, передающего информацию по нервным каналам связи; проникнуть в тайны работы мозга. Успехи экспериментальной гигиены позволили найти надеж ны е методы борьбы с инфекционными болезнями и искоренить многие из них. Медикам и химикам удалось разработать целый класс эф­ фективных лекарств, в том числе антибиотиков и победить мно­


12 •

Глава 1. Н ауки, изучающие организм человека

гие опасные болезни. Успехи в области иммунологии — науки о защ итных силах организма — позволили создать эффективные предупредительные прививки против ряда опасных инфекци­ онных болезней. Большой вклад в развитие науки об иммуните­ те был сделан французским ученым Л у и П а с т е р о м и на­ шим соотечественником И л ь е й И л ь и ч о м М е ч н и к ов ы м. Благодаря развитию иммунологии и хирургической техники стали возможны операции по пересадке органов. Гераклит, А ристотель, Гиппократ, К лавдий Гален, Леонардо да Винчи, Р аф аэл ь Санти, А ндреас Везалий, У ильям Гарвей, Луи П астер, И лья М ечников. ^ J

1. Как представлял Гераклит происходящие в природе процессы? 2. Кому из ученых принадлежит термин «организм»? Какое свойство живой природы было отмечено в этом названии? 3. Как решал Аристотель проблему души и тела? 4. Кто из античных философов впервые заинтересовался про­ блемами гигиены и охраны здоровья? 5. Какой вклад в науку о кровообращении внесли Везалий и Гарвей? 6. Как отразились успехи техники на развитии анатомии, физиологии и медицины?

Основные положения главы 1 Строение тела и органов изучает анатомия, функции — физиология, общие закономерности психических процессов, индивидуально-личностные свойства и поведение челове­ ка — психология. Изучением влияния природных условий, труда и быта на организм занимается гигиена. Она разраба­ тывает методы охраны и поддержания здоровья. Науки о строении и функциях человеческого тела возникли еще в античные времена в связи с потребностями медицины. Они успешно развивались в трудах Аристотеля, Гиппократа, Везалия, Гарвея. Развитие этих наук в наши дни во многом связано с совершенствованием техники.


Глава 2

Происхождение человека

Из этой главы вы узнаете о строении и жизни древнейших; древних и первых современных людей, о становлении рас и народностей

Вы научитесь использовать сравнительно-анатомические, физиологические и эмбриологические методы для доказательства родства живых организмов


§ 3.

Систематическое положение человека

1. Какие систематические таксоны вам известны? 2. Что они отражают? Таксонами называют систематические группы организмов, свя­ занных той или иной степенью родства, поэтому анализ систе­ матического положения вида Человек разумный поможет нам получить первые представления о его происхождении. Человек от носит ся к т ипу хордовых, подт ипу позвоноч­ ны х, классу м лекопит аю щ их, отряду примат ов, семейст ­ ву гоминид, роду Человек (Homo), ви��у Человек разум ны й СHomo sapiens). К а к у в с е х х о р д о в ы х , у че­ ловека на ранних стадиях эмбрионально­ го развития закладывается хорда, над ней формируется нервная трубка, а под ней — киш ечник. К ак у всех поз в о но чных , у человека формируется внутренний ске­ лет, основой которого является позво­ ночник. Кровеносная система зам кн у ­ тая. Н ервная система дифференцируется на спинной и головной мозг, на перифе­ рии находятся нервы, нервные узлы. К ак представитель клас­ са млекопитающих, человек имеет грудобрюшную преграду — диаф ­ рагму, участвующую в ды хании. Она разделяет полость тела на грудную и брюшную (рис. 3, 4). Л егкие млекопитаю щ их состоят из многократно ветвящ ихся трубочек, заРис. 3. П олост и т ела канчиваю щ ихся легочными пузырькаи черепа: с 1 - полость черепа ; ми ~ альвеолами, где происходит газооб2 - грудная полост ь ; мен- Тело имеет постоянную температу3 — брюшная полость-, ру. Сердце четырехкамерное. Ж енские 4 — диафрагма особи млекопитающих вынашивают плод


Глава 2. Происхождение человека

• 15

Рис. 4. В нут ренние органы: I — сердце с сосудами; 2 — околосердечная сумка-, 3 — легкие-, 4 — диафрагма; 5 — желудок; 6 — т онкая киш ка; 7 — мочевой п у ­ зырь; 8 — аппендикс; 9 — т олст ая киш ка; 10 — ж елчный пузырь; II — печень; 12 — т рахея; 13 — гортань


16 •

Глава 2. Происхождение человека

в матке и после рож дения вы карм ливаю т его молоком, вы ра­ батываю щ имся молочными ж елезами. К ак у всех представителей приматов, у человека пятип алая конечность, на пальцах плоские ногти, а не когти, большой палец противопоставлен всем осталь­ ным. Семейство гоминид, кроме человека, вклю чает человеко­ образных обезьян: гиббона, орангутана, гориллу, ш импанзе. У них имеется большое сходство с человеком в генном аппа­ рате (например, 90% генов ш импанзе идентично генам че­ ловека). Обезьяны и люди болеют многими одинаковыми болезнями. К р о д у Ч е л о в е к , помимо ныне существующего вида, относятся и вымерш ие формы. Современный человек отлича­ ется от других гоминид развиты м мозгом, речью, прям охож ­ дением. У обезьян хватательную ф ункцию в равной степени сохранили и ноги, и руки. Х ватательная ф ункция человече­ ской руки чрезвычайно усовершенствована, а ноги ее утрати­ ли и теперь выполняю т только опорную функцию . П альцы ног стали короче, зато появились своды стопы. С прямохож дени­ ем связано и возникновение изгибов позвоночника. Благодаря этим изменениям происходит ослабление сотрясений, возни­ каю щ их при движ ениях. Ч е л о в е к р а з у м н ы й — результат не только биологи­ ческой, но и социальной эволю ции. Чем дальш е движ ется человечество по пути исторического развития, тем большее значение приобретает усвоение опыта предыдущ их поколений, накопленного в продуктах труда и в достиж ениях науки и тех­ ники. Рудименты и атавизм ы как доказательство животного про­ исхождения человека (рис. 5). Важным доказательством про­ исхождения человека от ж ивотных является наличие в его теле рудимент ов — особых органов, которые функционировали ког­ да-то у предков. Потом эти органы утратили первоначальное значение и в жизнедеятельности человека участия не принима­ ют или почти не принимают. К рудиментарным органам в чело­ веческом теле относятся: отросток слепой киш ки — аппендикс, копчиковые позвонки (остатки скелета хвоста); ушные мыш цы, позволяющие некоторым людям шевелить ушами; остатки во­ лосяного покрова по всему телу; третье веко.


Глава 2. Происхождение человека

# 17

Рис. 5. Р удим ент ы и ат авизм ы человека: А — рудимент арны е органы: 1 — волосяной покров на голове пят им е­ сячного зародыша; 2 — уш ная раковина с дарвиновским бугорком (а); 3 — глаз с полулунной складкой (б); Б — ат авизмы: 1 — волосатый человек-, 2 — хвост ат ы й м альчик; 3 — многососковость

Другим важ ны м доказательством родства человека и ж ивот­ ных являю тся ат авизм ы — появление у отдельных людей признаков, которые были свойственны наш им далеким пред­ кам , но утрачены в ходе эволюции. Это такие признаки, как сильное оволосение всего тела и др. Таксоны, рудименты, атавизмы. 1. Что такое рудимент? Приведите примеры. 2. Что такое атавизм? Приведите примеры. (|

Выпишите в три столбика признаки, которые указывают на принадлежность человека к подтипу позвоночных, классу млекопитающих и отряду приматов.

2 . Д . В. К ол есов


18 •

Глава 2. Происхождение человека

§ 4. Историческое прошлое людей 1. В каких экологических условиях развивались предки людей? 2. Как эти условия повлияли на формирование вида Человек разумный? П редш ественники людей. Прародиной человека считается об­ ш ирная территория, в которую входили Северо-Восточная А ф­ рика, Ю жная и Ц ентральная А зия и Ю го-Восточная Европа. Отсюда люди расселились по всей планете. Когда-то эти про­ странства были покры ты тропическими лесами, но примерно 3 ,5 —5 млн лет назад клим ат стал суше, наступило похолода­ ние. Тропические леса отступили, а их место зан яла высокая травяная растительность. Чтобы вы ж ить, предкам человека приходилось приподниматься, чтобы осмотреть местности по­ верх высокой травы . В дальнейш ем это привело к прям охож ­ дению и разделению функций ног и рук. Ноги приобрели опорную функцию , руки освободились и стали использовать­ ся для употребления орудий. О ходе эволюции человека говорят палеонтологические на­ ходки. В Ю жной и Восточной А фрике были найдены останки древних человекообразных обезьян, авст ралопит еков, ходив­ ш их на двух ногах. Они ж или группами. Самки заботились одетях, самцы добывали пищ у. Найденные фрагменты черепов позволили определить объем их мозга (500—600 см3). Это боль­ ше, чем у современных человекообразных обезьян. Высокие надбровья и отсутствие подбородочного выступа говорили о том, что этот вид все же относился к обезьянам. А встралопи­ теки (рис. 6) не владели речью.

Рис. 6. А вст ралопит ек

Рис. 7. П и т ека нт р о п

Рис. 8. Н еандерт алец


Глава 2. Происхождение человека

19

Древнейшие люди. Предполагают, что первые древнейш ие люди появились 1— 1,5 млн лет назад. В настоящ ее время изнестно несколько их форм, которые объединяют под общим н а­ званием «человек прямоходящ ий». Первые останки древней­ шего человека были обнаружены на острове Ява более 100 лет назад. Ему дали название пит екант роп (рис. 7) или обезьяно­ человек. Рост древнейш их людей достигал 160 см, объем головного мозга — 1100 см3. Но у них сохранялись еще многие прим и­ тивные черты: мощные надбровные валики, тяж елая массив­ ная челюсть, а подбородочный выступ, связанны й с развити­ ем речевых мыш ц, почти отсутствовал. Останки близких по облику и уровню развития первобыт­ ных людей были найдены в Китае. Их назвали синант ропа­ ми. Они ж или около 400 тыс. лет назад. Древнейшие люди вели активны й образ ж изни. Это были свирепые охотники. Они нападали на таких крупны х ж ивот­ ных, как буйволы, туры и даж е слоны. Охота на крупны х ж и ­ вотных требовала совместных действий. Возможно, что пер­ вым коллективом был коллектив охотников. Другой формой объединения людей была первобытная се­ мья. Древнейш ие люди могли изготавливать примитивны е орудия, а находки, сделанные в Китае, говорят о том, что не­ которые виды древнейш их людей уж е пользовались огнем. Древние люди. В 1856 г. в долине Неандерталь (Германия) были обнаружены останки человека, названного неандерт аль­ цем (рис. 8). Д альнейш ие находки показали, что неандерталь­ цы обитали не только на территории Европы, но и в А фрике, Азии. Головной мозг неандертальцев по объему (до 1700 см3) при­ ближ ался к мозгу современных людей. Н аряду с этим в стро­ ении тела неандертальцев было довольно много примитивны х черт, как у питекантропов. Однако левая часть мозга неандер­ тальцев была уж е несколько больше, чем правая, то есть по­ явилась асимметрия мозга, свойственная современному чело­ веку. Это говорит о том, что неандертальцы были праворуки­ ми. Некоторое развитие получает подбородочный выступ, что связано с речью. Ж и ли неандертальцы в суровых условиях ледникового пе­ риода. Холод вы звал необходимость пользоваться одеждой, они изготовляли ее из звериных ш кур. Н еандертальцы были 2*


20 #

Глава 2. Происхождение человека

искусными каменотесами. Они изготов­ л ял и скребла для обработки ш кур, нако­ нечники для пик. Умело использовали огонь. Ж и ли в пещ ерах, пром ы ш ляли охотой и собирательством. Н еандерталь­ цы хоронили своих близких, украш али могилы. Во многих пещ ерах были най­ дены черепа и длинные кости пещ ер­ ного медведя. Предполагаю т, что они имели какое-то ритуальное значение. Рис. 9. П ервые современные люди. В 1886 г. Кроманьонец во Ф ранции, в местности Кро-М аньон, были найдены останки скелетов первых людей современного типа, которых назвали кром аньонца­ м и (рис. 9). Они появились около 50—60 тыс. лет назад и несколько ты сяч лет существовали одновременно с неандер­ тальцам и. Кроманьонцы были рослыми лю дьми (до 180 см). От неан­ дертальцев их отличали более вы сокий лоб, отсутствие над­ бровных валиков и хорошо развиты й подбородочный выступ, свидетельствовавш ий о развитии речи. Объем (до 1800 см3) и масса мозга были примерно таким и ж е, как и у ныне ж ивущ их людей, причем ло��ные и височные доли достигли своего окончательного развития. Не отличались кроманьонцы от современных людей и по строению тела. Кро­ маньонцы изготавливали разнообразные орудия из кам н я, кости, рога. Они умели сверлить, ш лифовать свои изделия. Р я ­ дом с останками кроманьонцев часто находили разнообразные произведения их искусства (живопись, скульптура). Кроманьонцы были умелыми охотникам и. Они владели различны ми способами охоты. Ш ироко использовали копья, дротики, а затем и стрелы. Прошло много лет, прежде чем люди от присваивающего хо­ зяйства (охота, собирательство) переш ли к производящ ему хо зя й ст ву. Они научились выращ ивать растения и приручать некоторых животных. А встралопитеки, питекантропы , синантропы, неандертальцы , кроманьонцы .


Глава 2. Происхождение человека

• 21

1. Перечислите характерные особенности древнейшего, древ­ него и современного человека. 2. Почему о степени развития речи можно судить по подбо­ родочному выступу и степени выраженности лобных и ви­ сочных долей мозга? 3. Какие черты неандертальцев свидетельствуют об их более высокой организации по сравнению с питекантропами? 4. Как совершенствовалось изготовление и использование орудий на разных стадиях исторического развития человека? 5. Какое значение для общества имел переход от присва­ ивающего хозяйства к производящему?

§ 5. Расы человека В чем проявляется биологическая природа людей и в чем — социальная? Р асы человека. Расам и называю т систематические подразде­ ления внутри вида. Расы человека — это большие группы лю ­ дей, на которые подразделяется вид Человек разумны й по об­ щ им, наследственным, биологическим особенностям: стро­ ение лицевой части черепа, цвет кож и . В настоящ ее время выделяю тся четыре большие расы (рис. 10): авст ралоидная и негроидная (темнокожие), европеоидная (белокожие), монго­ лоидная (желтокож ие). Они довольно отчетливо различаю тся между собой по ряду наследственных признаков: цвету кож и, цвету и форме волос, глаз, форме носа, губ, но сохраняю т глав­ ные общевидовые особенности людей: величину и строение го­ ловного мозга, способность к труду, творческий потенциал. Больш ие расы подразделяю тся на более мелкие группы (подрасы), а те — на национальност и и народности. Важным доказательством видового единства человечества являю тся браки между людьми, относящ имися к разным расам, и рож ­ дение жизнеспособного потомства от этих браков. Формирование рас началось в очень далекие времена, 30— 40 тыс. лет назад, и было связано с расселением людей по но­ вым географическим областям. Расовые признаки имели при­ способительное значение и были закреплены естественным от­ бором. К примеру, густые курчавы е волосы австралоидной и негроидной рас, образующие теплоизолирую щ ую подуш ку,


22 •

Глава 2. Происхождение человека

Рис. 10. П редст авит ели рас человека: А — европеоидная; Б — монголоидная; В — негроидная; Г — австралоидная

предохраняю т голову ж ителей Тропической А фрики и А вст­ ралии от перегревания, а темный цвет кож и — от избыточного ультрафиолетового облучения. Формирование монголоидной расы было связано с заселе­ нием территорий с обширными степными пространствами, где яркое солнце и сильные ветры, несущ ие песок, дали преиму­ щ ества людям с косым и узким разрезом глаз, который спасал глаза от травм.


#23

Глава 2. Происхождение человека

В настоящ ее время значение этих признаков невелико, по­ скольку каж д ы й человек может воспользоваться головным убором, очками, защ итны м и крем ам и, но наследственные осо­ бенности закрепились и остались по сей день. Все человеческие расы сохранили общевидовые особеннос­ ти вида Человек разумны й и все они находятся на одном и том же уровне эволюционного развития в биологическом и психи­ ческом отношении и в равной степени способны к достижению самых больших высот современной цивилизации. Расистские взгляды о преимущ ествах одних рас перед другими находятся в полном противоречии с данны ми современной науки. Расы не следует путать с понятиям и «нация» и «народ». Представители разны х рас могут быть членами единого госу­ дарства и говорить на одном язы ке. Н аличие речевых цент­ ров — биологическая особенность человеческого вида. То, на каком язы ке человек заговорит, зависит не от принадлеж нос­ ти к той или иной расе или народности, а от социальны х ф ак­ торов — от того, с кем человек ж ивет и кто его будет учить. Посредством речи осущ ествляется возможность не только воспринять опыт, накопленны й человечеством, но и способ­ ность руководить своим поведением: взрослый, сформировав­ ш ийся разумны й человек сначала намечает цели, планирует свои поступки, в необходимых случаях фиксирует свои мысли на бумаге, а уж потом действует. Расы : европеоидная, монголоидная, негроидная, австралоидная. у

1. Как возникали расы и какие условия способствовали их образованию? 2. Как формируются социальные потребности и какова связь между социальными и биологическими потребностями? •

«

а

Основные положения главы 2 Человеку принадлежит строго определенное место в система­ тике живых существ: тип хордовых, подтип позвоночных, класс млекопитающих, отряд приматов, семейство гоминид, род Человек, вид Человек разумный.


24 •

Глава 2. Происхождение человека

Предки человека вынуждены были жить в саваннах, покры­ тых высокой травянистой растительностью. Они перешли к прямохождению и стали использовать орудия труда, чтобы выжить и защищать себя от хищников. Это привело к тому, что руки сохранили хватательную функцию и стали орга­ нами, обеспечивающими трудовую деятельность, а ноги при­ обрели опорную функцию. Труд и связанная с ним речь стимулировали развитие мозга и содействовали созданию социальной среды, вне которой не могут существовать совре­ менные люди. В процессе становления человеческого общества и человека различают три стадии: древнейшие люди, древние люди и первые современные люди. В основе расовых признаков лежат биологические наследст­ венные различия, связанные с освоением новых географиче­ ских областей. Эти различия не отражаются на умствен­ ных способностях человека и его социальных возможностях. Люди, принадлежащие к различным расам и народностям, равноценны в биологическом и психическом отношении и на­ ходятся на одном и том же уровне эволюционного развития.


Глава 3

Строение организма

Из этой главы вы узнаете, как расположены внутренние органы, где и как функционируют клетки и ткани, как выполняют свою функцию нервные клетки

Вы научитесь пользоваться анатомическими рисунками для определения места расположения внутренних органов в своем теле, работать с микроскопом, наблюдать клетки, определять ткани, анализировать рефлексы и их рефлекторные дуги


§ 6. Общий обзор организма 1. Каковы уровни организации млекопитающих животных? 2. В чем сходство в строении тела человека и млекопитающих животных? Уровни организации. Все ж ивы е тела состоят из отдельных м о лекул, которые, в свою очередь, организую тся в к л ет к и , клетки — в т кани, ткани — в органы, органы — в системы органов. А они в совокупности образуют целостный организм. На каж дом из этих уровней действуют свои законы , которые обеспечивают нормальное функционирование организма как целого, его приспособление к окруж аю щ ей среде. Структура тела. Снаружи тело человека покрыто кожей. Кости и мыш цы, расположенные под ней, образуют опорно-дви­ гательный аппарат. Внутри тела находятся две полости т е­ ла — брюшная и грудная, которые разделены перегородкой — мышечной диафрагмой (см. рис. 4). В этих полостях располага­ ются внут ренние органы. В грудной — легкие, сердце, сосуды, дыхательные пути и пищевод. В брюшной полости слева (под диафрагмой) — желудок, справа — печень с ж елчным пузы ­ рем. Н иж е располагаются киш ечник, поджелудочная ж елеза и селезенка. Многие органы брюшной полости, как фартуком, прикрыты брюшиной. Около позвоночника в области поясни­ цы расположены почки, от которых отходят мочеточники, ве­ дущие в мочевой пузырь с мочеиспускательным каналом. Половые органы ж енщ ины — яичники, маточные трубы и матка — такж е находятся в брюшной полости. Половые орга­ ны мужчины — яички — располагаются в мошонке, вне брюш­ ной полости, так как для их нормальной работы требуется более низкая температура, чем температура внутренних органов. На голове располагаются органы чувств: непарные — нос, язы к и парные — глаза, уш и, скрытый в костях черепа вестибу­ лярны й аппарат — орган равновесия. Внутри черепной ко­ робки находится головной мозг, а в канале позвоночника — си и и ной мозг. Они соединяются через затылочное отверстие •|«|МЧ1П. <>!*• ........ и ( истомы органов. А натомически обособленные ■пи in if ini, имеющие чоткую структуру и выполняю щ ие опре­


Глава 3. Строение организма

# 27

деленные ф ункции, назы ваю тся органами. К аж ды й орган име­ ет свою, только ему присущую форму и занимает определен­ ное место в организме. Органы, выполняю щ ие общие физиологические функции, объединяютс�� в сист ему органов. У человека те ж е системы органов, что и у других м лекопи­ тающих: покровная, костно-мышечная, ды хат ельная, крове­ носная, пищ еварит ельная, вы делит ельная, система органов размнож ения, нервная и эндокринная. Последние две систе­ мы обеспечивают согласованную работу всех органов. Н ервная система осущ ествляет регуляцию с помощью электрохим иче­ ских сигналов, нервных импульсов. Эндокринная система дей­ ствует с помощью биологически активны х веществ — гормо­ нов, которые поступают в кровь и, дойдя до органов, изменяю т их работу. Н ервная и эндокринная системы работают вместе и дополняют одна другую. Уровни организации, структура, органы , системы органов, эндокринная система, гормоны, нервны е импульсы. 1. В чем суть понятий «молекулярный, клеточный, ткане­ вый и организменный уровни организации»? 2. Что такое орган и что такое система органов? 3. Как обеспечивают регуляцию организма нервная и эндо­ кринная системы? |

1. Рассмотрев рисунок 4, найдите у себя грудную и брюш­ ную полости. 2. Выпишите известные вам названия органов, относящиеся к кровеносной, дыхательной, пищеварительной и выдели­ тельной системам.

§ 7. Клеточное строение организма 1. Каково строение животной клетки? 2. Какую функцию выполняют хромосомы? 3. Как происходит деление клетки? В неш няя и внутренняя среда организм а. Внешней средой называю т ту, в которой находится организм. Человек ж ивет


28 •

Глава 3. Строение организма

в газообразной среде, но временно может находиться в воде, например во время купания. Внутренней средой организма называю т ту среду, которая находится внутри организма: она отделена от внешней среды оболочками тела (кож а, слизистые). В ней находятся все клет­ ки тела. Она ж и д к ая, имеет определенный солевой состав и постоянную температуру. Заметим, что содержимое пищ ева­ рительного кан ала, мочевыводящ их и ды хательны х путей к внутренней среде не относится. Л иш ь наруж ны й ороговев­ ш ий слой кож и, состоящ ий из отмерш их клеток, и некоторые слизистые оболочки граничат с внешней средой. Они защ ищ а­ ют более глубоколеж ащ ие клетки от воздействия внеш них ус­ ловий. Органы человеческого тела снабжаю т клетки через внутреннюю среду всем необходимым и удаляю т вещ ества, образующиеся в процессе их ж изнедеятельности. Строение клетки. По форме, строению и ф ункциям клетки чрезвычайно разнообразны, но по структуре они сходны. К аж ­ дая клетка обособлена от других клеточной мембраной. Подав­ ляю щ ее число клеток имеют цитоплазму и ядро (рис. 11). Строение и функции ядра. Ядро отделено от цитоплазмы ядерной мембраной. В нем можно обнаруж ить ядры ш ко — плотное образование, в котором осущ ествляется синтез в аж ­ ных веществ. В ядре находятся хромосомы, представляю щ ие собой моле­ кулы ДНК, определяющ ие наследственный аппарат клетки. Участки молекул ДНК, ответственные за синтез определен­ ного белка, называют генами. В каждой хромосоме насчитыва­ ют миллиарды генов. Под микроскопом хромосомы можно на­ блюдать только в период деления клеток: в другие периоды они не видны. Контролируя образование белков, гены управляю т всей цепочкой сложных биохимических реакций в организме и тем самым определяют его признаки. В обычных клетках чело­ века содержится по 46 хромосом, в половых клетках (яйцеклет­ ках и сперматозоидах) по 23 хромосомы (половинный набор). О рганоиды клетки. Постоянные клеточны е структуры , каж д ая из которых выполняет свои особые функции, назы ва­ ются органоидами. В клетке они играют ту ж е роль, что и орга­ ны в организме. К леточная мембрана обладает односторонней проводимо­ стью. Так, молекулы воды могут беспрепятственно проходить через клеточную мембрану, а молекулы других веществ про­ никаю т избирательно. Через клеточную мембрану клетка по-


Рис. 11. К лет ка под элект ронны м микроскопом: 1 — цит оплазм а; 2 — клет очная мембрана; 3 — ядро; 4 — ядрышко; 5 — ядерная оболочка; 6 — мембраны эндоплазм ат ической сети; 7 — рибосома; 8 — м ит охондрия; 9 — клет очны й центр; 10 — лизосомы

лучает воду, питательные вещества, кислород, через нее уда­ ляю тся продукты клеточного обмена. Пространство внутри клетки тоже разделено мембранами. Они образуют эндоплазм ат ическую сеть — сеть канальцев, емкостей, полостей, где хран ятся вещ ества, выработанные клеткой. Эндоплазматическая сеть — это своеобразная транс­ портная система, по которой вещ ества перемещаются внутри клетки. Благодаря ей поддерживается двусторонняя связь между ядром и цитоплазмой, а такж е между различны м и ор­ ганоидами клетки. На мембранах эндоплазматической сети располагаю тся р и ­ босомы, на которых вырабатываю тся белки, специфичные для данной клетки. Состав и строение этих белков определены ге­ нами, которые посылают к рибосомам специальны е вещ ест­ ва — информационные РН К . М ит охондрии участвуют в биологическом окислении ве­ ществ, за счет которого освобождается энергия, необходимая для ж изнедеятельности клеток. Эти нитевидные образования, едва видимые в оптический м икроскоп, назы ваю тся энерге­ тическими станциям и клетки.


30 •

Глава 3. Строение организма

Благодаря биологическому окислению сложные органиче­ ские вещества распадаю тся и вы деляю щ аяся при этом энергия используется клеткам и для мышечного сокращ ения, выработ­ ки тепла, синтеза веществ, необходимых для формирования структур клетки. В клетках часто встречаются микроскопиче­ ские пузырьки, лизосом ы , в которы х распадаю тся сложны е органические вещества, подлежащ ие переработке или уничто­ жению . Связь между объемом и поверхностью клетки. Размер клеток ограничен, поскольку с увеличением объема и массы клетки относительная ее поверхность уменьшается, и клетка уже не может получить нужного количества питательных веществ и выделить полностью продукты распада. Поэтому, достигнув определенного размера, она перестает увеличиваться в объеме. Деление клетки — слож ны й процесс (рис. 12). Он начина­ ется с того, что около каж дой молекулы ДНК синтезируется ее двойник — такая ж е молекула. В хромосоме оказы вается р я ­ дом пара одинаковых молекул ДНК, которые потом станут са­ мостоятельными хромосомами дочерних клеток. Перед делением ядро разбухает и увеличивается в размерах. Хромосомы скручиваются в спираль и становятся различимы ­ ми в оптический микроскоп. Ядерная оболочка исчезает. Орга­ ноиды клеточного центра расходятся к противоположным по­ люсам клетки, а между ними формируется «веретено» деления. В следующей фазе деления хромосомы выстраиваю тся по экватору клетки. П арные молекулы ДН К каж дой хромосомы связываю тся с соответствующими цент риолям и: одна м олеку­ ла с одной центриолью, а ее двойник — с другой. Вскоре моле­ кулы ДН К начинаю т расходиться, к аж д ая к своему полю­ су. Образуются два новых набора, состоящие из одинаковых хромосом и одинаковых генов. Хромосомы дочерних клеток образуют клубки. Вокруг них синтезируется ядерная обо­ лочка. Скрученные ранее в спираль хромосомы полностью рас­ кручиваю тся и перестают быть видимыми. После форми­ рования ядра происходит деление органоидов, цитоплазм а «перешнуровывается» на две половины, и образуются две пол­ ностью обособленные дочерние клетки. Ж изненны е процессы клетки. Во всех без исклю чения клетках идут процессы обмена вещ ест в. Из поступающих в кл етку питательны х веществ образуются сложны е вещ ества (характерные для каж дого типа клеток), формируются клеточ-


Глава 3. Строение организма

5

6

• 31

7

Рис. 12. Д елени е клет ки: 1 — клет ка (между делениям и) в сост оянии покоя; 2, 3, 4 — образо­ вание видим ы х в опт ический микроскоп хромосом, и х располож ение в област и экват ора клет ки; 5 — расхож дение хромосом; 6 — образо­ вание двух дочерних ядер, начало переш нуровы вания цит оплазм ы между дочерними клет кам и; 7 — образование двух дочерних клет ок

ные структуры. П араллельно с образованием новых веществ идут процессы биологического окисления органических ве­ ществ — белков, жиров, углеводов. При этом происходит вы ­ деление энергии, необходимой для жизнедеятельности клет­ ки. Продукты распада удаляю тся за ее пределы. Ф е р м е н т ы . Синтез и распад веществ происходят благо­ даря действию ферментов. Это биологические катализаторы белковой природы, ускоряю щ ие во много раз течение хим иче­ ских процессов. К аж ды й фермент действует только на опреде­ ленные соединения. Они называю тся субстратом данного фермента. Ферменты вырабатываю тся и в растительных и в ж ивотных клетках. Иногда их действия сходны. Так, фермент каталаза, находящ ийся в клетках стенки ротовой полости, м ы ш цах, пе­ чени, способен расщ еплять пероксид водорода. Это вредное со­ единение, образующееся в организме. Проделаем опыт. Нальем в химический стакан пероксид водо­ рода и опустим в него кусочки мелко нарезанного клубня карто­ феля. Ж идкость вспенивается за счет образования пузырьков кислорода: 2Н 20 2 каталаз1- 2Н 20 + 0 2; ядовитый пероксид во­ дорода разлагается на безвредные кислород и воду.


32 •

Глава 3. Строение организма

Ферменты действуют к ак в кл етках , так и вне клеток. При кипячении белки свертываю тся, а ферменты теряют ак ти в­ ность. Выводят их из строя и некоторые химические вещ ест­ ва, например соли тяж елы х металлов. (Если сварить карто­ фель, реакции разлож ения пероксида водорода не будет.) Р о с т и р а з в и т и е к л е т к и . В процессе ж изнеде­ ятельности происходят рост и развитие клеток. Ростом назы ­ вают увеличение размеров и массы клетки, а развит ием кл ет­ ки — ее возрастные изм енения, в том числе и достижение ею способности полностью выполнять свои функции. Н апример, для того чтобы костная клетка могла создавать твердое и проч­ ное костное вещество, она долж на созреть. П о к о й и в о з б у ж д е н и е к л е т о к . К летки могут на­ ходиться в состоянии покоя или в состоянии возбуждения. При возбуждении клетка вклю чается в работу и выполняет свои функции. Обычно переход к возбуждению связан с р а з­ дражением. Так, в ответ на раздраж ение нервная к л етк а по­ сылает нервные импульсы; мы ш ечная клетка сокращ ается, а ж елезистая — выделяет секрет. Следовательно, раздраж ение — это процесс воздействия на клетку. Оно может быть механическим, электрическим , теп­ ловым, химическим и т. д. В ответ на раздраж ение кл етк а из состояния покоя переходит в состояние возбуждения, то есть активной работы. Способность кл етки отвечать на раздраж ение специф иче­ ской реакцией называется возбудимостью. Наибольшей воз­ будимостью обладают мыш ечные и нервные клетки. К леточная мембрана, ядро, цитоплазм а, хромосомы, гены, ДНК, РН К, ядры ш ко, органоиды, эндоплазм атическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, центриоли, обмен вещ еств, рост, развитие, ферменты. 1. В какой среде находятся клетки организма человека? 2. Какое значение имеет клеточная мембрана? 3. Каковы функции ядра и ядрышка? 4. Сколько хромосом имеют половые клетки — сперматозо­ ид и яйцеклетка? 5. Назовите органоиды клетки.


Глава 3. Строение организма

J

• 33

1. В стиральные порошки иногда добавляют ферменты. Бу­ дут ли они действовать при кипячении белья и после него? Ответ поясните. 2. Ознакомьтесь с таблицей. Перечертите ее в тетрадь. В пус­ тые графы впишите названия органоидов клетки в соответ­ ствии с их функциями. Функции различных органоидов и частей клетки Функции органоидов и частей клетки

Части и орга­ ноиды клетки

Является транспортной системой, соединяющей ядро и цитоплазму, а также отдельные органои­ ды друг с другом Энергетические станции клетки Отделяет клетки от других клеток, неклеточного вещества и жидкости, в которой клетка находится Участки молекулы ДНК, ответственные за син­ тез определенных белков и контролирующие различные химические реакции Органоиды, на которых образуется белок

§ 8. Ткани 1. Из какой ткани состоит кожа, стенки полости рта, ушные и носовые хрящи? 2. Можно ли ушную раковину считать тканью? Образование тканей. В начале деления все клетки развиваю щ е­ гося зародыша одинаковы, но затем происходит их специализа­ ция. Некоторые из них выделяют межклеточное вещество. Группы клеток и межклеточное вещество, имеющие сходное строение и происхождение, выполняю щ ие общие ф ункции, называются т каням и. Каж ды й орган состоит из нескольких тканей, но одна из них, как правило, преобладает. В организме животных и человека четыре группы основных тканей: эпителиальная, соединительная, мыш ечная и нервная. В мыш цах, например, преобладает мыш ечная ткань, но наряду 3 . Д . В. К о л есо в


34 •

Глава 3. Строение организма

Б

Г

Рис. 13. Э пит елиальны е т кани: А — плоский э п и т е л и й ; Б — кубический эпит елий; В — м ерцат ель­ ный эпит елий; Г — цилиндрический эп ит елий, вы ст илаю щ ий канальца почки, в кот оры х образуется моча

с ней встречаются и соединительная, и нервная. Ткань может состоять как из одинаковых, так и из различны х клеток. М ежклеточное вещество тоже может быть однородным, как у хрящ а, но может вклю чать различные структурные образо­ вания в виде эластичны х лент, нитей, придаю щ их тканям эластичность и упругость. Эпителиальные (покровные) ткани (рис. 13) находятся на наруж ной поверхности кож и . Кроме того, они выстилаю т внутреннюю поверхность кровеносных сосудов, ды хательны х путей, мочеточников. К эпителиальным тканям относится и ж елезистая ткань, вырабаты ваю щ ая различны е секреты (пот, слюну, желудочный сок, сок поджелудочной железы). Многообразие функций привело к значительному разнообра­ зию эпителиальных тканей. Однако все они имеют ряд общих свойств. Их клетки располагаются тесными рядами в один или несколько слоев, имеют незначительное количество межклеточного вещества, могут слущиваться и заменяться новыми. В связи с разнообразием функций строение клеток эпителиальных тканей различается. Так, мерцательный эпи­ телий дыхательных путей имеет реснички, с помощью кото-


Глава 3. Строение организма

35

Рис. 14. Соединит ельные т кани: А — хрящ: 1 — неклет очное вещ ество; 2 — к л е т к и ; Б — кость: 1 — костные клет ки; 2 — неклет очное вещество в форме пласт и­ нок. И х ряды вы ст илаю т полости, в которых проходят сосуды и не­ рвы. Костные пла ст и н ки располож ены в несколько рядов, радиально, по и х периметру находят ся клет ки; В — жировая т кань: 1 — клет ­ ки; 2 — эласт ические волокна; Г — р ы хла я соединительная т кань: 1 — клет ки; 2 — коллагеновые волокна; 3 — эласт ические волокна

рых удаляется пыль, осевшая на влажную поверхность тра­ хеи и бронхов. Эпителиальные клетки желудка способны на­ капливать секрет в цитоплазме. Затем они отторгаются, по­ падают в полость желудка и там разрушаются, высвобождая желудочный сок. Соединительные ткани (рис. 14) обладают еще большим раз­ нообразием. К ним относятся опорные ткани — хрящ евая и ко­ стная, ж идкая ткань — кровь, эластичная ры хлая соединитель­ ная ткань, разделяю щ ая мышечные волокна, ж ировая ткань, плотная соединительная ткань, входящ ая в состав сухожилий. Все эти разнообразные ткани имеют общую особенность — наличие хорошо развитого межклеточного вещества, опреде­ ляющ его механические свойства ткани. В костной ткани оно з*


36 •

Глава 3. Строение организма

А Рис. 15. М ы ш ечны е т к а н и : А — гладкая; Б — поперечнополосат ая

Б

твердое и прочное, в хрящ евой — прочное и эластичное. В кро­ ви оно ж идкое, так к ак выполняет транспортную функцию . Соединительная ткань встречается в оболочках органов, ко ­ торым приходится сильно растягиваться: в м атке, ж елудке, кровеносных сосудах и пр. Благодаря соединительной ткани кож а может смещ аться относительно м ы ш ц и костей, к кото­ рым прикреплена. В соединительной ткани есть клетки, способные бороться с микроорганизмами, а в случае поражения основной ткани какого-либо органа она способна заменить утраченные эле­ менты. Так, образующиеся после ранений шрамы состоят из соединительной ткани. Правда, выполнять функции той тка­ ни, которую соединительная ткань заменила, она не может. Свойства мыш ечной и нервной тканей. М ыш ечная и нерв­ ная ткани реагирую т на раздраж ение по-разному: нервная ткань вырабатывает нервные импульсы — электрохимические сигналы. С их помощью она регулирует работу клеток, связан­ ных с нею. М ыш ечная ткань сокращ ается. Таким образом, нервная ткань обладает возбудимостью и проводимостью: при возбуждении проводит нервные импульсы. А мы ш ечная ткань обладает возбудимостью и сократимостью. Разновидности мыш ечной ткани. Существуют три разно­ видности мыш ечной ткани: глад кая, поперечнополосатая (рис. 15) и сердечная. Гладкая мыш ечная ткань состоит из веретеновидных кле­ ток с одним палочковидным ядром. Эта ткань обеспечивает работу кровеносных сосудов и внутренних органов, например желудка, киш ечника, бронхов, то есть органов, работающих по­


Глава 3. Строение организма

• 37

мимо нашей воли, автоматически. С помощью гладких мы ш ц изменяю тся размеры зрачка, кривизна хрусталика глаза и т. д. П оперечнополосат ая мы ш ечная ткань образует скелетные м ыш цы, которые работают к ак рефлекторно, так и по нашей воле (произвольно), например перемещают тело в пространст­ ве. Они способны как к быстрому сокращ ению , так и к дли­ тельному пребыванию в сокращ енном или расслабленном со­ стоянии. П оперечнополосатая м ы ш ечная ткань состоит из длинны х многоядерны х волокон. Ядра мыш ечного волокна обычно располагаю тся под наруж ной мембраной. Среднюю часть мыш ечного волокна занимаю т сократительны е нити. Они состоят из чередую щихся пластинок белков разной плот­ ности (актина и миозина), поэтому в оптическом микроскопе каж утся исчерченными поперек (поперечнополосатыми). Сердечная м ы ш ечная ткань тоже состоит из мыш ечных волокон, но они имеют ряд особенностей. Во-первых, здесь соседние мыш ечные волокна соединены между собой. Во-вто­ ры х, они имеют небольшое число ядер, располож енных в центре волокна. Благодаря такому строению возбуждение, возникш ее в одном месте, быстро охватывает всю мышечную ткань, участвующую в сокращ ении. Н ервная ткан ь вклю чает два типа клеток: собственно нервные кл етки — нейроны и вспомогательные клетки — ней­ роглии. Главная особенность нейронов — вы сокая возбудимость. Они получают сигналы из внешней и внутренней среды орга­ низма, проводят и перерабатывают их, что ��еобходимо для уп­ равления работой органов. Нейроны собраны в очень сложные и многочисленные цепи, которые необходимы для получения, переработки, хранения и использования информации. Н ейроглия выполняет ряд вспомогательных ф ункций. Н а­ пример, питательные вещества из кровеносного сосуда поступа­ ют сначала в клетки нейроглии, там перерабатываются и толь­ ко после этого попадают в нейроны. Клетки нейроглии выпол­ няют и опорную роль, механически поддерживая нейроны. Н ейрон (рис. 16) состоит из тела и отростков. В теле нейро­ на находится ядро с округлы ми ядры ш кам и. Отростки нейро­ на различаю тся по строению, форме и функциям . Д ендрит — отросток, передающий возбуждение к телу ней­ рона. Ч ащ е всего у нейрона несколько коротких разветвлен­ ных дендритов. Однако бывают нейроны, у которых имеется только один длинны й дендрит.


38 •

Глава 3. Строение организма

А ксон — это длинны й и единственный отросток, который передает информацию от тела нейрона к следующему нейрону или к рабочему органу. Аксон ветвится только на конце, обра­ зуя короткие веточки — терминали. Часть длинного отростка дендрита или аксона, покры тая обо­ лочками, называется нервным волокном. Напомним, что глав­ ные свойства нервной ткани — возбудимость и проводимость. Синапсы образуются в местах контакта аксона с клеткам и, которым он передает информацию (рис. 16, Б). Эти участки а к ­ сона несколько утолщ ены, так к ак содержат пузы рьки с р аз­ дражаю щ ей жидкостью . Когда нервные импульсы доходят до синапса, пузы рьки лопаю тся, ж идкость изливается в синап­ тическую щ ель и воздействует на оболочку клетки, принимаю ­ щей информацию. Это может быть другой нейрон, мыш ечная или ж елезистая клетка. В зависимости от состава и количест­ ва биологически активны х веществ, содерж ащ ихся в ж идкос­ ти, принимаю щ ая информацию клетка может возбудиться и

Рис. 16. Строение нейрона: А — нейрон: 1 — ядро, находящееся в теле нейрона; 2 — дендрит ы ; 3 — а ксо н; 4 — с и на п с; 5 — волокна поперечнополосатой мышцы; Б — синапс (увеличен): 6 — окончание аксона передающей клет ки; 7 — к лет ка , восприним аю щ ая информацию; 8 — пузы рьки с биоло­ гически акт ивны м веществом; 9 — м ит охондрия


Глава 3. Строение организма

• 39

усилить свою работу, либо затормозиться — ослабить или вов­ се прекратить ее. Воспринимающие информацию клетки обычно имеют мно­ го синапсов. Через одни из них они получают стимулирую щ ие сигналы, через другие — отрицательные, тормозные. Все эти сигналы суммирую тся, после чего следует изменение работы. Э пителиальная, соединительная, гл ад к ая и поперечнополосатая мыш ечные ткани, н ервная ткань: тело нейрона, дендриты, аксон, нейроны, нейроглия, нервное волокно, синапс. J

|

1. Что называют тканью? 2. Какие ткани вы знаете? 3. Чем соединительная ткань отличается от эпителиальной? 4. Какие виды эпителиальной и соединительной ткани вы знаете? 5. Какими свойствами обладают клетки мышечной ткани — гладкой, поперечнополосатой, сердечной? 6. Какие функции выполняют клетки нейроглии? 7. Каково строение и свойства нейронов? 8. Каковы различия по строению и функциям между дендритами и аксонами? 9. Что такое синапс? 1. Отыщите у себя или у своих знакомых на коже шрамы. Определите, из какой ткани они состоят. Объясните, почему они не загорают и отличаются по структуре от здоровых уча­ стков кожи. 2. Просмотрите под микроскопом образцы эпителиальной и соединительной тканей. С помощью рисунков 13 и 14 рас­ скажите об их строении. 3. На рисунке 16 найдите тело нейрона, ядро, дендриты и аксон. Определите, в каком направлении пойдут нервные импульсы, если клетка будет возбуждена. 4. Известно, что грудную и брюшную полости разделяет диафрагма, участвующая в дыхании. Из гладких или по­ перечнополосатых мышц она состоит? Задержите дыха­ ние, сделайте произвольный вдох и выдох и ответьте на этот вопрос. 5. Допустим, в синаптических пузырьках находятся возбуж­ дающие биологически активные вещества. Обозначьте их на


40 •

Глава 3. Строение организма

своем рисунке знаком «+». Изобразите ситуацию, при кото­ рой передающий нейрон возбуждает принимающий. 6. Повторите рисунок синапса у себя в тетради, но на этот раз изобразите тормозящие биологически активные вещества, обозначив их знаком «-». Изобразите ситуацию, при которой передающий нейрон затормаживает принимающий нейрон.

§ 9. Рефлекторная регуляция 1. Что входит в состав центральной нервной системы, а что — в состав периферической? 2. Что такое рефлекс? 3. Что такое рефлекторная дуга? Ц ентральная и периф ерическая нервная система. Больш ин­ ство нейронов находятся в головном и спинном мозге. Они со­ ставляют цент ральную нервную систему. Часть этих нейро­ нов выходит за пределы центральной нервной системы: их длинные отростки объединяю тся в пучки, которые в составе нервов идут ко всем органам тела. Одни из них (чувствитель­ ные нервные волокна) получают информацию от органов о со­ бы тиях, происходящ их во внешней среде. Другие (исполни­ тельные) передают команды мозга, управляю щ ие органами и направляю щ ие их действия. И та и другая информация пе­ редается (как вы уж е знаете) в виде электрохим ических сигна­ лов — нервных импульсов. Кроме нервов, вне центральной нервной системы встреча­ ются скопления тел нейронов — это нервные узлы . Нервы и нервные узлы представляю т собой периферическую часть нервной системы. Одни нервные узлы здесь принимают пер­ вичную информацию, обрабатывают ее и после этого передают в центральную нервную систему. Другие нервные узлы обра­ батывают сигналы, поступающие из центральной нервной сис­ темы к внутренним органам. Реф лекс и реф лекторная дуга. Рефлексом называю т ответ организма на раздраж ение, происходящ ий при участии цент­ ральной нервной системы и под ее контролем. Рефлексы обычно имеют целесообразный характер. У чело­ века, как и у ж ивотны х, имеется много рефлексов: пищ евых, оборонительных, ориентировочных. Непроизвольно мы отдер­ гиваем руку от горячего предмета, поворачиваем голову в сто­


Глава 3. Строение организма

• 41

рону неожиданного звука. Это примеры врожденных — безус­ ло вн ы х рефлексов, знакомы х вам по разделу курса биологии «Ж ивотные». Безусловные рефлексы являю тся результатом эволюции вида и сохранились благодаря естественному отбору. Они оди­ наковы у всех людей и у ж ивотны х одного и того ж е пола и возраста, принадлеж ащ их к одному виду. Виды ж ивотны х р аз­ личаю тся не только строением и ф ункциям и своих органов, но и набором врожденных рефлексов, что является видовым при­ знаком. Рефлексы , приобретенные в процессе ж изни, называю тся условны м и. В зависимости от того, достигается полезный для организма результат или нет, они остаются, изменяю тся или исчезают. Рефлекс начинается с раздраж ения рецепторов. Рецепто­ ры — это окончания чувствительных нервных волокон или спе­ циальные чувствительные клетки, преобразующие раздраж е­ ние в нервные импульсы. По чувствительным нейронам возник­ шие в рецепторах импульсы достигают центральной нервной системы. Там эта информация обрабатывается вставочными нейронами. Последние находятся в пределах центральной нерв­ ной системы. После этого сигналы получают исполнительные нейроны, от которых зависит ответ. Они возбуждаются и посы­ лают сигналы, вызывая работу мыш ц, желез, внутренних орга­ нов, благодаря которым достигается нужный эффект. Скопле­ ния нейронов центральной нервной системы, вызываю щих то или иное рефлекторное действие, называют реф лект орными центрами этих рефлексов. Они находятся в спинном мозге и в различных отделах головного мозга. Рефлекторной дугой называю т путь, по которому сигналы от рецептора идут к исполнительному органу. В рефлекторную дугу входят рецепторы, чувствительные нейроны, вставочные нейроны, исполнительные нейроны и рабочий орган. В качестве примера рассмотрим мигательный рефлекс. Для этого проведем простой опыт. Тем, кто носит очки, предла­ гаем на время опыта их снять. Опыт можно проводить лишь чистыми руками. Использование карандашей и других пред­ метов для раздражения кожи и век недопустимо. Ход опыта 1. Осторожно прикоснитесь рукой к углу глаза со стороны носа, со стороны щеки, а также к ресницам и бро­ вям. Отметьте те области, раздражение которых вызывает непроизвольное мигание, знаком «+».


42

Глава 3. Строение организма

Рис. 17. Схема реф лект орной дуги м игат ельного реф лекса: 1 — рецепт ор; 2 — чувст вит ельны й нейрон, находящ ийся в нервном узле; 3 — вст авочны й нейрон; 4 — двигат ельны й нейрон; 5 — круго­ вая м ы ш ца глаза, см ы каю щ ая веки

Рефлексогенной зоной называю т участки, где расположены рецепторы, вызываю щ ие при раздраж ении данный рефлекс, в нашем случае мигание. Опыт показы вает, что таких рецеп­ торов много во внутреннем углу глаза, в кож е век и ресницах, но почти нет в наруж ном углу глаза. При раздраж ении рецепторов раздраж аю тся чувст вит ель­ ные нейроны. Их тела находятся в нервном узле, вне централь­ ной нервной системы. Аксоны этих нейронов идут в продолго­ ватый мозг, где находятся вст авочные нейроны. Они переда­ ют информацию в высш ие отделы го��овного мозга и в участки продолговатого мозга, где находятся центры мигательного рефлекса. От и сполнит ельны х нейронов возбуждение идет к круговым мыш цам глаз, и оба глаза на короткое время закр ы ­ ваю тся (мигают). П уть, по которому проходят нервные импульсы от рецепто­ ра до рабочего органа, называю т рефлект орной дугой (рис. 17). Реф лекторная дуга является простейш ей нейронной цепью. Она вклю чает рецептор, чувствительный нейрон, вставочные нейроны и исполнительные нейроны. Чувствительные нейро­ ны несут информацию в мозг. Вставочные нейроны обрабаты­ вают ее в пределах мозга, исполнительны е нейроны приводят в действие рабочие органы. При проведении опыта вы чувствуете прикосновение к ко ­ ж е, мигание. Это происходит потому, что наряду с прямы ми связям и, заставляю щ ими органы работать (приказы от мозга), к мозгу идет по каналам обратной связи информация об ответ­ ной реакции.


Глава 3. Строение организма

# 43

1. Используя рисунок 17, зарисуйте рефлекторную дугу мига­ тельного рефлекса и укажите ее части. 2. Прикоснитесь осторожно к внутреннему углу глаза несколь­ ко раз. Определите, после скольких прикосновений мигательный рефлекс затормозится. Проанализируйте эти явления и укажите их возможные причи­ ны. Выясните, какие процессы могли происходить в синапсах реф­ лекторной дуги в первом и во втором случаях. 3. Проверьте возможность с помощью волевого усилия затормо­ зить мигательный рефлекс. Объясните, почему это удалось. 4. Вспомните, как проявляется мигательный рефлекс, когда в глаз попадает соринка. Проанализируйте ваше поведение с точки зрения учения о прямых и обратных связях. 5. Сделайте вывод о значении мигательного рефлекса. Ц ентральная и периф ерическая части нервной системы, рефлекс, реф лекторная дуга, рецептор, чувствительны й нейрон, вставочны й нейрон, исполнительны й нейрон, рабочий орган, реф лексогенная зона, прям ы е и обратные связи. 1. Что такое рефлекс и рефлекторная дуга? Приведите при­ мер рефлекторной дуги. 2. Как называются врожденные рефлексы и рефлексы, при­ обретенные в процессе жизни? 3. Какими свойствами обладают рецепторы? 4. Какую функцию выполняют вставочные и исполнитель­ ные нейроны? 5. Каковы свойства синапсов? 6. Объясните действие прямых и обратных связей в нервной системе.

Основные положения главы 3 Человеческий организм состоит из клеток, клетки образуют ткани, ткани — органы, органы — системы органов, а те — организм в целом. В организме различают покровы тела, ко­ стно-мышечный каркас, грудную и брюшную полости тела и находящиеся в них внутренние органы. Головной и спинной мозг защищены костями черепа и позвоночника. Среду, в которой находится организм, называют внешней, внутренней средой называют среду, в которой функциониру­ ют клетки тела. По форме и строению клетки разнообразны,


44

Глава 3. Строение организма

но по структуре сходны. Каждая клетка обособлена клеточ­ ной мембраной. Ядро клетки содержит хромосомы, в кото­ рых заключен наследственный аппарат клетки. Участки ДНК, ответственные за синтез определенного белка и кон­ тролирующие определенные наследственные признаки, на­ зываются генами. В цитоплазме клетки имеются органоиды: рибосомы, митохондрии, мембраны эндоплазматической се­ ти, центриоли. Они участвуют в синтезе белка, биологическом окислении органических веществ и в других процессах. Бла­ годаря процессам обмена веществ и энергии клетка может выполнять свои функции, расти, развиваться и делиться. Су­ щественную роль в обмене веществ играют ферменты. Клетки могут находиться в состоянии возбуждения или в состоянии покоя. В организме различают четыре вида ткани: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную. Эпителиальная уча­ ствует в формировании покровов и желез, соединительная в формировании костей, хрящей, крови, жировых и других образований. Мышечная ткань способна сокращаться. Она подразделяется на гладкую и поперечнополосатую. Нервная ткань специализируется на приеме и передаче информации. Главными ее элементами являются нейроны. Они состоят из тела и отростков: дендритов и аксона. Дендриты получают информацию, передают ее телу нейрона. Аксон передает информацию другим клеткам. В местах контакта аксона с этими клетками образуются синапсы. При поступлении нервного импульса аксон выделяет в синаптическую щель вещества, вызывающие возбуждение или торможение клет­ ки. В первом случае клетка усиливает или начинает деятель­ ность, во втором ее ослабляет или прекращает. Нейроны образуют цепи. Простейшая из них называется реф­ лекторной дугой. Она состоит из рецептора, воспринимающе­ го информацию и по чувствующему нейрону передающего ее в мозг; вставочных клеток, которые ее обрабатывают, и ис­ полнительных нейронов, которые приводят в действие рабо­ чие органы; мышцы, железы. Так осуществляется рефлектор­ ная регуляция. В ней участвует центральная нервная систе­ ма: спинной и головной мозг и периферическая нервная система — нервы и нервные узлы.


Глава 4

Опорно-двигательная система

Из этой главы вы узнаете о строении и функциях скелета и мышц, о приспособлении организма к труду и прямохождению, о нервной регуляции работы мышц движений, о тренировочном эффекте и вреде гиподинамии

Вы научитесь выявлять нарушение осанки и плоскостопие, оказывать первую помощь при ушибах, переломах костей, растяжениях связок и вывихах


§ 10. Значение опорно-двигательной системы, ее состав. Строение костей 1. Какие качества кости обеспечивают ее легкость и прочность? 2. Почему костную ткань относят к соединительной? Скелет и мы ш цы . Опорно-двигательную систему нередко н а­ зывают костно-мыш ечной, поскольку скелет и мыш цы ф унк­ ционируют вместе. Они определяют форму тела, обеспечива­ ют опорную, защ итную и двигательную функции. Опорная ф ункция проявляется в том, что кости скелета и мыш цы образуют прочный каркас, определяющий положение внутренних органов и не дающий им возможности смещаться. Кости скелета защ ищ аю т органы от травм. Так, спинной и головной мозг находятся в костном «футляре»: головной мозг защ ищ ен черепом, спинной — позвоночником. Грудная кл ет­ к а закры вает сердце и легкие, дыхательны е пути, пищевод и крупные кровеносные сосуды. Органы брюшной полости сза1

Рис. 18. Строение кост ей конечности: А — большеберцовая кость: 1 — надкост ница ( наруж­ ная поверхност ь); 2 — ком пакт ное вещ ество кост и; 3 — вн ут р ен н яя поверхност ь надкост ницы ; 4 — с ус­ т авны й хр я щ ; Б — р а сп и л головки бедренной кости: 1 — губчатое вещ ест во; 2 — ком пакт ное вещ ест во; 3 — кост номозговая полость: В — ориент ация перекладин губчатого вещ ест ва


Глава 4. Опорно-двигательная система •

47

ди защ ищ ены позвоночником, снизу — тазовы ми костями, спереди — м ы ш цам и брюшного пресса. Д вигат ельная ф ункция возмож на только при условии взаи­ модействия мыш ц и костей скелета, так к ак мыш цы приводят в движение костные рычаги. Большинство костей скелета соединено подвижно с помощью суставов. М ыш ца прикрепляется одним концом к одной кос­ ти, образующей сустав, другим концом — к другой кости. При сокращ ении м ы ш ца приводит кости в движ ение. Благодаря мыш цам противоположного действия кости могут не только совершать те или иные движ ения, но и фиксироваться относи­ тельно друг друга. Кости и м ы ш цы принимаю т участие в обмене веществ, в ч а­ стности в обмене фосфора и кальци я. Химический состав костей. Если сжечь кость, она почерне­ ет от углерода, оставшегося от сгорания органических веществ. Если выгорит и углерод, получится белый остаток, чрезвычай­ но твердый, но хрупкий. Это минеральное вещество кости. Чтобы определить свойства органических веществ кости, надо удалить минеральные вещ ества с помощью соляной кис­ лоты. Кость при этом сохранит свою форму. Но свойства кости резко изм енятся. Она станет настолько гибкой, что ее можно будет завязать узлом. Гибкость кости зависит от наличия ор­ ганических веществ, твердость — от неорганических. Сочетание твердого, хотя и хрупкого неорганического ве­ щ ества и эластичного органического вещества придает костям и прочность, и упругость. Наиболее прочны кости человека в его зрелом возрасте (от 20 до 40 лет). У детей в костях относи­ тельно велика доля органических веществ. Поэтому детские кости редко ломаю тся, но легко деформируются под влияни­ ем неправильной позы или неравномерной нагрузки. У по­ ж илы х людей в костях увеличивается доля м инеральны х веществ. Поэтому их кости становятся более ломкими. М акроскопическое строение кости. Кости покры ты плотной соединительной тканью — надкост ницей, которая прим ы ка­ ет к компактному веществу кости. Компактное вещество пере­ ходит в губчатое (рис. 18, А и Б). Последнее состоит из кост­ ных перемычек и балок, которые образуют многочисленные ячейки. В них находится красный кост ный мозг. Его клетки выполняю т кроветворную ф ункцию — формируют клетки крови. Внутри длинны х костей имеется костномозговая по­ лость. Она заполнена ж елтым кост ным мозгом. Он состоит


48 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

из клеток ж ировой и кроветворной соединительной ткани (рис. 18, Б, В) и играет роль резерва на случай, когда красный костный мозг не справляется с работой. М икроскопическое строение кости. Компактное вещество кости состоит из микроскопических ячеек и канальцев, по ко­ торым из надкостницы в кость входят многочисленные крове­ носные сосуды и нервы. Стенки костных канальцев вы лож е­ ны рядами радиально располож енных костны х пластинок (рис. 19). Это неклеточное вещество кости. Н аличие неклеточ­ ного вещества характерно для любой соединительной ткани. Костные клетки, образующие эти пластинки, располагаю тся по наружному периметру этих колец. Типы костей. По типу строения различаю т трубчатые, губ­ чатые, плоские кости. Трубчатые кости имеют вид цилиндров с утолщ енными краевыми концами. Они служ ат длинными прочными ры ча­ гами, за счет которы х человек может передвигаться в про­ странстве или поднимать тяж ести. К трубчатым костям отно­ сятся кости плеча, предплечья, бедра и голени. Трубчатые кости покры ты надкостницей, за исклю чением суставных поверхностей. За надкостницей следует слой ком пакт ного плот ного вещ ест ва. На конечных участках кости компактное вещество переходит в губчатое, которое заполняет концы кос­ тей. В средней части кости губчатого вещ ества нет, там нахо­ дится костномозговая полость, заполненная ж елты м костным мозгом. Красный костный мозг сохраняется в губчатом вещ е­ стве концевых участков кости. В толщ ину трубчатые кости растут за счет надкостницы . Однако масса кости увеличивается незначительно, потому что стенки костномозговой полости содержат клетки, растворяю ­ щ ие кость. Благодаря сложной и согласованной работе тех и других клеток достигается оптимальная прочность кости при наименьш их массе и затрате материала. Рост в длину трубчатых костей происходит за счет зон роста и завершается к 20—25 годам. Зоны роста находятся недалеко от концевых участков костей. Они состоят из хрящевой ткани, которая по мере роста кости замещ ается костной тканью. Губчатые кости имеют на поверхности довольно тонкое компактное вещество, под которым находится губчатое вещест­ во, заполненное красным костным мозгом. К губчатым костям относятся кости тел позвонков, грудины, мелкие кости кисти и стопы. В основном губчатые кости несут опорную функцию.


Глава 4. Опорно-двигательная система

А

• 49

Б

Рис. 19. М икроскопическое строение ком пакт ного вещ ест ва кости: А — в объемном изображ ении: 1 — концент рические цилиндры , обра­ зованны е кост ны м и п ла с т и н ка м и ; 2 — кост ны е клет ки; 3 — крове­ носные сосуды, проходящие в кост ны х полост ях внут ри цилиндров; Б — на поперечном срезе

П лоские кости выполняю т в основном защ итную ф унк­ цию. Они состоят из двух параллельны х пластинок ком пакт­ ного вещества, между которыми крест-накрест располагается, к ак балки, губчатое вещество. К плоским костям относятся кости, образующие свод черепа. Скелет, мы ш цы , надкостница, компактное, губчатое вещество кости, костномозговая полость, красны й костный мозг, ж елты й костный мозг; костные ткани, костные пластинки, клетки, образующ ие кость и растворяю щ ие кость; типы костей: трубчатые, губчатые, плоские; зоны роста трубчаты х костей. 1. Почему скелет и мышцы относят к единой системе орга­ нов? 2. В чем заключаются опорная, защитная и двигательная функции скелета и мышц? 3. Каков химический состав костей? Как можно выяснить свойства его компонентов? 4. Объясните, почему искривления костей чаще бывают у де­ тей, а переломы — у пожилых людей. 4 . Д . В. К о л есо в


50 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

1. Рассмотрите рисунок 18, А, Б и В. Сравните его с препара­ том распила натуральной кости. Найдите надкостницу, ком­ пактное вещество, губчатое вещество, костномозговую по­ лость. 2. Рассмотрите рисунок 18, Б и В. Объясните, почему пере­ кладины губчатого вещества ориентированы по направле­ нию сил сжатия и растяжения кости. Л АБО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

М икроскопическое строение кости Оборудование: микроскоп, постоянный препарат «Костная ткань». Ход работы 1. Рассмотрите при малом увеличении микроскопа костную ткань. С помощью рисунка 19, А и Б определите: поперечный или про­ дольный срез вы рассматриваете? 2. Найдите канальцы, по которым проходили сосуды и нервы. На поперечном срезе они имеют вид прозрачного кружка или овала. 3. Найдите костные клетки, которые находятся между кольцами и имеют вид черных паучков. Они выделяют пластинки костного вещества, которые потом пропитываются минеральными солями. 4. Подумайте, почему компактное вещество состоит из многочис­ ленных трубочек с прочными стенками. Как это способствует про­ чности кости при наименьшем расходе материала и массы костного вещества? Почему корпус самолета делают из прочных дюралю­ миниевых трубчатых конструкций, а не из листового проката?

§ 11. Скелет человека. Осевой скелет 1. Что такое скелет? 2. На какие части он подразделяется? 3. Почему череп и скелет туловища относят к осевому скелету? 4. Как он приспособлен к прямохождению? 5. Почему можно кивать и качать головой? Ф ункция скелета. Скелетом называю т совокупность костей, хрящ ей и укрепляю щ их их связок. Они определяют форму те­ ла, служ ат опорой м ягким частям , защ ищ аю т внутренние ор­ ганы от механических повреждений.


Глава 4. Опорно-двигательная система •

Рис. 20. С келет человека: 1 — череп; 2 — плечевой пояс; 3 — ребра, вместе с грудиной и грудным отделом позвоночника образующие грудную клет ку; 4 — плечо; 5 — лучевая кость; 6 — локт евая кость; 7 — позвоночник (поясничны й отдел); 8 — таз; 9 — крестец; 10 — бедро; 11 — большеберцовая кость; 12 — малоберцовая кость; 13 — стопа; 14 — кист ь

4*

51


52 •

Глава 4. Опорно двигательная система

Рис. 21. Череп человека: А — вид в профиль'. 1 — лобная кост ь; 2 — т ем енная кост ь; 3 — зат ы лочная кост ь; 4 — височная кость; 5 — ниж няя челюсть; 6 — вер хняя челюсть; 7 — скуловая кость; 8 — глазница; Б — дно мозговой части черепа: 1 — чеш уя лобной кости; 2 — реш ет ­ чатая кость; 3 — клиновидная кость; 4 — пирамидный отросток височной кости; 5 — зат ы лочная кость; 6 — зат ылочное отверстие

Осевой скелет. В скелете человека различаю т осевой ске­ лет и добавочный скелет . Осевой скелет объединяет череп и скелет туловищ а. Добавочный скелет состоит из костей по­ ясов конечностей и скелета свободных конечностей (рис. 20). Ч ереп (рис. 21) определяет форму головы, защ ищ ает голов­ ной мозг, органы слуха, обоняния, зрения, служ ит местом прикрепления мы ш ц, участвую щ их в мимике. В черепе р аз­ личают мозговой и лицевой отделы. В ерхняя часть мозгового отдела образована непарными лобными и затылочными кос­ тям и и парными теменными и височными костями. Они обра­ зуют свод черепа. В основании мозгового отдела черепа нахо­ д ятся клиновидная кость и пирамидны е отростки височных костей, в которых расположены рецепторы слуха и органа рав­ новесия. В мозговой части черепа находится головной мозг. К лицевому отделу черепа относятся верхняя и н и ж н яя че­ люсти, скуловые, носовые и реш етчатая кости. Ф орму носо­ вых полостей определяет реш етчатая кость. В ней находится орган обоняния. Кости мозгового и лицевого черепа неподвижно соединены между собой, за исключением нижней челюсти. Она может дви­ гаться не только вверх и вниз, но и влево-вправо, вперед-назад.


Глава 4. Опорно-двигательная система 9-

53

Г

Рис. 22. П озвоночник. А — от делы позвоночника: 1 — ш ейны й; 2 — грудной; 3 — поясничный: 4 — крест цовы й; 5 — копчиковы й. П озвонки: Б — шейного от дела; В — грудного от­ д ела; Г — поясничного от дела; 1 — задний отрос­ ток: 2 — т ело позво н ка ; 3 — дуга; 4 — боковые от рост ки

Это позволяет пережевывать пищу и членораздельно говорить. Н иж няя челюсть снабжена подбородочным выступом, к кото­ рому прикрепляю тся мыш цы, участвующие в речи. Скелет туловищ а. Основу скелета туловищ а составляет по­ звоночник (рис. 22, А). Он образован отдельными позвонкам и (рис. 22, Б, В, Г.). Каж ды й позвонок имеет тело, дугу и отро­ ст ки. Тело и дуга позвонка образуют кольцо. П озвонки распо­ ложены один под другим так, что их кольца образуют позво­ ночный ка н а л. В нем находится спинной мозг (рис. 23). М ежду телами позвонков леж ат меж позвоночные хрящ евые диски. Они придают позвоночному столбу подвижность, упру­ гость и смягчаю т сотрясения при беге, ходьбе, пры ж ках. Позвоночник человека имеет четыре изгиба: ш ейный, грудной, поясничны й, крестцовый (у млекопитаю щ их ж ивот­ ных — только ш ейный и крестцовый). Благодаря S-образной изогнутости позвоночник способен пруж инить и вы полнять роль рессоры, уменьш ая толчки при движ ении. Это тож е при­ способление к прямохождению . В позвоночнике различаю т отделы: ш ейный, грудной, по­ ясничны й, крестцовый, копчиковы й (рис. 22).


54 •

Глава 4. Опорно-двигателъни:• система

2

Рис. 23. Участок позвоночного столба (хрящевые диски не пока­ заны): 1 — задние от рост ки; 2 — т ела позвонков

Рис. 25. Грудная клет ка: 1 — грудной отдел позвоночни ка; 2 — ребра; 3 — грудина

2

Рис. 24. Д ва первы х ш ейны х по­ звонка: 1 — первый ш ейный позвонок (без тела); 2 — зуб второго шейного позвонка, образованный пут ем сраст ания т ел первого и второго ш ейны х позвонков; 3 — связка, разделяю щ ая кост ­ ны й зуб и спинной мозг; 4 — второй ш ейны й позвонок; 5 — м ы щ елки первого шейного позвонка

Рис. вый 1— нок;

26. Крестцовый и копчико отделы, позвоночника: пят ы й поясничны й позво­ 2 — крестец; 3 — копчик


Глава 4. Опорно двигательная система

• 55

К ак у всех млекопитаю щ их, в шейном отделе позвоночни­ к а человека семь позвонков. С первым ш ейным позвонком че­ реп сочленяется при помощи двух мыщ елков. Благодаря это­ му сочленению можно поднимать и опускать голову. Любо­ пытно, что первый ш ейны й позвонок не имеет тела: оно приросло к телу второго шейного позвонка и образовало зуб: ось, вокруг которой в горизонтальной плоскости вращ ается первый ш ейный позвонок вместе с головой, когда жестом мы показываем отрицание (рис. 24). От спинного мозга зуб отде­ ляет связка из соединительной ткани. Особенно непрочна она у грудных детей, поэтому их головку необходимо поддерж и­ вать во избежание травмы. За ш ейным отделом следует грудной отдел позвоночника. Он состоит из 12 позвонков, к которым прикрепляю тся ребра. Из них 10 пар ребер с помощью хрящ ей прикрепляю тся други­ ми концами к грудине. Две ниж ние пары ребер оканчиваю тся свободно. Грудной отдел позвоночника, ребра и грудина обра­ зуют грудную к л ет к у (рис. 25). За грудным отделом следует поясничны й отдел. Он состо­ ит из 5 позвонков, достаточно массивных, поскольку им п р и ­ ходится выдерживать основную тяж есть тела. Следующий отдел состоит из 5 сросш ихся позвонков, со­ ставляю щ их одну кость — крестец (рис. 26). Если пояснич­ ный отдел обладает высокой подвижностью, то крестцовый не­ подвижен и очень прочен. При вертикальном положении тела на него падает значительная нагрузка. Н аконец, последний отдел позвоночника — копчик. Он со­ стоит из 4—5 сросш ихся м аленьких позвонков. Осевой скелет, добавочный скелет, мозговой и лицевой отделы черепа, позвонок, меж позвоночный диск, отделы позвоночника: ш ейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковы й; позвоночный кан ал, грудная клетка, ребра, грудина. ф *

1. Какие части скелета относятся к осевому скелету, а какие — к добавочному? 2. Каково значение межпозвоночных хрящевых дисков? 3. Какое значение имеет неподвижное соединение костей че­ репа, за исключением нижней челюсти? 4. Как череп прикрепляется к позвоночнику? Почему голов­ ку новорожденного надо придерживать?


56 • |

Глава 4. Опорно-двигательная система

1. Объясните значение S-образного изгиба позвоночника че­ ловека. 2. Расскажите о строении и функциях грудной клетки. 3. Нагните голову и прощупайте на границе шейного и груд­ ного отделов седьмой шейный позвонок.

§ 12. Скелет поясов и свободных конечностей: добавочный скелет. Соединение костей 1. Какие отделы составляют добавочный скелет? 2. В чем проявляется приспособление верхних конечностей к труду, а нижних конечностей к опоре? 3. Какие функции выполняют неподвижные, полуподвижные и подвижные соединения костей (суставы)? К добавочному скелету относятся верхние и ниж ние конечнос­ ти и их пояса. Скелет верхней конечности состоит из скелета плечевого пояса и скелета свободной конечности. Он приспособлен к вы ­ полнению разнообразных трудовых движ ений и отличается большой подвижностью (рис. 27). П лечевой пояс вклю чает две ло п а т ки и две клю чицы . С осе­ вым скелетом соединены суставами только клю чицы. К аж дая из них одним концом сочленяется с грудиной, другим — с ло­ паткой и плечевой костью руки. Л опатки ж е леж ат свободно среди спинных мы ш ц и при необходимости участвуют вместе с клю чицами в движ ении руки. Так, подъем руки над головой возможен с участием плечевого пояса: движ ение происходит в грудинно-клю чичном суставе (рис. 28). Скелет руки (свободной верхней конечности) состоит из п ле­ чевой кост и, двух костей предплечья — локт евой и лучевой, а такж е костей кист и. В кисти три части: запястье, пястье и фаланги пальцев (см. рис. 27). Больш ой палец руки противопоставлен четырем другим пальцам и с каж ды м может образовать кольцо. Благодаря это­ му человек может вы полнять мелкие и точные движ ения, не­ обходимые для трудовой деятельности. П одвижное сочлене-


Глава 4. Опорно двигательная система

Рис. 27. С келет плечевого пояса и руки: 1 — ключица-, 2 — лопат ка; 3 — плечевая кость; 4 — лучевая кость; 5 — локт евая кость; 6 — запястье; 7 — пястье; 8 — ф аланги пальцев

• 57

Рис. 28. Схема, показы ваю щ ая роль плечевого пояса в подъеме р у к и верт икально вверх. Ц вет ом вы делены мыш цы спины , повора­ чивающ ие ло п а т к у суст авной поверхностью вверх

ние костей кисти позволяет собирать мелкие предметы в горсть, удерж ивать их, вращ ать и перемещ ать небольшие предметы на некоторые расстояния, то есть вы полнять не только силовые, но и точные движ ения, что недоступно даж е человекообразным обезьянам. Скелет ниж них конечностей имеет ряд особенностей, свя­ занны х с прямохож дением. Он отличается большой прочно­ стью, которая достигается за счет некоторого ограничения подвижности.


58 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

П ояс ниж них конечностей представлен т азовыми кост я­ ми (рис. 29). Это плоские кости, тесно сочлененные с крестцом. Они образуют практически неподвижное сочленение. Тазовые кости вместе с прикрепляю щ им ися к ним мощ ными м ы ш ца­ ми образуют дно брюшной полости, на которое опираю тся все внутренние органы. Скелет ноги (свободные ниж ние конечности) начинается бедренными костями, которые под углом прикрепляю тся к та­ зовым костям, образуя прочную арку, способную выдерж ать большие нагрузки. Обратите внимание на расположение губ­ чатого вещества: костные перекладины в нем расположены перпендикулярно друг к другу и в соседних костях одинаково направлены. Они совпадают с силами сж атия и растяж ения, воздействующими на кости (рис. 18 Б, В). Суставная головка бедренных костей круглая, движ ения возможны в любую сто­ рону, но они ограничены связкам и. Рис. 29. Кост и пояса ниж них конечнос­ тей и ног с частью позвоночника: 1 — таз; 2 — поясничны й позвонок; 3 — крестец; 4 — копчик; 5 — головка бедренной кости; 6 — бедренная кость; 7 — большеберцовая кость; 8 — стопа; 9 — малоберцовая кость; 10 — колен­ ная чаш ечка

Рис. 30. С келет стопы: 1 — пят очная кость; 2 — т аранная кость

П р е д п л ю сн а

П лю сна

Ф ал ан ги п альцев


Глава 4. Опорно двигательная система

О 59

Рис. 31. Типы соединения кост ей: А — сустав: 1 — с вя зк и ; 2 — суст авная сум ка (вы делена черным); 3 — суст авны й хрящ ; Б — полуподвиж ные соединения: 1 — тела позвонков; 2 — меж позвоночные диски; В — неподвиж ные соедине­ ния — швы

В голени, как и в предплечье, две кости: большеберцовая и малоберцовая. Больш еберцовая кость сочленяется и со стопой и с бедром. Это значительно увеличивает прочность, но сн иж а­ ет подвижность. М алоберцовая кость находится снаруж и, со стороны мизинца, и несет меньшую нагрузку. Стопа человека состоит аналогично кисти из трех частей: предплюсны, плю сны и ф аланг пальцев (рис. 30). В предплюс­ не наиболее массивны т аранная и пят очная кости. Подошва ноги имеет продольные и поперечные своды. Б л а­ годаря этому она пруж инит при ходьбе и беге, смягчает толч­ ки при движ ениях. Н еподвижные соединения костей. Если взглянуть на соеди­ нения костей лобной и теменных или теменных и затылочной, то можно заметить, что выступы и ш ипы одной кости входят в пазы другой. Образуется своеобразный шов, даю щ ий очень прочное неподвижное соединение (рис. 31, В). Полуподвижные соединения костей. Некоторые кости соеди­ няются между собой посредством эластичного хрящ а. Н апри­ мер, с помощью хрящ евы х межпозвоночных дисков соединя­ ются тела позвонков. Ребра соединяются с грудиной такж е по­ средством хрящ а. Эти соединения обеспечивают относительную подвижность и потому называются полу подвиж ными. Х рящ эластичен, и кости могут смещаться относительно друг друга. П одвижные соединения — суставы. Неподвижные и полу­ подвижные соединения относятся к непрерывным, потому что


60 €

Глава 4. Опорно-двигательная система

Рис. 32. Тазобедренный сустав: А — вскры т ы й суст ав с внут ренней связкой; Б — полож ение кос­ тей в суст авной сумке; В — кольцевая связка, удерж ивающая голов­ к у бедренной кости в суст авной ям ке тазовой кости; Г — наружные связки, укрепляю щ ие тазобедренный сустав; 1 и 2 — суст авны е хрящ евы е поверхности; 3 — внут р ен няя связка; 4 — кольцевая связ­ ка; 5 — суст авная полость; 6 — наружные связки

одна кость как бы переходит в другую кость или хрящ . Но есть соединения, в которы х кости полностью обособлены друг от друга и сохраняю т высокую подвижность. Они лиш ь примыкаю т одна к другой. Такие соединения костей назы ва­ ют прерывистыми соединениями или суставами (рис. 31, А и 32). Рассмотрим строение и функции подвижного соединения на примере тазобедренного сустава (рис. 32). Тазовые кости имеют


Глава 4. Опорно двигательная система

• 61

с каждой стороны по суставной ям ке, в каждую из которых входит головка бедренной кости: справа — правой, слева — левой. Поверхность суставной головки и суставной ям ки по­ кры та очень гладким суст авным хрящом. Надкостницы в сус­ таве нет, ее замещ ает суставный хрящ . Обе кости скреплены связкам и и заклю чен�� в суставную сум ку. Полость сустава гер­ метично закры та. Внутри ее давление ниж е атмосферного. Вследствие этого кости приж аты одна к другой. Прочность сус­ тава уменьш ится, если внутрь суставной сумки попадет воздух. Это может случиться при травме суставной сумки. Внутренняя стенка суставной сумки непрерывно выделяет суст авную жидкость. Она смазывает трущ иеся поверхности суставных хрящ ей и облегчает движение. Подвиж ность суст ава обеспечивается формой суст авны х поверхност ей сочленяю щ ихся костей, суст авны м хрящ ом и суст авной жидкостью, а прочность суст ава — суст авной сумкой, связкам и и более ни зки м давлением внут ри сустава по сравнению с давлением наружного воздуха. Особенность суставов состоит в том, что они не только обеспе­ чивают подвижность костей, но и в любой момент могут заф и к­ сировать кости в нужном положении, лиш ить их подвижности. Например, мы не только можем сгибать и разгибать руку в сус­ таве, поднимая и опуская груз, но и способны удержать груз в разогнутой или согнутой под любым углом руке. Это возможно потому, что в суставной сумке есть складки. И когда мыш цы прижимаю т головки костей друг к другу, суставная жидкость уходит в складки суставной сумки, а хрящ одной кости вдавли­ вается в суставный хрящ другой кости. Вследствие этого трение возрастает, поверхности костей не скользят. П лечевой пояс (лопатки, клю чицы). Кости руки: плечо, предплечье \ (локтевая и лучевая кости), кисть. Тазовы й пояс (кости таза). Кости ноги: бедро, голень (больш еберцовая и м алоберцовая кости), стопа. Соединения костей: неподвиж ные, полуподвижные и подвижные (преры висты е соединения) — суставы. 9

1. В чем сходство и различие в строении предплечья и голени? 2. Какими способами осуществляются неподвижные, полу­ подвижные и подвижные соединения костей?


62 •

Глава 4. Опорно двигательная система

3. Какие функции выполняют суставные хрящи, суставная сумка, связки и суставная жидкость? |

Рассмотрите стопу, которая изображена на рисунке скелета, сделанном под руководством Везалия (см. рис. 2). Какая не­ точность была допущена великим анатомом Возрождения в строении стопы? 1. Докажите, что плечевой пояс не только соединяет кости ру­ ки с осевым скелетом, но и увеличивает подвижность руки. Положите левую руку на правую ключицу и медленно под­ нимайте правую руку. Правая ключица остается неподвиж­ ной, пока рука поднимается до горизонтального положения, после чего приходит в движение. Какое из этих движений происходит с участием плечевого пояса? 2. Выясните, участвует ли в движении руки вверх лопатка, или оно осуществляется только за счет ключицы (см. рис. 28). Опустите поднятую руку, после чего нащупайте другой ру­ кой нижний угол правой лопатки. Теперь поднимите правую руку вверх и убедитесь, что при подъеме руки до горизон­ тального уровня лопатка неподвижна, а при продолжении движения вверх до вертикального положения лопатка сме­ щается вверх и в сторону. Это происходит потому, что мыш­ цы спины, поворачивая лопатку плечевым суставом вверх, приводят плечо в вертикальное положение. Какова роль ло­ патки в движении руки?

§ 13. Строение мышц 1. Из каких тканей состоят скелетные мышцы и их сухожилия? 2. Почему противоположные движения выполняются разными мышцами? 3. Какие основные группы мышц выделяют в теле человека? М икроскопическое строение скелетны х мыш ц. Скелетные мыш цы состоят из пучков поперечнополосатых мыш ечны х во­ локон. Они содержат сократительные нити, состоящие из двух


Глава 4. Опорно-двигательная система

• 63

Рис. 33. М ы ш ечны й пучок: 1 — ядра мышечного волокна; 2 — сократ ит ельны е нит и мышечного волокна; 3 — покровная мембрана мышечного волокна; 4 — соединит ельнот канная оболочка (фасция), объединяющая группу м ы ш ечны х волокон, дейст вую щ их в одном направлении; 5 — кровеносные сосуды

разны х белков, и потому каж утся поперечно исчерченными. К аж ды й мыш ечный пучок покрывает соединительнотканная пленка, а всю мы ш цу в целом, состоящую из множества пуч­ ков, общая оболочка — фасция (рис. 33). Она состоит такж е из соединительной ткани. Б лагодаря четко очерченным пуч­ кам сила тяги приклады вается к строго определенным частям кости. М акроскопическое строение мыш ц. В строении многих мыш ц различаю т брюшко и сухож илия. Брю ш ко состоит из множества пучков поперечнополосатых мыш ечных волокон, покры ты х соединительнотканными оболочками. С ухож илия, с помощью которых м ы ш ца прикрепляется к костям, состоят из плотной соединительной ткани. Они тесно срастаются с над­ костницей и пр^г напряж ении мы ш цы стимулируют отделение костного вещества. Вот почему у людей физического труда и спортсменов шероховатость и бугристость на костях в местах прикрепления мыш ц вы раж ены сильнее. То сухожилие, которое прикрепляется к костям, остающим­ ся при движении малоподвижными, называют головкам и м ы ш цы , а то, что прикрепляется к подвиж ны м костям , — хвостом (рис. 34).


64 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

Рис. 34. Мышцы, сгибат ели и разгибатели-. 1 — сухож илия головки двуглавой мыш цы плеча; 2 — т ело двуглавой мышцы; 3 — хвост двуглавой мышцы; 4 — лучевая кость; 5 — локт евая кость; 6 — хвост т рехглавой мыш цы плеча; 7 — плечевая кость; 8 — брюшко т рехглавой мышцы; 9 — лопат ка; 10 — головки т рехглавой мыш цы плеча

Скелетная мы ш ца хорошо снабжается кровеносными и лим ­ фатическими сосудами. К ней подходят нервы, которые регу­ лируют ее работу. Д виж ения в суставах. М ыш ца мож ет подтягивать, но не мож ет отталкивать кости, поэтому противополож ны е движ е­ ния вы полняю т разны е м ы ш цы : одни сгибают, другие р аз­ гибают, одни приводят руку к туловищ у, другие отводят, одни вращ аю т кость по часовой стрелке, другие — против. Мышцы противоположного действия называют ант агонис­ т ами, мыш цы, действующие в одном направлении, — синергист ам и. Б ы вает, что одни и те ж е группы м ы ш ц в одном движ ении участвую т к ак антагонисты , а в другом — к ак синергисты. Л А БО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

М ыш цы человеческого тела (практическая работ а ) Используя рисунки и анатомическое описание, определите место­ положение мышечных групп и выполняемые ими движения.


Глава 4. Опорно-двигательная система •

65

Рис. 35. Мышцы головы: 1 — лобная; 2 — височная; 3 — круговая глаза; 4 — круговая рта; 5 — жевательная; 6 — грудино-ключичнососцевидная; 7 —затылочная I. Мышцы головы (по рисунку 35). Мимические мышцы прикрепляются к костям, коже или только к коже, жевательные — к костям неподвижной части черепа и к нижней челюсти. Задание 1. Определите функцию височных мышц. Приложите ру­ ки к своим вискам и сделайте жевательные движения. Мышца на­ прягается, так как она поднимает нижнюю челюсть вверх. Найдите жевательную мышцу. Она находится около челюстных суставов, примерно на 1 см впереди них. Определите: височные и жеватель­ ные мышцы — синергисты или антагонисты? Задание 2. Познакомьтесь с функцией мимических мышц. Возь­ мите зеркало и наморщите лоб, что мы делаем, когда недовольны или когда задумались. Сокращается надчерепная мышца. Най­ дите ее на рисунке. Пронаблюдайте функцию круговой мышцы глаза и круговой мышцы, рта. Первая закрывает глаз, вторая — рот. II. Грудино-ключично-сосцевидная мышца на передней поверхно­ сти шеи (по рисунку 35). Задание 3. Поверните голову вправо и прощупайте левую грудино­ ключично-сосцевидную мышцу. Поверните голову влево и обна5 . Д . В. К о л есо в


66 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

Рис. 36. М ы ш цы т уловищ а и конечност ей: А — в и д с п е р е д и . Мышцы, р у к и : 1 — сгибат ели кист и и паль­ цев; 2 — двуглавая мы ш ца плеча; 3 — дельт овидная мышца. М ы ш ­ цы т уло ви щ а : 4 — большая грудная; 5 — зубчат ая мышца; 6 — мыш цы брюшного пресса. М ы ш цы ноги: 7 — портняж ная; 8 — чет ы рехглавая бедра; 9 — большеберцовые мышцы. Б — в и д с з а д и . М ы ш цы руки: 10 — т рехглавая мыш ца плеча; 11 — разгибат ели кист и и пальцев. М ы ш цы т уловищ а: 12 — трапе­ циевидная; 13 — ш ирочайш ая мыш ца спины; 14 — глубокие разгиба­ т ели спины; 15 — ягодичные. М ы ш цы ноги: 16 — двуглавая бедра; 17 — икронож ная


Глава 4. Опорно-двигательная система

# 67

ружьте правую. Эти мышцы поворачивают голову влево, вправо, действуя как антагонисты, но, когда сокращаются вместе, стано­ вятся синергистами и опускают голову вниз. III. Мышцы туловища спереди (по рисунку 36). Задание 4. Найдите большую грудную мышцу. Эта парная мышца напрягается, если согнуть руки в локте и с усилием сложить их на груди. Задание 5. Рассмотрите на рисунке мышцы живота, образующие брюшной пресс. Они участвуют в дыхании, наклонах туловища в стороны и вперед, в переводе туловища из лежачего в сидячее по­ ложение при фиксированных ногах. Задание 6. Найдите межреберные мышцы: наружные осуществ­ ляют вдох, внутренние — выдох. IV. Мышцы туловища сзади (по рисунку 36). Задание 7. Найдите на рисунке трапециевидную мышцу. Если свести лопатки и запрокинуть голову назад, она будет напряжена. Задание 8. Найдите широчайшую мышцу спины. Она опускает пле­ чо вниз и отводит руки за спину. Задание 9. Вдоль позвоночника находятся глубокие мышцы спи­ ны. Они разгибают тело, откидывая корпус назад. Определите их положение. Задание 10. Найдите ягодичные мышцы. Они отводят бедро на­ зад. Глубокие мышцы спины и ягодичные мышцы у человека наи­ более сильно развиты в связи с прямохождением. Они противосто­ ят силе тяжести. V. Мышцы руки (по рисункам 28, 34 и 36). Задание 11. Найдите на рисунке дельтовидную мышцу. Она нахо­ дится над плечевым суставом и отводит руку в сторону до горизон­ тального положения. Задание 12. Найдите двуглавую и трехглавую мышцы плеча. Яв­ ляются ли они антагонистами или синергистами? Задание 13. Мышцы предплечья. Чтобы понять их функцию, по­ ложите руку на стол ладонной стороной вниз. Прижмите ее к сто­ лу, после чего сжимайте кисть в кулак и разжимайте ее. Вы по­ чувствуете, как сокращаются мышцы предплечья. Это происхо­ дит потому, что со стороны ладони на предплечье располагаются


68 Ш Глава 4. Опорно двигательная система

мышцы, сгибающие кисть и пальцы, а разгибающие их находятся на тыльной стороне предплечья. Задание 14. Нащупайте около лучезапястного сустава со стороны ладонной поверхности сухожилия, которые идут к мышцам паль­ цев рук. Подумайте, почему эти мышцы находятся на предплечье, а не на кисти. VI. Мышцы ноги (по рисунку 36). Задание 15. На передней поверхности бедра расположена очень мощная четырехглавая мышца бедра. Найдите ее на рисунке. Она сгибает ногу в тазобедренном суставе и разгибает в коленном. Что­ бы представить ее функцию, надо вообразить удар футболиста по мячу. Ее антагонистом являются ягодичные мышцы. Они отводят ногу назад. Действуя как синергисты, обе эти мышцы удержива­ ют корпус в вертикальном положении, фиксируя тазобедренные суставы. На задней поверхности бедра расположены три мышцы, сгибаю­ щие ногу в колене. Задание 16. Поднимитесь на носки, вы чувствуете, как напряг­ лись икроножные мышцы. Они находятся на задней поверхности голени. Эти мышцы хорошо развиты, потому что они поддержива­ ют тело в вертикальном положении, участвуют в ходьбе, беге, прыжках. Брюшко мышцы, сухожилия, головка и хвост мышцы, мышцы-антагонисты, мышцы-синергисты, мышечные пучки, мышечное волокно, соединительнотканные оболочки мышечных пучков, фасции. *)

1. Чем мышечное волокно скелетной мышцы отличается от клетки гладкой мышечной ткани? 2. Каково строение мышечного пучка? 3. Как функционируют мышцы-антагонисты и мышцы-синергисты? 1. Найдите примеры мышц — антагонистов и синергистов. 2. Укажите на рисунках 35 и 36 мышцы, которые могут ра­ ботать в одном случае как антагонисты, а в другом — как синергисты.


Глава 4. Опорно-двигательная система

69

§ 14. Работа скелетных мышц и их регуляция 1. Почему мышца способна сокращаться с различной силой? 2. Что такое тренировочный эффект и как он достигается? 3. Как работают мышцы-антагонисты в динамическом и статическом режиме? Двигательная единица. Мышечное волокно скелетной м ы ш ­ цы способно сократиться лиш ь после того, к ак получит нерв­ ные сигналы от исполнит ельного (моторного) нейрона из центральной нервной системы. Один моторный нейрон и свя­ занные с ним мышечные волокна называются двигательной единицей. Если в действие вклю чается небольшое количество двигательны х единиц, сокращ ение слабое, если количество двигательных единиц увеличено, сокращение мыш ц становит­ ся более сильным. Однако при самом сильном сокращ ении хо­ рошо тренированного человека единомоментно работает не­ большой процент двигательных единиц. При длительном со­ кращ ении они работают поочередно сменяя друг друга: сначала одна группа, потом другая, потом третья и т. д. Изменение мышцы при тренировках. В начале трениро­ вок успех нарастает довольно быстро за счет увеличения чис­ ла двигательных единиц, вклю чаю щ ихся в действие одномо­ ментно. Затем результаты нарастают медленнее, потому что начинаю т перестраиваться сами мыш ечные волокна. В них увеличивается число сократительных нитей и митохондрий, при этом число самих волокон и их ядер не меняется. Это я в ­ ление называют тренировочным эффектом. Он возможен при напряж ении, близком к максимальному, достаточном отдыхе и рациональном питании. Энергетика мышечного сокращения. Н ервная система лиш ь дает импульс для начала и прекращ ения работы данной мышечной группы волокон. Энергия, за счет которой сокра­ щ ается мышечное волокно, выделяется в результате биологи­ ческого окисления органического вещества, содержащегося в самом волокне. Основным энергетическим веществом для ра­ боты мыш ц является глю коза, но при интенсивной нагрузке окисляю тся и вещества, содержащ иеся в клеточных мембра-


70 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

нах. Однако при этом в клетке образуется много веществ, спо­ собных компенсировать потери. Поэтому после работы во вре­ мя отдыха восстанавливается много больше того, что было и з­ расходовано. Возникает тренировочный эффект, при котором синтез обгоняет распад. Но это происходит лиш ь в том случае, если физическое напряж ение близко к предельному, а отдых и рациональное питание достаточны. И знуряю щ ий труд без не­ обходимого отдыха и питания к успеху не приводит, так же как и бездействие. Н едостаток подвижности — гиподинамия. М алая подвиж ­ ность сниж ает активность биологического окисления, пере­ стают в достаточном количестве вы рабатываться вещества, бо­ гатые энергией, за счет которых образуются клеточные струк­ туры: митохондрии, сократительные нити, мембраны клетки. М ыш цы становятся дряблыми, теряют былую силу. Из костей уходят соли кальци я. Они поступают в кровь, связываю тся с содержащ имся там органическим веществом холестерином и образуют наросты на внутренних стенках сосудов, наруш аю ­ щ ие кровообращение. Это назы вается атеросклерозом. Чело­ век становится слабым и вялы м . Р егуляция работы м ы ш ц-антагонистов. Чтобы лучш е представить себе работу нервной системы, регулирующ ей м ы ­ ш ечные сокращ ения, рассмотрим, к ак взаимодействуют нерв­ ные центры при сгибании и разгибании руки в локтевом сус­ таве, а такж е при фиксации костей предплечья для удерж а­ ния груза (рис. 37). Если к двуглавой мыш це приходят из нервного центра воз­ буждающ ие сигналы и она сокращ ается, то трехглавая м ы ш ­ ца расслабляется — не меш ает действию двуглавой мыш цы. Если сокращ ается трехглавая м ы ш ца, то расслабляется дву­ главая и не мешает разгибать руку. Т акая координация дви­ ж ений происходит не в самих м ы ш цах, а в нервных центрах, управляю щ их мыш цами. Но что произойдет, если требуется зафиксировать руку в нужном положении? Тогда возбудятся нервные центры всех мыш ц, участвующ их в движ ении костей данного сустава. Дву­ главая и трехглавая мыш цы в этом случае сократятся одно­ временно. Кости предплечья приж м утся к плечевой кости, и движение в суставе прекратится. Кости станут неподвиж ны ­ ми относительно друг друга. Бы вш ие мы ш цы-антагонисты станут работать как синергисты.


Глава 4. Опорно-двигательная система

• 71

Рис. 37. Р егуляция работы мыш ц-ант агонист ов. Спинномозговые центры: 1— двуглавой мыш цы п леч а ; 2 — т рехглавой мышцы, плеча

Д и нам ическая и статическая работа. В разны х ж и зн ен ­ ных ситуациях одни и те ж е мыш цы человека могут совершать разную работу. Работа, связанная с перемещ ением тела или груза, называется динамической. Работа, связанная с удерж а­ нием определенной позы или груза, называется ст атической. Наиболее утомительна статическая работа, требующая сохра­ нения однообразной позы или длительного удержания груза. Поэтому в конструкциях машин предусматриваются удобные кресла, снимающие хотя бы часть статических нагрузок. Н а­ личие на сиденье спинки позволяет разгрузить мыш цы спины, подлокотники снимают напряжение мы ш ц рук и туловища. Д вигательная единица, исполнительны й (моторный) нейрон, тренировочный эффект, биологическое окисление, динам ическая и статическая работа, гиподинамия. 1. П очем у в начале тренировок п рои сходи т зн ачительное улучш ен и е спортивны х результатов, а потом они нарастаю т м едленнее?


72 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

2. За счет чего при тренировках возрастает точность мышеч­ ных сокращений? 3. Поясните различие между динамической и статической работой.

Л АБО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

Утомление при статической работ е Оборудование: секундомер, груз 4—5 кг (если взят портфель с книгами, то надо предварительно определить его массу). Наблюдение признаков утомления при статической работе. Выяс­ ните, за какое время наступает предельное утомление. Протокол опыта Статическая работа

Признаки утомления

Отсутствие утомления

Рука с грузом неподвижна

Первая фаза утомления

Рука опускается, затем рывком поднимается на прежнее место

Вторая фаза утомления

Дрожание рук, потеря коор­ динации, пошатывание корпуса, покраснение лица, потоотделение

Предельное утомление

Рука с грузом опускается; опыт прекращается

Время

Ход работы Испытуемый становится лицом к классу, вытягивает руку в сторо­ ну строго горизонтально. Мелом на доске отмечается тот уровень, на котором находится рука. После приготовлений по команде включается секундомер, и испытуемый начинает удерживать груз на уровне отметки. Начальное время указывается в первой строч­ ке таб��ицы. Затем определяются фазы утомления и также простав­ ляется их время. Выясняется, за какое время наступает предель­ ное утомление. Этот показатель записывается.


Глава 4. Опорно-двигательная система

• 73

§ 15. Осанка. Предупреждение плоскостопия 1. Что такое осанка и каковы причины ее нарушения? 2. Почему сформировались своды стопы и отчего они деформируются? 3. Как можно определить искривление позвоночника и наличие (или отсутствие) плоскостопия? Осанка — это привычное положение тела при стоянии, сиде­ нии и ходьбе. Она зависит от формы позвоночного столба, по­ лож ения головы, плечевого пояса и грудной клетки. При пра­ вильной осанке — спина прям ая, голова слегка откинута н а­ зад, плечи расправлены , ж ивот втянут. Это способствует нормальному функционированию внутренних органов и орга­ нов движ ения. Неправильное положение костей приводит к смещению или сдавливанию внутренних органов, что наруш ает их кровоснаб­ жение и затрудняет работу. П ривы чка горбиться, сутулиться, неправильно сидеть за столом может привести к неравномер­ ному распределению нагрузок на отдельные позвонки. В этом случае с возрастом межпозвоночные хрящ евы е диски истон­ чаю тся, деформируются и смещ аются, защ ем ляя нерв. Р азви ­ вается болезнь — остеохондроз: человеку трудно ходить и н а­ гибаться, по ночам его мучают боли, и он не может уснуть. Болезнь может начаться и в молодом возрасте (до 30 лет). Различаю т три ст епени наруш ения осанки. При первой степени отклонения от нормы слабо вы раж ены и исчезают, ес-

А

Б

В

Рис. 38. Н еправильны е (А, Б) и правильная (В) позы уч а щ и хся , сидя­ щ их за парт ами


74 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

ли человек старается держ аться прямо и контролирует себя. При второй степени отклонения от нормы устойчивы, но, как правило, связаны лиш ь с наруш ениям и мышечного аппарата, а потому поддаются исправлению при зан яти ях лечебной ф из­ культурой и корригирую щ ей гимнастикой. И скривления третьей степени затрагиваю т скелет, поэтому лечению они поддаются с трудом. К ак ж е предупредить искривление позвоночника? Прежде всего надо правильно сидеть за столом (рис. 38). Если стол слиш ком низок, приходится наклоняться над ним, а если высок, человек изгибает туловищ е так, чтобы пиш ущ ая рука была на его поверхности. Первое ведет к сутулости, второе — к боковым искривлениям туловищ а. К наруш ению осанки может привести и несимметричная нагрузка мы ш ц: напри­ мер, носить тяж ести только в правой руке, при физической зарядке наклон яться в одну сторону больше, чем в другую, и т. п. Предупреждение и лечение плоскостопия. П лоскост опи­ ем назы ваю тся болезненные изменения стопы, при которых уплощ аю тся ее своды (рис. 39). П ричиной плоскостопия могут стать неправильно подобранная обувь, длительное хождение или стояние, избыточная масса тела. При плоскостопии нару­ ш ается мыш ечный и связочный аппараты стопы. Она расплю ­ щ ивается, отекает. Возникаю т боли в стопе, голени, бедре и даж е в пояснице. При значительно выраж енном плоскостопии применяю т специальные стельки — супинаторы. Они поддерживают сто­ пу в нужном положении. Это не только улучш ает положение костей стопы, но и костей голеностопного, коленного и тазо­ бедренного суставов.

Рис. 39. М ет од определения плоскост опия


Глава 4. Опорно-двигательная система

# 75

Осанка, остеохондроз, корригирующая гимнастика, сутулость, боковые искривления (сколиоз), плоскостопие. ^

1. Что происходит при нарушении осанки первой, второй и третьей степени? 2. Какие нарушения в работе внутренних органов происхо­ дят при неправильной осанке? 3. Что такое плоскостопие, каковы его причины и принцип лечения? 4. Проанализируйте: правильно ли положение вашего тела при чтении, письме, переносе тяжелых предметов.

Л А БО Р А ТО Р Н А Я РАБО ТА

Осанка и плоскостопие I. Выявление нарушений осанки. Оборудование: сантиметровая лента. Ход работы. 1. Для выявления сутулости (круглой спины) сантиметровой лен­ той измерьте расстояние между самыми отдаленными точками ле­ вого и правого плеча, отступя на 3—5 см вниз от плечевого суста­ ва, со стороны груди и со стороны спины. Первый результат раз­ делите на второй. Если получается число, близкое к единице или больше ее, значит, нарушений нет. Получение числа меньше еди­ ницы говорит о нарушении осанки. 2. Встаньте спиной к стенке так, чтобы пятки, голени, таз и лопат­ ки касались стены. Попробуйте между стенкой и поясницей про­ сунуть кулак. Если он проходит — нарушение осанки есть. Если проходит только ладонь — осанка нормальная. II. Выявление плоскостопия (работа выполняется дома). Оборудование-, таз с водой, лист бумаги, фломастер или простой карандаш. Ход работы Мокрой ногой встаньте на лист бумаги. Контуры следа обведите фломастером или простым карандашом. Найдите центр пятки и центр третьего пальца. Соедините две най­ денные точки прямой линией. Если в узкой части след не заходит за линию — плоскостопия нет (рис. 39).


76 ф

Глава 4. Опорно-двигательная система

§ 16. Первая помощь при ушибах, переломах костей и вывихах суставов 1. Каковы цели доврачебной помощи при травмах? 2. Что надо предпринимать при ушибах, переломах, растяжении связок и вывихе сустава? Ушибы. Ц ель доврачебной помощи при травме — обеспечить щ адящ ую транспортировку больного в травм пункт, ум ень­ ш ить боль, исклю чить инфекцию . Серьезную травму лечить будет врач. Повреждение тканей и органов без наруш ения це­ лостности кож и называю т уш ибами. В зависимости от силы удара различаю т уш ибы легкие, средние и тяж елы е. При лег­ ких уш ибах возникаю т небольшие кровоизлияния с образова­ нием синяков. При средних бывают более значительны е кро­ воизлияния с образованием кровоподтека. При сильных уш и­ бах могут быть опасные для ж изни внутренние кровотечения. При ушибе могут пострадать не только поверхностные т к а ­ ни, но и внутренние органы — печень, почки и др. Особенно опасно сотрясение головного мозга. Д аж е кратковрем енная потеря сознания при падении или рвота после него требует не­ медленного обращ ения к врачу. Ходьба такому больному про­ тивопоказана, его лучш е доставить в травм пункт на носилках. Меры первой помощи при ушибе направлены прежде всего на уменьш ение боли и внутреннего кровотечения. С этой це­ лью применяю т холод. Пузырь с холодной водой или льдом не рекомендуют приклады вать прямо к телу: его надо обернуть материей. П ереломы. Полное или частичное наруш ение целостности кости называют переломом. Если кож ны е покровы и мыш цы при этом не наруш ены, переломы относят к закры т ы м , а если наруш ены — к от крыт ым. Отличить перелом от уш иба быва­ ет достаточно сложно. П ризнаки, указы ваю щ ие на наличие перелома, следующие: острая боль при попы тках изменить положение поврежденной части тела, появление подвижности в тех местах, где ее не должно быть. При открытых переломах вначале надо остановить кровоте­ чение и обработать рану, наложить повязку. Н ельзя пытаться придавать костям их естественное положение, так как отломан­ ные концы костей могут повредить м ягкие ткани, разорвать


Глава 4. Опорно-двигательная система

• 77

Рис. 40. О казание помощи при переломах: А — налож ение шины; Б — ф иксация руки: 1 и 2 — с помощью косы нки; 3 — с помощью полы пидж ака

кровеносный сосуд, повредить нерв. Пострадавшей части тела надо придать неподвижность, то есть зафиксировать ее. Если повреждена рука или нога, на нее наклады ваю т ш ину (рис. 40, А). Д ля этого используют либо специальные медицин­ ские ш ины , либо подручные средства — дощ ечки, картон. Ш ина долж на захваты вать не менее двух соседних суставов. Ш ину наклады ваю т со стороны нетравмированных участков тканей. Под ш иной долж на быть м ягк ая ткань — вата или одежда. Н аклады вать ш ину на голое тело нельзя. Прибинто­ вывается ш ина не очень плотно: она не долж на давить на по­ врежденную поверхность. При переломе костей плеча, предплечья и кисти целесооб­ разно руку согнуть в локте и помимо ш ины зафиксировать ру­ ку косынкой. Можно концы косы нки обвязать вокруг шеи и полож ить в нее руку с шиной. Если нет косы нки, можно полу пи дж ака со стороны пораженной руки прикрепить булавкой к лацкану пидж ака и в образовавшуюся складку положить ру­ ку (рис. 40, Б). При переломе бедра или костей голени наклады ваю т ш ину вдоль вытянутой ноги. В крайнем случае можно прибинтовать больную ногу к здоровой. П ри переломе костей грудной клетки (ребер, грудины) ш и­ ну наклады вать нельзя. Пострадавш ему предлагаю т задер-


78 •

Глава 4. Опорно двигательная система

Рис. 41. Определит е вид травмы

ж ать дыхание на фазе выдоха и налож ить тугую повязку. Пос­ ле этого ему разреш аю т ды ш ать, но неглубоко и доставляют в травмпункт. При травмах позвоночника пострадавшего кладут на ров­ ный настил лицом вниз. Сажать, а тем более перевозить или переносить пострадавшего в сидячем положении нельзя. При травмах черепа пострадавшего укладываю т на спину. Голову фиксирую т валиком из одежды или одеяла. В алик у к ­ ладывают в виде подковы, чтобы голова была неподвижной. Лицо пострадавшего должно быть повернуто в сторону, на слу­ чай рвоты. Класть голову на п��душ ку нельзя. Растяж ение связок. Если в результате неосторожного дви­ ж ен ия подвернулась стопа, вывернулись пальцы рук, при падении пострадала кисть в лучезапястном суставе, можно предположить растяж ение связок. Вначале боль небольш ая, но затем она нарастает, вокруг сустава образуется синяк. При оказании первой помощи наклады ваю т тугую фиксирующую повязку и к пораженному месту прикладываю т холод. Если подвернулась нога, стопу ставят перпендикулярно к голени и в этом положении наклады ваю т фиксирующ ую по­ вязку. Бинтую т восьмеркой, то есть после очередного хода бинт переворачивают на другую сторону и наклады ваю т его попеременно то на стопу, то на голень. Стопа долж на быть фиксирована перпендикулярно голени.


Глава 4. Опорно-двигательная система Ш

79

Вывихи суставов. Вывихом называю т стойкое смещ ение суст авн ы х кост ей, при котором головка одной кости вы ­ ходит из суставной ям ки другой. Если выход головки непол­ ны й, то т ак ая травм а назы вается подвывихом. При вывихе наблюдаются отечность и отсутствие движ ений в суставе из-за боли. В правлять кости, выш едш ие из сустава, самому нельзя. Во-первых, может наступить болевой ш ок с потерей сознания. Во-вторых, можно повредить связки и суставную сумку. Ушиб, перелом (закрытый и открытый), синяк, шина, растяжение связок, вывих. 1. Что надо делать при переломе конечности? 2. Какие меры первой помощи применяют при травмах груд­ ной клетки? 3. Что надо делать при травмах позвоночника? 4. В каких случаях надо использовать шину, как правильно ее наложить? Ц

На рисунке 41 схематически показаны два вида травм. Оп­ ределите, какими буквами обозначены перелом и вывих.

Основные положения главы. 4 Опорно-двигательную систему образуют скелет и мышцы. Скелет включает твердые образования тела: кости, хрящи, объединенные в единую систему связками, сухожилиями и мышцами. Активные движения осуществляют мышцы, кости выполняют роль пассивных рычагов. Скелет человека приспособлен: к прямохождению: S-образные изгибы позвоночника, при­ крепление черепа к позвоночнику вблизи от его центра тяжести, широкий таз, прочно связанный с крестцом, свод­ чатая стопа; к трудовой деятельности: подвижный плечевой пояс, способ­ ность лучевой кости двигаться вокруг локтевой и вращать кисть, противопоставление большого пальца остальным паль­ цам кисти. Развитие мозга и речи привело к преобладанию мозгово­ го черепа над лицевым, уменьшению челюстного аппарата


80 •

Глава 4. Опорно-двигательная система

и развитию подбородочного выступа, к которому прикреп­ ляются мышцы, участвующие в речи. Скелетные мышцы, сокращающиеся за счет поперечнополо­ сатой мышечной ткани, способны действовать только по сиг­ налам, приходящим из центральной нервной системы. Энер­ гия, необходимая для сокращения, выделяется при распаде и окислении органических веществ самого мышечного во­ локна. При этом образуются богатые энергией соединения, способные восстанавливать мышечные волокна во время отдыха. При работе, близкой к предельной, полноценном питании и достаточном отдыхе образование новых веществ и структур в мышечных волокнах обгоняет распад. За счет этого происходит тренировочный эффект: мышца становит­ ся более мощной и более трудоспособной. Малая подвижность человека — гиподинамия — приводит к ослаблению мышц и всего организма в целом. При серьезных травмах меры первой помощи направлены на то, чтобы уменьшить боль и с наименьшими повреждения­ ми транспортировать пострадавшего к врачу. Окончательное лечение осуществляет врач.


Глава 5

Внутренняя среда организма *

¥ШГ

jL jB i

-art

t

Из этой главы вы узнаете о составе крови, лимфы и тканевой жидкости, о иммунной системе, о причинах возникновения и способах профилактики инфекционных заболеваний, о переливании крови, пересадках органов и преодолении тканевой несовместимости

Вы научитесь определять форменные элементы крови, распознавать инфекционные болезни, пресекать пути их распространения, бороться с болезнетворными микроорганизмами

6 . Д. В. Колесов


§ 17. Кровь и остальные компоненты внутренней среды организма 1. Из чего состоит внутренняя среда организма? 2. Как связаны компоненты внутренней среды: кровь, тканевая жидкость и лимфа? 3. Каков состав плазмы крови? 4. Каковы функции эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов? Компоненты внутренней среды. П ервый компонент внутрен­ ней среды — кровь. Она циркулирует по замкнутой системе со­ судов и непосредственно с другими тканями тела не сообщается. Кровь состоит из ж идкой части — плазм ы , выполняю щ ей роль межклеточного вещества, и форменных элементов: к л е­ ток — эритроцит ов и лейкоцит ов и кровяны х пластинок — тромбоцитов, относящ ихся к неклеточным форменным эле­ ментам крови. В кап иллярах — тончайш их кровеносных сосудах, где про­ исходит обмен меж ду кровью и клеткам и тканей, ж и д кая часть крови частично покидает кровеносные сосуды. Она пе­ реходит в меж клеточные промеж утки и становится тканевой жидкостью (рис. 42). Тканевая жидкость является вторым компонентом внут­ ренней среды, в которой непосредственно находятся клетки. В ней около 95% воды, 0,9% минеральны х солей, 1,5% белков и других органических веществ, а такж е кислород и углекис­ лы й газ. Из тканевой ж идкости клетки получают питательные вещества и кислород, принесенные кровью. В тканевую ж и д ­ кость клетки выделяю т продукты распада. И лиш ь оттуда они поступают в кровь и уносятся ею. Лимфа является третьим компонентом внутренней среды. Она перемещ ается по лим ф атическим сосудам. Л им ф атиче­ ские сосуды начинаю тся в тканях м елким и слепыми меш оч­ кам и, состоящ ими из эпителиального слоя клеток. Это ли м ­ фатические кап илляры . Они интенсивно поглощают избытки тканевой жидкости. Лимфатические сосуды сливаю тся друг с другом и в конеч­ ном итоге образуют главный лим фатический сосуд (проток), через который лимф а попадает в кровеносную систему.


Глава 5. Внут ренняя среда организма

• 83

Рис. 42. Ц и р к у л я ц и я крови, т каневой ж идкости и лимфы: А — схема кровообращения и лим ф оот т ока; Б — образование т каневой жидкости из плазм ы крови и образова­ ние лимф ы в лим ф ат ических ка п и лляр а х. I. П ост упление крови к т каням : 1 — аорта и артерии большого круга. И. Образование т каневой ж идкости и лимф ы в т канях: 2 — кровеносный к а п и л л я р ; 3 — т каневая ж идкость; 4 — лим ф ат и­ ческий кап и лляр . III. О т т ок крови и лимф ы от т каней: 5 — вены большого круга; ниж няя полая вена; 6 — верхняя полая вен а ; 7 — лим ф ат ический сосуд: 8 — лим ф ат ические узлы 6*


84 •

Глава 5. Внутренняя среда организма

На пути лимфы находятся лим ф ат ические узлы (рис. 42), они являю тся фильтрам и, где задерж иваю тся посторонние частицы и уничтож аю тся микроорганизмы. Относительное постоянство внутренней среды. Внутрен­ н я я среда организм а находится в подвижном равновесии, поскольку одни вещества расходуются, и этот расход воспол­ няется. Так, на смену использованным питательны м вещ ест­ вам поступают новые питательны е вещ ества из киш ечника. В стенках кровеносных сосудов есть рецепторы, которые сиг­ нализирую т о превыш ении или сниж ении концентрации каких-либо веществ в крови. Если концентрация этих веществ приближ ается к верхней границе нормы, действуют реф лек­ сы, которые снижаю т их концентрацию . А если она опускает­ ся ниж е нормы, возбуждаю тся другие рецепторы, которые вызывают противоположные рефлексы. Благодаря работе нервной и эндокринной систем колебания концентрации веществ, находящ ихся в крови, тканевой ж и д ­ кости и лимфе, не вы ходят за пределы нормы. Так, содержа­ ние иона К + в плазме крови здорового человека колеблется от 16 до 20 мг% (то есть от 16 до 20 мг в 100 мл крови). Любая величина в пределах этих границ нормальна. Содержание различны х веществ и клеток крови в организ­ ме человека вы раж ается не одной цифрой, а некоторым диа­ пазоном (от — до). Это результат подвижного равновесия м еж ­ ду их приходом и расходом. Состав крови. Если кровь предохранить от свертывания и дать ей отстояться, то произойдет ее расслоение на составные части. Сверху окаж ется прозрачная, слегка ж елтоватая ж и д ­ кость — плазм а крови. Вниз осядут форменные элементы кро­ ви. Нижнюю часть пробирки займут эритроциты, которые со­ ставят примерно 7 общего объема. Небольшой тонкий слой над эритроцитами образуют лейкоциты (рис. 43). П лазм а крови имеет относительно постоянный солевой со­ став. Около 0,9% плазм ы приходится на поваренную соль (хлористый натрий), есть в ней и соли к ал и я, кальци я, фос­ форной кислоты. Около 7% плазмы составляют белки. Среди них белок фибриноген, который принимает участие в сверты­ вании крови. В плазме крови есть углекислы й газ, глю коза, а такж е другие питательны е вещества и продукты распада. Эритроциты — красные кровяны е клетки, транспортирую ­ щие кислород к тканям и углекислы й газ к легким. Эритро­ цит имеет форму двояковогнутого диска, что увеличивает его


Глава 5. Внут ренняя среда организма

• 85

А

Рис. 43. Состав крови-. А — отстой крови в пробирке: 1 — п ла зм а крови; 2 — лейкоцит ы ; 3 — эритроциты; Б — кле т ки крови: 1 — эритроцит��; 2 — тром­ боциты; 3 — лейкоцит ы

поверхность. Красный цвет эритроцита зависит от особого ве­ щества — гемоглобина. В легких он присоединяет к себе ки с­ лород и становится оксигемоглобином. В тканях это соедине­ ние распадается на кислород и гемоглобин. Кислород исполь­ зуется клеткам и организма, а гемоглобин, присоединив к себе углекислы й газ, возвращ ается в легкие, отдает углекислы й газ и вновь присоединяет кислород. Гемоглобин обозначают сим­ волом НЬ. Равенство реакции образования и распада оксигемоглобина вы глядит так: в легких НЬ + 4 0 2 = НЪ08; в ткан ях Н Ь08 = НЬ + 4 0 2. Оксигемоглобин имеет более светлую окраску, и потому обо­ гащ енная кислородом артериальная кровь выглядит ярко-алой. Гемоглобин, оставш ийся без кислорода, темно-красный. Поэто­ му венозная кровь значительно темнее артериальной. У всех позвоночных, кроме млекопитаю щ их, кл етк а эри­ троцита имеет ядро. У м лекопитаю щ их зрелые эритроци­ ты ядер не имеют: они утрачиваю тся в процессе развития (рис. 44). Д вояковогнутая форма эритроцита и отсутствие ядра способствуют переносу газов, так к ак увеличенная по­ верхность клетки быстрее поглощ ает кислород, а отсутствие ядра позволяет использовать для транспортировки кислорода и углекислого газа весь объем клетки. У муж чин в 1 мм 3 крови содержится в среднем 4 ,5 —5 млн эритроцитов, у ж енщ ин — 4—4,5 млн.


86 •

Глава 5. Внутренняя среда организма

Лейкоциты — клетки крови с хорошо развиты ми ядрами (см. рис. 43). Их назы ­ вают белыми кровяны м и клеткам и, хотя на самом деле они бесцветные. Ос­ новная ф ункция лейкоцитов — распозна­ вание и уничтожение чужеродных соеди­ нений и клеток, которые оказываю тся во внутренней среде организма. Известны различны е виды лейкоцитов. Число лейкоцитов варьирует в преде­ И ль я И льич лах 4—8 тыс. в 1 мм3, что связано с н али ­ М ечни ко в чием инфекции в организме, со временем (1845— 1916) суток, едой. Н екоторые лейкоциты спо­ собны к амебовидному движ ению . Обнаружив чужеродное тело, они лож нонож кам и захватываю т его, поглощают и унич­ тожают (рис. 45). Это явление было открыто И л ь е й И л ь и ­ ч о м М е ч н и к о в ы м (1845— 1916) и названо фагоцито­ зом, а сами лейкоциты ф агоцит ами, что означает «клеткипожиратели». Больш ая группа клеток крови называется лим ф оцит ам и, поскольку созревание их заверш ается в лимф атических узлах и в вилочковой ж елезе (тимусе). Эти клетки способны опозна­ вать химическую структуру чужеродных соединений ант иге­ нов и вырабатывать особые химические вещества — а нт и т е­ л а , которые нейтрализую т или уничтожаю т эти антигены. Способностью к фагоцитозу обладают не только лейкоциты крови, но и находящ иеся в ткан ях более крупные клетки — макрофаги. При проникновении микроорганизмов через к о ­ ж у или слизистые во внутреннюю среду организма макрофаги перемещ аются к ним и участвуют в их уничтожении. Тромбоциты, или кровяные пластинки, принимают учас­ тие в свертывании крови. Если происходит травма и кровь вы ­ ходит из сосуда, тромбоциты слипаю тся и разруш аю тся. При О

Рис. 44. Созревание эрит роцит а


Глава 5. Внут ренняя среда организма

• 87

Рис. 45. Ф агоцитоз

этом они выделяю т ферменты, которые вызывают целую це­ почку химических реакций, ведущ их к свертыванию крови. Свертывание крови возможно потому, что в ней находится ж идкий белок фибриноген, который под действием ферментов превращ ается в нити нерастворимого белка фибрина. Образу­ ется сетка, в которой задерживаю тся клетки крови. Этот кро­ вяной сгусток, закры ваю щ ий рану, и останавливает кровоте­ чение (рис. 46). Д ля образования сгустка необходимо, чтобы в крови были соли кальци я, вит ам ин К и некоторые другие вещ ест­ ва. Если соли кальци я удалены или в крови нет витамина К, кровь свертываться не будет. Обычно, когда хотят предохра­ нить кровь от сверты вания, например при ее переливании, из крови удаляю т один из указанны х компонентов, чащ е всего соли кальци я. Такую кровь можно сохранять длительное вре­ мя. А нализ крови. Состав крови является важной характерис­ тикой состояния организма, поэтому анализ крови — одно из наиболее часто проводимых исследований. При анализе крови определяют количество клеток крови, содержание гемоглоби­ на, концентрацию сахара и других веществ, а такж е скорость оседания эритроцитов (СОЭ). П ри наличии какого-нибудь воспалительного процесса СОЭ увеличивается. Норма СОЭ для муж чин 2—10 м м /ч , для ж енщ ин 2—15 м м /ч. При наруш ении функций красного костного мозга, недос­ татке в организме ж елеза и некоторых других веществ, а т а к ­


88 •

Глава 5. Внут ренняя среда организма

Рис. 46. Свернувш аяся кровь: 1 — распавш иеся тромбоци­ ты; 2 — нит и фибрина; 3 — заст рявш ие клет ки крови

ж е при значительной потере крови (например, в результате кровотечения, вызванного травмой) возникает кратковрем ен­ ное или длительное малокровие (анемия). При этом в крови сниж ается содержание эритроцитов и гемоглобина. Норма ге­ моглобина у муж чин 13—16 г % , у ж енщ ин 12— 14 г% (то есть число граммов в 100 см3 крови). Кроветворение. Эритроциты, лейкоциты и тромбоциты об­ разую тся в красном костном мозге. Однако дозревание мно­ гих лимфоцитов происходит в тимусе (вилочковой железе) и лим фатических узлах. Эти лимфоциты попадают в кровь вмес­ те с лимфой. Кроветворение — очень интенсивный процесс, так к ак про­ должительность ж изни форменных элементов крови неболь­ ш ая. Л ейкоциты ж ивут от нескольких часов до 3—5 суток, эритроциты — 120— 130 суток, тромбоциты — 5— 7 суток. Кровь, ткан евая жидкость, лим ф а, лим ф атический кап и лляр, лим ф атический сосуд, лим ф атический узел, эритроцит, гемоглобин, оксигемоглобин, лейкоцит, лимфоцит, тимус (вилочковая ж елеза), ф агоцит, фагоцитоз, м акроф аги, антигены , антитела, тромбоциты, фибриноген, фибрин. 9

1. Почему клеткам для процессов жизнедеятельности необ­ ходима жидкая среда?


Глава 5. Внутренняя среда организма

• 89

2. Из каких компонентов состоит внутренняя среда организ­ ма? Как они связаны между собой? 3. Какие функции выполняют кровь, тканевая жидкость и лимфа? 4. Объясните, что такое лимфатические узлы, что в них про­ исходит. Покажите на себе, где находятся некоторые из них. 5. В чем проявляется взаимосвязь строения эритроцита с его функцией? 6. Каковы функции лейкоцитов? |

1. Начертите схему состава крови, используя слова: плазма, форменные элементы: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. 2. Прокомментируйте рисунок 45, изображающий процесс фагоцитоза. Какая клетка изображена на рисунке: эритро­ цит, лейкоцит или тромбоцит? 3. При ранении кожи кровотечение через некоторое время прекращается и образуется тромб. Почему он красного цве­ та, ведь образовавшийся из фибриногена фибрин под дейст­ вием ферментов, вызванных разрушением тромбоцитов, бе­ лый? Вспомним, что в крови имеются еще и белые кровяные тельца, лейкоциты, которые тоже белые. Ответьте на вопрос, найдите неточности в высказывании.

§ 18. Борьба организма с инфекцией. Иммунитет 1. Как организм человека защищается от микроорганизмов? 2. Что такое иммунитет? 3. Что происходит при воспалении и общем инфекционном заболевании? Кто является бациллоили вирусоносителем? Защ итны е барьеры организм а. Все многоклеточные организ­ мы (в том числе и человек) подвергаются постоянным атакам со стороны микробов, вирусов, паразитов. Первым барьером на пути нападаю щ их оказываю тся ко ж а и слизистые оболоч­ ки. Они являю тся не только физической преградой, выделе­ ния потовых и сальны х ж елез кож и губительны для многих микробов. Слезы, слюна, соляная кислота и ряд других ве­


90 •

Глава 5. Внут ренняя среда организма

ществ, вы деляемы х слизисты м и оболочками, такж е вредны для микробов. Н аряду с этим действует и «экологическая за­ щ ита»: на кож е и слизисты х находятся м икроорганизмы , уничтожаю щ ие вредных для человека микробов. Вторым барьером на пути болезнетворных микробов стано­ вятся элементы внутренней среды организма: кровь, тканевая жидкость и лимфа. Способность организма избавляться от чуж еродны х тел и соединений и благодаря этому сохранять химическое и биоло­ гическое постоянство внутренней среды и собственных тканей называю т иммунит ет ом. Наиболее древней формой иммунитета является неспециф и­ ческий им м унит ет , осущ ествляемый лейкоцитам и путем ф а­ гоцитоза (рис. 47), открытого И. И. М ечниковым. Он ввел шип розы в прозрачное тело личинки морской звезды и наблюдал, как ее лейкоциты уничтожаю т («пожирают») попавш их в ор­ ганизм микробов. Эти формы иммунитета были названы не­ специф ическими, потому что они действовали на все микроор­ ганизмы, независимо от их химической природы. Другая форма иммунитета — специф ический и м м уни т ет : организм способен распознавать вещ ества, отличные от его клеток и тканей, и уничтож ать только эти чужеродные клетки и вещества. Чуж еродные вещества, способные вы зы вать иммунную ре­ акцию , названы ант игенам и. А нтигенами могут быть м икро­ бы, вирусы и любые клетки, состав которых отличается от со­ става собственных клеток организма. Следует такж е различать клеточны й и гуморальный м еха­ низмы иммунитета. П ервый — уничтожение вредного ф акто­ ра клетками-фатоцитам и, второй — его уничтож ение находя­ щ имися в крови особыми вещ ествами, антителами, растворен­ ными в крови. В ответ на попадание во внутреннюю среду организма антигенов происходит выработка антител, точно со­ ответствующих по строению этому антигену (как клю ч к зам ­ ку). Если во внутреннюю среду попадет другой антиген, то на него вырабатывается соответствующее антитело. Результатом взаимодействия антигена и антитела образуются безвредные для организма неактивны е соединения. Их обычно уничто­ жаю т фагоциты. И м мунная система. У позвоночных ж ивотны х есть специ­ альные органы, где формируются клетки крови, участвующие в иммунной реакции. Это костный мозг, вилочковая ж елеза


Глава 5. Внут ренняя среда организма

• 91

(тимус), лимф атические узлы . Т-лимфоциты формирую тся в тимусе, В-лимфоциты — в лим ф атических узлах. Многие Т-лимфоциты способны распознавать микробные и другие антигены и расш ифровывать их химическую структу­ ру. В-лимфоциты, получив информацию об антигене от Т-лимфоцитов, начинаю т стремительно разм нож аться и вы делять в кровь ант ит ела. К аж ды й вид антител способен нейтрализо­ вать строго определенный антиген, именно тот, который обнаружил Т-лимфоцит. А нтитела могут нейтрализовать только те антигены , кото­ рые находятся вне клеток. Если ж е вирусу удалось прон ик­ нуть в клетку, не оставив следов на ее клеточной мембране, ни антитела, ни лейкоциты справиться с ним не смогут. Против вирусов борется сама клетка, вы деляя особые вещества, одним из которых является интерферон. Н а рисунке 47 показано, к ак лейкоциты выходят из сосуда и уничтожаю т микробов, которые изображены темными оваль­ ными точками; мелким и точками обозначен гной; крупны е круглы е точки в сосуде — эритроциты. Воспаление. П роникаю щ ие в организм микробы сначала со­ средоточиваются в одном месте, пораж ая орган или часть его. Это вызывает мест ную реакцию , которая называется воспале­ нием. Ее приспособительное значение в том, чтобы не допус­ тить распространения микробов на весь организм, а затем и полностью их уничтожить. При воспалении происходит покраснение пораженного уча­ стка: расш иряю тся капилляры и к этому месту усиленно при­ текает кровь. П овыш ается местная температура, раздраж аю т­ ся рецепторы, вызываю щ ие ощ ущение боли. К воспаленному участку с кровью прибывают лейкоциты крови и макрофаги из тканей — начинается фагоцитоз. При этом вокруг скопления микробов образуется мощ ный защ ит­ ный вал из лейкоцитов и макрофагов. Внутри этого вала про­ исходит уничтожение возбудителей. При этом гибнет и часть клеток крови. Смесь из погибших микробов и фагоцитов и представляет собой всем известный гной (рис. 47). И нфекционные болезни. Среди заболеваний, поражаю щ их весь организм, особую группу составляют инф екционны е бо л езн и . И х вызываю т ж ивы е возбудители: вирусы, микробы, грибки и др. П аразит арны е болезни вызываю тся простейш и­ ми, червями-паразитам и, паразитическим и насекомыми, кл е­ щ ами и другими организмами.


92 •

Глава 5. Внутренняя среда организма

Рис. 47. Опыт И . И. М еч н и ко ва : 1 — заноза, введенная в т ело морской звезды; 2 — чувст вит ельны е нервные окончания; 3 — кровеносный сосуд с вы ходящ ими из него лейкоцит ам и; 4 — участ ок, где прохо­ дит борьба лейкоцит ов с микробами

Инфекционные заболевания отличаются от других тем, что они заразны, а такж е им свойственны циклическое течение и формирование постинфекционного им м унит ет а. Под ци клич­ ностью течения заболевания понимают закономерную смену симптомов болезни. Так, после попадания в организм инф ек­ ции больной некоторое время не чувствует каких-либо измене­ ний. Это скрытый период болезни. Здесь происходит, с одной стороны, размножение возбудителя, а с другой — нарастание иммунной реакции: опознание чужеродных соединений, вы ра­ ботка против них антител. Болезнь не наступит, если антите­ лам удастся в самом начале подавить размножение возбудите­ ля. В противном случае постепенно развиваются симптомы бо­ лезни (иногда это происходит резко). В этот острый период в организме происходит интенсивное накопление возбудителя, вредных веществ, которые он выделяет, а такж е уничтожаю ­ щ их их антител. В стадии выздоровления антитела начинают сдерживать размножение возбудителя и нейтрализуют его яды. Наступает облегчение, а затем выздоровление. Инфекционные болезни — заразны е болезни, поэтому в аж ­ но знать, в какое время и к ак передается инф екция. П уть, че­ рез который возбудитель болезни может попасть в организм, называют «воротами инф екции». Наиболее частыми инфекционными пораж ениям и являю т­ ся острые респират орные заболевания (ОРЗ), в том числе грипп. Они вызываю тся различны м и микроорганизмами и ви­ русами. Иммунитет, выработанный к одному из возбудителей, не гарантирует от зараж ения другим. Грипп передается воз­ душ но-капельны м путем. З н ая это, надо тщ ательно следить за чистотой воздуха, удалять пыль, изолировать больного.


Глава 5. Внутренняя среда организма

# 93

Многие микробы не вы держ иваю т ки п ячен ия, их можно уничтожить хлорамином и другими дезинфицирую щ ими сред­ ствами. Р яд инфекционны х болезней пораж ает преимущ ественно детей. Это корь, вет ряная оспа, коклю ш , свинка. Эти заболе­ вания обычно оставляю т стойкий иммунитет. Вместе с тем они очень заразны. Больш инство людей болеют ими в детстве. От­ сюда и их название — «детские болезни», но болеть ими могут и взрослые. Значительную опасность для окруж аю щ их представляю т бацилло- и вирусоносители. И ми становятся лю ди, пере­ несшие инфекционны е заболевания, но не освободившиеся полностью от болезнетворных микроорганизмов. Силы имму­ нитета этих людей достаточны, чтобы защ итить себя от возоб­ новления заболевания, но они не могут уничтож ить их до кон­ ца. Такие люди могут, сами того не подозревая, зараж ать окруж аю щ их. Поэтому не следует уклоняться от анализа на бациллоносительство, если его предлагает врач. Иммунитет, неспецифический и специфический иммунитет, антигены , антитела, им м унная система, воспаление, инфекционные болезни, паразитарны е болезни, постинфекционный иммунитет, «ворота инф екции», бацилло- и вирусоносители, интерферон. 1. Что такое иммунитет? 2. К какому виду иммунитета относится фагоцитоз? 3. Как образуются антитела? 4. Могут ли антитела, выработанные против дифтерии, обезвредить столбнячный яд? 5. Что такое воспаление? Каковы его признаки? 6. Какие заболевания называют инфекционными? Что для них характерно? 7. Что такое «ворота инфекции»? 8. Почему опасны бацилло- и вирусоносители? | "

Проанализируйте рисунок 47 («Опыт И. И. Мечникова»). Ответьте на вопросы: 1) можно ли назвать изображенный на рисунке процесс вос­ палением; 2) почему образовался нарыв?


94 •

Глава 5. Внут ренняя среда организма

§ 19. Иммунология на службе здоровья 1. Чем занимается иммунология? 2. Как появились вакцины и лечебные сыворотки? 3. Чем искусственный иммунитет отличается от естественного? 4. Отчего бывает аллергия? 5. Что такое совместимость тканей и почему при переливании крови надо учитывать группу крови донора и больного? В настоящ ее время изучением им мунитета заним ается нау­ ка — иммунология. Ее вклад в медицину, животноводство и другие отрасли народного хозяйства огромен, а начиналась она с довольно скромного эпизода. И стория изобретения вакцин. Первую вакцину изобрел английский ученый Э д у а р д Д ж е н н е р (1749—1823). Он заметил, что ж енщ ины , доивш ие больных оспой коров, у которых на вымени были оспенные пузы рьки, гораздо реже бо­ лели натуральной оспой. Дж еннер взял ж идкость из оспенных пузырьков ж енщ ины , болевшей коровьей оспой, и перенес ее на оцарапанную кож у м альчика. Через некоторое время он за­ разил этого м альчика натуральной оспой, но м альчик не забо­ лел. Дело в том, что вирус коровьей оспы, неопасный для че­ ловека, вы звал в организме пациента появление антител, нейтрализую щ их вирус черной оспы. П родолж ил дело Э. Д ж еннера ф ранцузский микробиолог Л у и П а с т е р (1822— 1895). Он первый понял, что возбуди­ телям и инфекционны х болезней являю тся микробы, и об­ ратил внимание на то, что после перене­ сения болезни человек, к ак правило, не болеет. Пастер предположил: если удаст­ ся ослабить микроорганизмы настолько, чтобы они могли вызвать заболевание че­ ловека лиш ь в легкой форме, то человек, перенесший такую болезнь, окаж ется за­ щ ищ енным от микробов, вызываю щ их то ж е натуральное заболевание. Опыты под­ твердили эту мысль. П репараты из ослабленных микробов Л уи П аст ер (или их ядов) стали называть вакцин ам и, (1822— 1895) что в переводе означает «коровьи», в па-


Глава 5. Внут ренняя среда организма

• 95

мять о первой вакцине, созданной Э. Дженнером. Процедура введения вакцины получила название прививка. После при­ вивки иммунитет развивается в среднем в течение месяца. Лечебные сыворотки. При введении вакцины организм са­ мостоятельно вырабатывает антитела. При введении сыворот­ ки организм получает антитела в готовом виде. Особенно в аж ­ но это в том случае, если зараж ение уж е произошло. Кровь для лечебной сыворотки берут либо у человека, пере­ несшего данное заболевание, либо у ж ивотных, которых пред­ варительно иммунизируют (рис. 48), вводя возбудителя инфек­ ционного заболевания или ж е его токсин (яд). В ответ на это в организме животного вырабатываются защ итные антитела —

Рис. 48. И згот овление ант идиф т ерийной сыворотки: 1, 2, 3, 4 — м ногократ ная ва кц и н а ц и я лош ади (ей вводят диф терийный яд — т о кси н ), в ее организме вырабат ываю т ся ант ит ела прот ив дифте­ рийного яда — а н т и т о кси н ы ; 5 — взят ие крови с ант ит оксинам и, уничт ож ающ ими диф т ерийны й яд; 6, 7 — пригот овление сыворотки крови, содержащей ант ит оксины (освобождение от форменных эле­ м ент ов, получение плазмы, крови, удаление фибриногена — получе­ ние сыворот ки крови, содержащей ант ит оксины , выработанные в организме лош ади); 8 — ам пулы с ант идиф т ерийной сы ворот кой; 9 — введение сыворотки здоровому человеку для проф илакт ики забо­ левания и ли больному — д ля излечения


96 •

Глава 5. Внут ренняя среда организма

или антимикробные, или антитоксические. Н апример, проти­ водифтерийная сыворотка — антитоксин. Ее получают путем введения в организм животного дифтерийного токсина. Все вакцины и сыворотки специф ичны , то есть обладают строгой направленностью действия (например, антидифтерийная сыворотка не предохранит от других инфекционны х забо­ леваний). Естественный и искусственны й иммунитет. И ммунитет может быть природный — естественный и искусственно со­ зданный. Естественный иммунитет может быть подразделен на видо­ вой, наследственный и приобретенный. Н апример, человек ни­ когда не заболевает чумкой собак, потому что в человеческом организме нет условий для ж изнедеятельности возбудителя этого заболевания. Это видовой иммунитет. Некоторые люди невосприимчивы к заболеваниям, которыми страдают другие люди. Это наследст венны й иммунитет. Н аконец, есть им м у­ нитет, приобретенный в результате перенесенного заболева­ ния или ж е полученный грудным ребенком с молоком матери. Искусственный иммунитет может быть только приобретен­ ным. Он активны й, когда вводится вакц ин а и организм сам вырабатывает антитела, или пассивный, когда человеку вво­ дят лечебную сыворотку, содержащую уж е готовые антитела (см. схему).


Глава 5. Внут ренняя среда организма

97

А ллергия. П овыш енная чувствительность организма к не­ которым факторам окруж аю щ ей среды, например к продук­ там питания, пахучим веществам, медицинским препаратам, предметам бытовой химии, называется аллергией. Вещество, вызывающее аллергию, называется аллергеном. Попавш ий в организм аллерген вы зывает иммунную реакцию . А нтитела прикрепляю тся к стенкам сосудов, к клеткам различны х т к а ­ ней и органов. П ри вторичном попадании аллергена в орга­ низм эти антитела образуют с ним комплексы антиген—анти­ тело. При этом выделяю тся вещества, повреждаю щ ие клетки, к которым эти антитела были прикреплены . Возникаю т по­ краснение, зуд и другие признаки раздраж ения. Н апример, раздраж ение слизистой полости носа ведет к насморку и ч и х а­ нию, раздраж ение слизистой бронхов — к каш лю и усиленно­ му выделению мокроты. А ллергеном может быть цветочная пы льца, ком натная пыль, стиральные порош ки, корм для рыб, ш ерсть собаки или кош ки, антибиотики, выбросы городских и сельских пред­ приятий. Т каневая совместимость. П опы тки пересадить ткань от од­ ного человека другому предпринимались давно. Однако даж е при удачно сделанной операции пересаж енная ткань через не­ которое время отторгалась. П ричиной была им м унная р еак­ ци я. Ч уж ая ткань по биохимическому составу несколько от­ личалась от ткани пациента, которому ее пересаж ивали. Это­ го было достаточно, чтобы некоторые химические соединения ткани воспринимались в организме к ак антигены. Чем меньш е пересаж иваем ая ткань содержит антигенов, тем больше шансов, что она приж ивется. Поэтому первая за­ дача хирургов — оты скать таких людей, у которых ткани бы­ ли бы совместимы. Другой путь пересадки тканей заклю чает­ ся в подавлении иммунной реакции, используя специальные препараты. П ереливание крови. С проблемой тканевой совместимости медики столкнулись и при переливании крови, так к ак содер­ ж ащ иеся в эритроцитах чужой крови антигены разруш ались антителами плазмы больного, если их кровь была несовмести­ мой. Люди, дающ ие кровь, называю тся донорами, а получаю ­ щие ее — реципиент ам и. Когда наследственный иммунитет реципиента и донора не совпадал, вводимые в организм боль­ ного эритроциты донорской крови разруш ались и это приво­ дило больного к гибели. 7 . Д . В. К ол есов


98 •

Глава 5. Внут ренняя среда организма

Изучение переливания крови позволило откры ть четыре группы крови. Они были обозначены римскими цифрами I, II, III, IV. Кровь разны х людей одной группы крови всегда сов­ местима. Кроме того, кровь I группы можно было переливать всем остальным группам без неблагоприятны х последствий. Люди с I группой крови являю тся универсальными донорами, но им самим можно переливать кровь только их группы. Н а­ ряду с универсальны ми донорами имеются и универсальные реципиенты. Это лю ди, кровь которы х принадлеж ит к IV группе. Им можно переливать кровь любой группы. Лю дям, имеющим кровь II и III групп, можно переливать кровь I груп­ пы и их собственной. В течение всей ж изн и человека его группа крови не м еняет­ ся: антигены , присутствующие в эритроцитах, и антитела, н а­ ходящ иеся в плазме, постоянны в течение всей ж изни. Резус-фактор. У многих людей в эритроцитах имеется бе­ лок, который получил название резус-фактор. Он обозначает­ ся символом R h+. Впервые этот белок был обнаружен у обезь­ ян вида макака-резус. Кровь людей, которые имеют его, назы ­ вают резус-полож ительной, а кровь людей, в эритроцитах которых он отсутствует, — резус-отрицательной. Если человеку с резус-отрицательной кровью перелить резус-положительную кровь, в его организме начнется вы ­ работка антител против резус-фактора. П ри вторичном пе­ реливании резус-положительной крови человеку с резус-отрицательной кровью наступает иммунологический конф ликт, возникаю т реакции несовместимости. Резус-конф ликт может произойти и в том случае, когда мать резус-отрицательна, а отец резус-положителен. Если плод будет резус-полож ительны м, то в организме матери начнут вы рабаты ваться антитела, разруш аю щ ие резус-белок R h +. П ри первой беременности может накопиться немного этих антител, и тогда родится нормальны й ребенок. Но при пов­ торной беременности, когда антител накопится много, про­ исходит резус-конф ликт, сопровождаю щ ийся разруш ением эритроцитов ребенка. Развивается гем олитическая болезнь, опасная для ж изни новорожденного. С целью ее предупрежде­ ния всем беременным с резус-отрицательной кровью делают анализы для вы явления антител к резус-фактору. В случае их наличия сразу ж е после рож дения ребенку делают обменное переливание крови.


Глава 5. Внут ренняя среда организма &

99

Иммунология, лечебные сыворотки, предупредительные прививки (вакцины), антитела, антитоксины, естественный иммунитет: видовой, наследственный, приобретенный; искусственный иммунитет: пассивный, активный; аллергия, аллерген, тканевая совместимость, I, II, III и IV группы крови, резус-фактор, донор, реципиент. О

1. Какова заслуга Э. Дженнера и JI. Пастера в изобретении вакцины? 2. Почему прививка против кори не обеспечивает иммуни­ тет к столбняку? 3. Что такое аллергия и как она возникает? 4. Почему тканевая несовместимость является препятстви­ ем при пересадке органов? 5. Какие группы крови имеются у человека? 6. Как можно объяснить конфликт между резус-положительным плодом и резус-отрицательным материнским организ­ мом?

У

1. На рисунке 48 показан процесс приготовления противо­ дифтерийного антитоксина, состоящего из антител, нейтра­ лизующих дифтерийный яд. Рассмотрите рисунок и ответь­ те на вопросы: 1) Что находится в колбе, содержимое которой вводят лоша­ ди несколько раз, постепенно увеличивая дозу? 2) Что происходит в организме лошади в ответ на введение этого вещества? 3) Как обрабатывают кровь лошади, чтобы получить антидифтерийный антитоксин? 4) В каких случаях применяют антидифтерийный антиток­ син? 5) Какой тип иммунитета вырабатывается у больного, кото­ рому ввели антидифтерийный антитоксин? 2. Перепишите схему в тетрадь. Пометьте стрелочками, кому можно переливать кровь I, II, III и IV группы. Доноры I II III IV

7*

Реципиенты I II III IV


100

Ф Глава 5. Внут ренняя среда организма

Основные положения главы 5 Внутренняя среда организма состоит из трех компонентов, объединенных в единую систему: кровь пополняет состав тканевой жидкости, избыток тканевой жидкости всасы­ вается лимфатическими капиллярами и после очищения в лимфоузлах попадает снова в кровь. Кровь состоит из плазмы и форменных элементов. В плазме содержатся необходимые клеткам питательные вещества, она уносит из клеток продукты распада. При ранении разру­ шаются тромбоциты, и содержащийся в плазме фибриноген превращается в фибрин. Кровь свертывается. Эритроциты крови переносят кислород. В легких гемогло­ бин превращается в о��сигемоглобин НЬ + 4 0 2 = НЪ08. В тка­ нях идет обратная реакция: НЪ08 = НЬ + 4 0 2. Лейкоциты крови имеют различное строение и выполняют разные функции. Фагоциты обволакивают микробов ложно­ ножками и уничтожают их, лимфоциты действуют другими способами. Одни из них распознают чужеродные вещества — антигены, другие выделяют в плазму крови химические ве­ щества — антитела, которые устраняют эти антигены и уби­ вают микробы данного вида или нейтрализуют их яды. Способность организма реагировать на чужеродные вещества и уничтожать их называется иммунитетом. Изучение меха­ низмов иммунитета позволило разработать предохранитель­ ные прививки вакцины и лечебные сыворотки. Вакцина со­ держит антигены, которые вызывают у пациента выработку собственных антител. Лечебная сыворотка содержит готовые антитела, выработанные в организме донора. Изучение иммунных свойств организма позволило понять причины возникновения аллергии, преодолеть тканевую не­ совместимость, сделать безопасным переливание крови.


Глава 6

Кровеносная и лимфатическая системы

Из этой главы вы узнаете, как взаимодействуют кровеносная и лимфатическая системы, как работает сердце и как его укрепить, как происходит регуляция деятельности сердца и сосудов. Что надо делать при нарушении сердечной деятельности и кровотечениях

Вы научитесь с помощью функциональных проб определять степень тренированности вашей сердечно-сосудистой системы, подсчитывать число пульсовых ударов, оказывать первую помощь при кровотечениях, обрабатывать рану и применять препараты, угнетающие микробов


§ 20. Транспортные системы организма 1. Какие системы организма могут быть названы транспортными? 2. Из каких частей состоит кровеносная система, из каких — лимфатическая? 3. Как связаны обе системы между собой? К транспортным системам организма относятся кровеносная и лимф атическая системы. Они связаны и дополняют одна дру­ гую. О рганы кровеносной системы. Система органов кровооб­ ращ ения состоит из сердца и кровеносных сосудов: артерий, вен и капилляров. Сердце, как насос, перекачивает кровь по сосудам. В ы толк­ нутая сердцем кровь попадает в артерии, которые несут кровь к органам. Самая крупная артерия — аорта. Артерии много­ кратно ветвятся на более мелкие и образуют кровеносные к а ­ пилляры , в которых происходит обмен веществами между кро­ вью и тканям и организма. Кровеносные капилляры сливаю т­ ся в вены — сосуды, по которым кровь возвращ ается к сердцу. М елкие вены сливаю тся в более крупны е, пока, наконец, не достигнут сердца. Кровеносная система человека, к ак и всех позвоночных, за м кнут а я. Между кровью и клеткам и тела всегда имеется барьер — стенка кровеносного сосуда, омываемая тканевой жидкостью. У артерий и вен стенки толстые, поэтому содер­ ж ащ иеся в крови питательные вещества, кислород, продукты распада не могут рассеяться по пути. Кровь без потерь донесет их до того места, где они нуж ны . Обмен меж ду кровью и т к а ­ нями возможен только в кап иллярах, которые имеют чрезвы ­ чайно тонкие стенки — из одного слоя эпителиальной ткани. Через нее просачивается часть плазмы крови, пополняя коли­ чество тканевой ж идкости, проходят питательны е вещества, кислород, углекислый газ и другие вещества. Л им ф атическая система представлена лим ф ат ическим и капиллярам и, лим ф ат ическим и сосудами и лим ф ат ически­ м и узлам и (рис. 49, А и 49, Б). Лимфатические капилляры — это слепые меш очки, состоящие из одного слоя эпителиальной ткани. Они вбирают в себя избыток тканевой ж идкости и мел-


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

а

• 103

V

Рис. 49. Л им ф ат ическая система человека: А — лим ф ат ический узел: 1 — входящ ие лим ф ат ические сосуды; 2 — вы ходящ ие лим ф ат ические сосуды: 3 — оболочка лим ф ат иче­ ского у зл а (красны м и и синим и ли н и ям и показаны кровеносные сосу­ ды, пит аю щ ие лим ф оузел). Б — лим ф ат ическая система. Т онким и ли н и я м и обозначены лим ф ат ические сосуды, т очкам и — лим ф ат и­ ческие узлы (1), ж ирными ли н и ям и — грудной лим ф ат ический про­ т ок (2), впадаю щ ий в сист ему верхней полой вены

кие твердые частицы . Образовавш аяся в них лимфа оттекает по лимфатическим сосудам, которые сливаю тся друг с другом и образуют несколько крупны х сосудов, впадаю щ их в вены в области грудной клетки. Л им фатические узлы располагаю тся по ходу лим ф атиче­ ских сосудов. Это небольшие бобовидные образования розова­ того цвета, функционирую щ ие к ак биологические фильтры: они задерживаю т попавшие в лимфу частицы и уничтожаю т микроорганизмы. Лимфатические узлы входят и в иммунную систему, потому что в них формируются лимфоциты, выраба­ тываю тся антитела (рис. 49). Кровеносная и лим ф атическая системы тесно связаны м еж ­ ду собой. К тканям жидкость поступает только по артериям в составе крови, а оттекает от тканей по двум путям: по венам в составе крови и по лимфатическим сосудам в виде лимфы. Не­ далеко от сердца потоки крови и лимфы вновь сливаю тся. Это важ но еще и потому, что в киш ечнике некоторые питатель­ ные вещества попадают не в кровь, а в лимфу.


104 •

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы.

I

В

Рис. 50. Кровеносные сосуды: А — вена с карм ановидны м и кл а п а н а м и ; 1 и 2 — дейст вие карм ано­ видны х кла п а но в при сд а вливании вены м ы ш цам и ; Б — арт ерия; В —- к а п и л ля р

Строение артерий, капилляров, вен и лимфатических со­ судов. Все сосуды, кроме кровеносных и лимфатических кап ил­ ляров, состоят из трех слоев (рис. 50). Н аруж ны й слой состоит из соединительной ткани, средний — из гладкой мышечной ткани и, наконец, внутренний — из однослойного эпителия. В капиллярах остается только внутренний слой. Наиболее толстые стенки у артерий. Им приходится выдер­ живать большое давление крови, выталкиваемой в них сердцем. У артерий мощ ная соединительнотканная наруж ная оболочка и мыш ечный слой. Благодаря гладким мыш цам, сжимающим сосуд, кровь получает дополнительное ускорение. Этому же способствует соединительнотканная наруж ная оболочка: при наполнении артерии кровью она растягивается, а потом в силу своей эластичности давит на содержимое сосуда. Вены и лимфатические сосуды такж е имеют соединитель­ нотканны й наруж ны й и гладкомыш ечны й средний слой, од­ нако последний не такой мощный. Стенки вен и лим ф атиче­ ских сосудов эластичны и легко сдавливаю тся скелетными мы ш цами, через которые они проходят. Внутренний эпители­ альный слой средних по размеру вен и лимф атических сосу­ дов образует карм ановидны е кла п а ны . Они не дают крови


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы '9

105

и лимфе течь в обратном направлении. Работа м ы ш ц способст­ вует нормальному продвижению крови и лимфы. А ртерии, аорта, кровеносные к ап и лляры , вены, лим ф атические к ап и лляры , лим ф атические сосуды, лим ф атические узлы , карм ановидны е клапаны . 1. Какие сосуды называются артериями, венами и капилля­ рами? В чем различие их строения? 2. Как образуются тканевая жидкость и лимфа? 3. Какое значение в организме имеют лимфатические узлы? 1. Перечислите органы кровеносной и лимфатической систем. 2. Если предплечье затянуть ремнем и преградить путь кро­ ви, с какой стороны набухнут вены: со стороны плеча или со стороны кисти? Можно ли этим способом узнать, куда дви­ жется кровь?

§ 21. Круги кровообращения 1. Каковы функции большого круга кровообращения? 2. Что происходит в малом круге кровообращения? 3. Какую функцию выполняют лимфатические капилляры и лимфатические узлы? Д ва круга кровообращ ения. Сердце состоит из чет ырех ка ­ мер. Две правые кам еры отделены от двух левых кам ер сплош ­ ной перегородкой. Л евая часть сердца (на рисунке 51 она располож ена справа) содержит богатую кислородом артери­ альную кровь, а правая — бедную кислородом, но богатую углекислым газом венозную кровь. К аж дая половина сердца состоит из предсердия и ж елудочка. В предсердиях кровь соби­ рается, затем она направляется в ж елудочки, а из желудочков вы талкивается в крупны е сосуды. Поэтому началом кровооб­ ращ ения принято считать ж елудочки. К ак у всех млекопитаю щ их, кровь у человека движ ется по двум кругам кровообращения', большому и малому (рис. 51). Больш ой круг кровообращ ения. В левом ж елудочке начи­ нается большой круг кровообращ ения. При сокращ ении лево-


106 •

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы С о суд ы головы

Л е гки е

Сердце

П ечен ь

П очки

К и ш еч н и к

Рис. 51. Схема кровообращения (арт ериальная кровь изображена крас­ ным цветом, венозная — синим, лимф ат ические сосуды — желтым): 1 — аорт а; 2 — легочная арт ерия; 3 — легочная вена; 4 — лим ф ат и­ ческие сосуды; 5 — артерии ки ш ечника; 6 — капилляры киш ечника; 7 — воротная вена; 8 — почечная вена; 9 — ниж няя и 10 — верхняя полые вены


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы Ш

107

го ж елудочка кровь выбрасывается в аорту — самую большую артерию. От дуги аорты отходят артерии, снабжающ ие кровью голо­ ву, руки и туловищ е. В грудной полости от нисходящ ей части аорты отходят сосуды к органам грудной клетки, а в брюш­ ной — к органам пищ еварения, почкам, мыш цам ниж ней по­ ловины тела и другим органам. Артерии снабжают кровью все органы и ткани. Они многократно ветвятся, суж аю тся и по­ степенно переходят в кровеносные капилляры . В кап иллярах большого круга оксигемоглобин эритроцитов распадается на гемоглобин и кислород. Кислород поглощ ает­ ся тканям и и используется для биологического окисления, а вы деляю щ ийся углекислы й газ уносится плазмой крови и гемоглобином эритроцитов. П итательные вещ ества, содер­ ж ащ иеся в крови, поступают в клетки. После этого кровь со­ бирается в вены большого круга. Вены верхней половины тела впадают в верхнюю полую вену, вены ниж ней половины те­ ла — в нижнюю полую вену. Обе вены несут кровь в правое предсердие сердца. Здесь заверш ается большой круг кровооб­ ращ ения. Венозная кровь переходит в правый ж елудочек, от­ куда начинается малый круг. М алый (или легочный) круг кровообращ ения. При сокра­ щ ении правого ж елудочка венозная кровь направляется в две легочные артерии. П равая артерия ведет в правое легкое, ле­ вая — в левое легкое. Обратите внимание: по легочным арт е­ риям движется венозная кровь! В легких артерии ветвятся, становясь все тоньше и тоньше. Они подходят к легочным пу­ зы рькам — альвеолам. Здесь тонкие артерии разделяю тся на кап илляры , оплетая тонкую стенку каж дого пузы рька. Содер­ ж ащ ийся в венах углекислы й газ уходит в альвеолярный воз­ дух легочного пузы рька, а кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь. Здесь он соединяется с гемоглобином. Кровь становится артериальной: гемоглобин вновь превращ а­ ется в оксигемоглобин и кровь меняет цвет — из темной ста­ новится алой. А рт ериальная кровь по легочным венам воз­ вращ ается к сердцу. От левого и от правого легких к левому предсердию направляю тся по две легочные вены, несущие артериальную кровь. В левом предсердии малый круг крово­ обращ ения заканчивается. Кровь переходит в левый ж елудо­ чек, и далее начинается большой круг кровообращ ения. Так каж д ая кап ля крови последовательно проходит сначала один круг кровообращ ения, потом другой.


108 •

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

Кровообращ ение в сердце относится к большому кругу. От аорты к мыш цам сердца отходит артерия. Она опоясывает сердце в виде венца и поэтому назы вается венечной артерией. От нее отходят более мелкие сосуды, разбиваясь на кап и л л яр ­ ную сеть. Здесь артериальная кровь отдает свой кислород и поглощ ает углекислы й газ. Венозная кровь собирается в ве­ ны, которые сливаю тся и несколькими протоками впадают в правое предсердие. Отток лим ф ы уносит из тканевой ж идкости все, что обра­ зуется в процессе жизнедеятельности клеток. Здесь и попав­ шие во внутреннюю среду микроорганизмы, и отмершие час­ ти клеток, и другие ненуж ны е организм у остатки. Кроме того, в лимфатическую систему попадают некоторые п и та­ тельные вещества из киш ечника. Все эти вещества попадают в лимф атические кап и л л яр ы и направляю тся в лим ф атиче­ ские сосуды. Проходя через лимфатические узлы, лимф а очи­ щ ается и, освобожденная от посторонних примесей, впадает в ш ейные вены. Таким образом, наряду с замкнутой кровеносной системой сущ ествует незам кнутая лим ф атическая система, которая позволяет очищ ать меж клеточны е пром еж утки от ненуж ны х веществ. П редсердия и желудочки сердца, аорта, артерии, кап и лляры , верхн яя и ни ж н яя полые вены, легочные артерии, легочные кап и л л яр ы , альвеолы , легочные вены, ар тери альн ая кровь, венозная кровь, венечная артерия. V

1. Какая кровь течет по артериям большого круга, а какая — по артериям малого? 2. Где начинается и где кончается большой круг кровообра­ щения, а где — малый? 3. К замкнутой или незамкнутой системе относится лимфа­ тическая система? Проследите по схеме, изображенной на рисунках 51 и 42, путь лимфы от момента ее образования до впадения в русло кровеносного сосуда. Укажите функцию лимфатических узлов.


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

в 109

Л А БО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА I. Ф ункция вен озн ы х к лапанов.

Предварительные пояснения. Если рука опущена, венозные кла­ паны не дают крови стечь вниз. Клапаны раскрываются лишь пос­ ле того, как в нижележащих сегментах накопится достаточное ко­ личество крови, чтобы открыть венозный клапан и пропустить кровь вверх, в следующий сегмент. Поэтому вены, по которым кровь движется против силы тяжести, всегда набухшие. Ход опыта Поднимите одну руку вверх, а вторую опустите вниз. Спустя ми­ нуту положите обе руки на стол. Ответьте на вопросы: Почему поднятая рука побледнела, а опущенная — покраснела? В поднятой или опущенной руке клапаны вен были закрыты? II. И зм ен ен и я в тк ан ях при п ер етя ж к а х , затрудн яю щ и х крово­ обращ ение (по рисунку 52).

Оборудование: аптечное резиновое кольцо или нитки. Предварительные пояснения. Перетяжка конечности затрудняет отток крови по венам и лимфы по лимфатическим сосудам. Рас­ ширение кровеносных капилляров и вен приводит к покраснению, а затем и к посинению части органа, изолированной перетяжкой. В дальнейшем эта часть органа становится белой из-за выхода плазмы крови в межклеточные промежутки, поскольку давление крови возрастает (так как нет оттока крови), а отток лимфы по лимфатическим сосудам также заблокирован. Тканевая жидкость накапливается, сдавливая клетки. Орган становится плотным на ощупь. Начинающееся кислородное голодание тканей субъектив­ но ощущается как «ползание мурашек», покалывание. Работа ре­ цепторов нарушается. Ход опыта Накрутите на палец резиновое кольцо или перетяните палец нит­ кой. Обратите внимание на изменение цвета пальца. Почему он де-

Рис. 52. Схема перетяж ки пальца


110 •

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

лается сначала красным, потом фиолетовым, а затем белым? По­ чему ощущаются признаки кислородной недостаточности? Как они проявляются? Дотроньтесь перетянутым пальцем до како­ го-либо предмета. Палец кажется каким-то ватным. Почему нару­ шена чувствительность? Почему ткани пальца уплотнены? Снимите перетяжку и помассируйте палец по направлению к серд­ цу. Что достигается этим приемом? Ответьте на вопросы: Почему вредно туго затягиваться ремнем, носить тесную обувь? Почему вышли из моды корсеты, которыми затягивались дамы XIX столетия?

§ 22. Строение и работа сердца 1. Как определить размеры сердца? 2. Каковы функции сердечной сумки? 3. Как работают клапаны сердца? 4. Из чего слагается сердечный цикл? 5. Как регуляция со стороны центральной нервной системы сочетается с автоматизмом сердечной деятельности? П олож ение сердца в грудной полости. Слово «сердце» проис­ ходит от слова «середина». Сердце находится в середине м еж ­ ду правым и левым легким и и лиш ь слегка смещено в левую сторону. Верхуш ка сердца направлена вниз, вперед и немного влево, поэтому удары сердца максимально ощ ущ аю тся слева от грудины. Размеры сердца человека примерно равны размерам его к у ­ лака. Сердце не случайно называю т полым мускульным м еш ­ ком. Наруж ный слой стенки сердца состоит из соединитель­ ной ткани. Средний — миокард — мощ ный мыш ечный слой. В нут ренний слой состоит из эпителиальной ткани. Сердце имеет те ж е слои, что и сосуды. Сердце находится в соединительнотканном «мешке», кото­ рый называется околосердечной сумкой. Она неплотно приле­ гает к сердцу и не меш ает ему работать. Кроме того, внутрен­ ние стенки околосердечной сумки выделяю т жидкость, кото­ рая сниж ает трение сердца о стенки сердечной сумки.


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы.

• 111

Рис. 53. Сердце и сосуды, связанны е с сердцем. А — положение сердца в грудной полости: 1 — правое предсердие; 2 — правый желудочек; 3 — левое предсердие; 4 — левы й желудочек; 5 — диафрагма; Б — сердце с от ходящ им и сосудами (вид спереди): 1 — аорта; 2 — легочная арт ерия; 3 — левое предсердие; 4 — левый ж елудочек; 5 — правый желудочек; 6 — правое предсердие; 7 — легоч­ ные вены ; 8 — верхняя полая вена; В — сердце с отходящ ими сосуда­ ми (вид сзади): 1 — аорта; 2 — верхняя полая вена; 3 — правое пред­ сердие; 4 — ниж няя полая вена; 5 — правый желудочек; 6 — левый желудочек; 7 — левое предсердие; 8 — легочные вены; 9 — легочная артерия; Г — внутреннее строение сердца (правая сторона): 1 — аорта; 2 — легочная артерия с полулунны м кла п а но м ; 3 — правый желудо­ чек; 4 — створчатые клапаны с сухож ильными нит ям и и сосочковы­ ми м ы ш цам и; 5 — ниж няя полая вена; 6 — правое предсердие; 7 — верхняя полая вена; Д — общая схема строения сердца


112

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

Рис. 54. Сердечный ц и к л : 1 — сокращ ение предсердий; 2 — сокращ ение желудочков; 3 — пауза. П ри сокращ ении ж елудочков от кры ваю т ся по лулунны е кла п а ны и закры ваю т ся створчатые. В ост альны х ф азах створчатые к л а ­ паны всегда от кры т ы , п о лулунны е — всегда закры т ы

Сердце человека разделено сплошной перегородкой на левую и правую части. К аж дая из них состоит из предсердия и ж елу­ дочка. Между ними находится по створчатому клапану. Сухо­ ж ильны е нити, прикрепленные к сосочковым мыш цам, свя­ зывают клапаны с дном желудочков и не дают им вывернуться в сторону предсердий (рис. 53, Г). При сокращ ении желудочков створчатые клапан�� закры ваю тся, и кровь в предсердия по­ пасть не может. Из левого ж елудочка кровь поступает в аорту, из правого желудочка — в легочную артерию. Между желудоч­ ками и этими артериями имеются полулунные клапаны . Они препятствуют возвращению крови из артерий в желудочки. По­ этому кровь движется только в одном направлении. Особенности сердечной м ы ш цы . Сердечная мы ш ца, к ак и скелетная, состоит из поперечнополосатых мыш ечных воло­ кон. В стенке сердца имею тся особые мыш ечные волокна, способные самовозбуждатъся. С келетная мы ш ца может со­ кращ аться лиш ь в ответ на приходящ ий нервный импульс, а сердечная мы ш ца сокращ ается под влиянием импульсов, возникаю щ их в ней самой. Способность органа работать без сигнальных раздраж ений извне называется авт ом ат изм ом . Сердечная м ы ш ца тоже обладает этой способностью. Сердечный цикл. Сердце ритмически сокращ ается и рас­ слабляется. При сокращ ении кровь вы талкивается из к ам е­ ры, при расслаблении заполняет ее (рис. 54). 1. Сердечный цикл начинается с сокращ ения предсердий. При этом кровь через откры тые створчатые клапаны протал­


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы 0

113

кивается в ж елудочки сердца. Сокращение предсердий начи­ нается с места впадения в него вен, поэтому устья их сж аты и попасть назад в вены кровь не может. 2. Вслед за предсердиями сокращ аются ж елудочки. Створ­ чатые клапаны , отделяю щ ие предсердия от ж елудочков, под­ нимаю тся, захлопываю тся и препятствую т возврату крови в предсердия. Удерживающ ие их нити и сосочковые мыш цы н а­ пряж ены . Благодаря этому кровь не может попасть в предсер­ дия. Под ее напором открываю тся полулунные клапаны на границе между ж елудочкам и и вы носящ ими сосудами, и кровь направляется из левого ж елудочка в аорту (большой круг кровообращ ения), а из правого ж елудочка в легочные ар­ терии (малый круг кровообращ ения). 3. П ауза. После окончания сокращ ения желудочков арте­ рии растягиваю тся под напором вытолкнутой крови, а полу­ лунные клапаны захлопы ваю тся, и кровь устремляется по ар­ териям. Попасть обратно в ж елудочки сердца кровотоку не да­ ют полулунные клапаны . Во время паузы сердечные камеры заполняю тся кровью. Створчатые клапаны откры ты . Из вен кровь попадает в предсердия и частично стекает в желудочки. Когда начнется новый цикл, оставш аяся в предсердиях кровь будет вы толкнута в ж елудочки — ц и к л повторится. Сердеч­ ный цикл имеет определенную продолжительность: 0,1 с со­ кращ аю тся предсердия; 0,3 с сокращ аю тся ж елудочки и 0,4 с длится пауза. Когда сердце учащ ает свою работу, пауза стано­ вится короче. Р егуляция сердечны х сокращ ений. Мы уж е говорили, что сердце обладает автоматизмом — сокращ ается под влиянием раздраж ений, возникаю щ их в нем самом. Благодаря этому по­ следовательность работы кам ер сердца сохраняется при лю ­ бых условиях. Но под влиянием внеш них и внутренних при­ чин интенсивность работы сердца может изм еняться. И змене­ ние частоты и силы сердечных сокращ ений происходит под влиянием импульсов центральной нервной системы и посту­ пающ их с кровью биологически активны х веществ. Но после­ довательность фаз сердечного ц и кл а при этом не меняется. От центральной нервной системы к сердцу подходят два нерва: парасим пат ический (блуж дающий) и сим пат ический. Блуж даю щ ий нерв замедляет работу сердца, а симпатический ее ускоряет. На интенсивность работы сердца влияю т гормо­ ны и другие органические и минеральные вещ ества. Так, 8 . Д . В. К о л есо в


114

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

ион К + зам едляет и ослабляет сердечную деятельность, а ион Са++ ее ускоряет и усиливает, к ак гормон надпочечников (адреналин). В организме работа сердца всегда находится под регулирую ­ щ им влиянием центральной нервной системы и гуморальных факторов. Ф изическая работа, эмоциональное состояние, ум­ ственное напряж ение сказываю тся на работе сердца. Околосердечная сумка, створчатые к лап ан ы , сосочковые мы ш цы , полулунные клапаны , автом атизм , сердечный цикл, ф азы сердечного цикла; сокращ ение предсердий, желудочков, пауза; симпатический и блуждаю щ ий нервы, адреналин. “

I

1. Где находится сердце? Каковы его размеры? 2. Из каких слоев состоит стенка сердца? 3. Почему стенка левого желудочка более мощная, чем пра­ вого желудочка? Почему стенки предсердий тоньше стенок желудочков? 4. Что происходит в каждой фазе сердечного цикла? 5. Что такое автоматизм сердца и как он сочетается с нерв­ ной и гуморальной регуляцией? Прокомментируйте следующие факты, ответьте на вопросы. А. Впервые сердце человека было оживлено спустя 20 ч пос­ ле смерти пациента в 1902 г. русским ученым А л е к с е е м А л е к с а н д р о в и ч е м К у л я б к о (1866—1930). Уче­ ный направил питательный раствор, обогащенный кислоро­ дом и содержащий адреналин, в сердце через аорту. 1) Мог ли раствор попасть в левый желудочек? 2) Куда он мог проникнуть, если известно, что вход в венеч­ ную артерию находится в стенке аорты и во время выброса крови прикрывается полулунными клапанами? 3) Почему помимо питательных веществ и кислорода в рас­ твор был включен адреналин? 4) Какая особенность сердечной мышцы позволила оживить сердце вне организма? Б. Впервые вывел пациента из состояния клинической смер­ ти советский военный врач В л а д и м и р А л е к с а н д р о ­ в и ч Н е г о в с к и й , который применил переливание кро­ ви пациенту в аорту, против естественного тока крови. На чем был основан этот прием?


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы ® 1 1 5

§ 23. Движение крови по сосудам. Регуляция кровоснабжения 1. По каким законам движется кровь в организме? 2. Как изменяется артериальное давление крови и как оно измеряется? 3. Как изменяется скорость кровотока в артериях, капиллярах и венах? 4. В чем причина пульса? 5. Как распределяется кровь в организме? 6. Отчего нарушается артериальное давление? 7. Чем опасна гипертония? П ричина движ ения крови — работа сердца, которая созда­ ет разность давления между началом и концом сосудистого русла. Кровь, к ак и в сякая ж идкость, движ ется из области высокого давления в область, где оно ниж е. Самое высокое дав­ ление в аорте и легочных артериях, самое низкое — в ниж ней и верхней полых венах и в легочных венах. Поэтому кровь дви­ ж ется в направлении от артериальной системы сосудов к ве­ нозной. Давление крови сниж ается пост епенно, но не равномер­ но. В артериях оно самое высокое, в кап иллярах — ниж е, в ве­ нах оно падает еще больше, поскольку много энергии затрачи­ вается на проталкивание крови через систему капилляров: при движ ении кровоток испытывает сопротивление, которое зави­ сит от диаметра сосуда и вязкости крови. А ртериальное давление крови. П ервая особенность артери­ ального давления в том, что оно неодинаково: чем дальш е от сердца находится артериальны й сосуд, тем давление в нем меньш е. М ежду тем знать артериальное давление необходи­ мо, так как оно является важ ны м показателем здоровья. Что­ бы получать сравнимые результаты , было решено измерять ар­ териальное давление у человека в плечевой артерии и вы ра­ ж ать его в миллиметрах ртутного столба. Второй особенностью артериального давления является то, что оно зависит от ци кла сердечных сокращ ений. Давление в артериях м аксим ально, когда кровь вы талкивается из ж е­ лудочков, и м иним ально перед откры тием полулунных к л а­ панов. М аксимальное давление называют верхним , м ини­ мальное — ниж ним. Записы вается артериальное давление 8*


116

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

4

Рис. 55. И зм ерение арт ериального да влени я тонометром. Д а влени е воздуха в манж ет ке ука за н о ст релкам и; 1 — фонендо­ скоп; 2 — манж етка; 3 — плечевая артерия; 4 — манометр; 5 — груш а с клапаном для сбрасывания давления

(АД) в виде дроби: в числителе ставят верхнее давление, в знаменателе — нижнее. АД = 140/ 70 означает, что у человека верхнее давление 140 мм рт. ст., а ниж нее 70 мм рт. ст. Д ля измерения артериального давления прим еняется тонометр (рис. 55). М анж етку тонометра надевают на плечо и с помощью рези­ новой груш и накачиваю т в нее воздух. Фонендоскоп при кла­ дывают к месту локтевого сгиба там, где проходит плечевая артерия. В начале измерения в м анж етке создают давление, превыш ающ ее верхнее давление крови в плечевой артерии. Звуков в это время в фонендоскопе не слыш но. После этого открываю т винтовой клапан и выпускаю т воздух. Момент по­ явления в фонендоскопе пульсирующ их звуков соответствует верхнем у давлению , а их исчезновение — ниж нему. Скорость кровотока. Скорость движ ения крови зависит от площ ади поперечного сечения сосудов, через которые она проходит. Зависимость обратно пропорциональная. Аорта имеет поперечное сечение 1 см2, н и ж н яя и верхняя полые вены, собирающие кровь, вытолкнутую сердцем через аорту, в сумме составляют 2 см2. Зн ая эту закономерность, легко вы ­ числить, что скорость тока в ниж ней и верхней полых венах будет в два раза меньше, чем в аорте. И действительно, при­ мерная скорость крови в аорте 50 см /с, а в полых венах лиш ь


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы •

117

25 см /с. В кап и л л яр ах , общ ая площ адь которых в 500— 600 раз превыш ает площ адь аорты, кровь будет двигаться в 500—600 раз медленнее. Чтобы убедиться в этом, измерим скорость кровотока в со­ судах ногтевого л ож а и подсчитаем, во сколько раз она мень­ ше скорости в аорте и в полых венах. Л А БО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

И змерение скорости кровот ока в сосудах ногтевого ложа Оборудование: секундомер; если его нет, время удобно отсчитывать словами «раз секунда, два секунда» и т. д., что примерно соответ­ ствует указанному времени. Предварительные пояснения. Сосуды ногтевого ложа включают не только капилляры, но и мельчайшие артерии, называемые артериолами. Для определения скорости кровотока в этих сосудах на­ до узнать длину пути — S, которую пройдет кровь от корня ногтя до его вершины, и время — t, которое ей для этого потребуется. Тогда по формуле V =-f- мы сможем узнать среднюю скорость кро­ вотока в сосудах ногтевого ложа. Ход опыта 1. Измерим длину ногтя от основания до верхушки, исключив прозрачную часть ногтя, которую обычно срезают: под ней нет со­ судов. 2. Определим время, которое необходимо крови для преодоления этого расстояния. Для этого указательным пальцем нажмем на пластинку ногтя большого пальца так, чтобы он побелел. При этом 1

Рис. 56. А — измерение скорости на п о лн ен и я сосудов ногтевого ло­ жа: 1 — измерение д лины ногтевой п л а с т и н к и ; 2 и 3 — определение времени, за которое происходит наполнение сосудов ногтевого лож а; Б — прием изм ерения пульса лучевой артерии


118

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

кровь будет вытеснена из сосудов ногтевого ложа. Теперь освобо­ дим сжатый ноготь и измерим время, за которое он покраснеет. Этот момент и укажет нам время, за которое кровь проделала свой путь. 3. После этого по формуле надо рассчитать скорость кровотока. По­ лученные данные сравним со скоростью кровотока в аорте. Объяс­ ните разницу. Оценка результатов У большинства людей получается около 1—0,5 см/с. Это в 50— 100 раз меньше, чем в аорте, и в 25—50 раз меньше, чем в полых венах. Медленное течение крови в капиллярах дает возможность тканям получить из крови питательные вещества и кислород и от­ дать ей углекислый газ и продукты распада. Пульс. При каждом сокращ ении сердца стенки артерий приходят в колебание. Толчкообразные колебания стенок арте­ риальных сосудов, вызванные растяжением стенок аорты и пос­ туплением в них крови из желудочка, называют пульсом. П уль­ совые колебания проходят по артериям и гасятся в капиллярах. Число и сила сердечных т олчков отражаются на пульсовой вол­ не. Поэтому по пульсу можно судить не только о числе сердеч­ ных толчков, но и о их силе, частоте, кровенаполнении сосудов и других показателях, важ ны х для здоровья (рис. 56, Б). Л А БО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

Опыт, доказываю щ ий, что пульс связан с колебаниями стенок арт ерий, а не с т олчкам и, возникающ ими при движении крови Предварительные пояснения. Чтобы решить эту задачу, надо на каком-то участке артерии остановить движение крови, но так, что­ бы стенки артерий могли продолжать колебаться. Для этого най­ дите пульс на лучевой артерии, например, выберите участок Ъа (рис. 56, Б). Прощупайте пульс четырьмя пальцами. Наметьте точ­ ку а, ближайшую к большому пальцу исследуемой руки, и точку Ь, наиболее удаленную от большого пальца. Кровь течет от точки Ъ к точке а. Ход опыта Если зажать артерию в точке а, движение крови на участке Ьа бу­ дет остановлено. Однако стенка артерии в точке b будет продол­ жать колебаться, и пульс в этой точке будет прощупываться.


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы #

119

Теперь зажмите артерию в точке Ъ. В результате вы не только оста­ новите кровь, но и прекратите распространение пульсовой волны, которая не сможет пройти через участок Ь. В этом случае в точке а пульс ощущаться не будет. Оценка результатов Пульсовая волна передается по стенке артерий и не зависит от на­ личия или отсутствия кровотока. Пульс прощупывается выше мес­ та, где артерия перетянута, а ниже этого места отсутствует и крово­ ток, и пульс, потому что, прижимая стенки артерий друг к другу, мы не только останавливаем кровь, но и останавливаем колебание стенок артерий. Распределение крови в организм е. Лучш е всего снабжаю т­ ся кровью активно работающие органы. Д озировка поступаю­ щ их питательных веществ и кислорода достигается путем спа­ дения или расш ирения диаметра капилляров. Благодаря тому что в них создается большое давление, через них проходит мно­ го крови. Если ж е давление крови падает, часть капилляров сужается и через них кровь не проходит. Поддержание постоянства артериального давления. Если человек здоров, то при нагрузках повыш ается лиш ь верхнее артериальное давление, а ниж нее меняется незначительно. Относительное постоянство артериального давления под­ держиваю т рецепторы, расположенные в стенках кровеносных сосудов. Особенно их много в сонны х арт ериях, несущ их кровь к головному мозгу. Когда артериальное давление опус­ кается до ниж ней границы , возникают рефлексы, увеличиваю ­ щие силу сердечных сокращ ений и сужающ ие кровеносные со­ суды. Это приводит к повышению давления. Если ж е артери­ альное давление поднимается к верхней границе, сила и частота сердечных сокращ ений сниж аю тся, сосуды расш иря­ ются и давление падает. Р егуляция кровяного давления про­ исходит непрерывно, и оно постоянно колеблется от м акси ­ мальной до минимальной величины, не выходя за пределы, не­ обходимые для кровоснабжения органов. Н ервная регуляция поддерживается гуморальной регуляцией. Н аруш ения артериального давлен ия. Стойкое повышение артериального давления называю т гиперт онией. Оно происхо­ дит за счет суж ения (спазма) артериол — м елких артериаль­ ных сосудов. П ри этом наруш ается кровоснабжение тканей и возникает угроза разры ва стенки какого-либо сосуда. П и­


120

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

тание соответствующего участка ткани наруш ается, и может развиться омертвление — некроз. Если кровоизлияние про­ изош ло, например в головном мозге или в сердце, может наступить быстрая смерть. Кровоизлияние в мозг называю т инсульт ом , кровоизлияние в мы ш цу сердца, приведшее к омертвлению его участка, — инфарктом миокарда. Н изкое давление — гипот ония такж е наруш ает кровоснаб­ жение органов и ведет к ухудшению самочувствия. А ртериальное давление крови; пульс, кровоснабжение органов, гипертония и гипотония, спазм сосудов, артериолы , некроз, инсульт, инфаркт. П риборы д ля изм ерения артериального давления крови: тонометр, фонендоскоп. ^

1. Что является причиной движения крови по сосудам? 2. Как изменяется давление крови в артериях, венах и ка­ пиллярах? 3. Какое артериальное давление считается верхним, а ка­ кое — нижним? 4. Как измеряют давление с помощью тонометра и фонендо­ скопа? 5. Почему при переходе от одной деятельности к другой ме­ няется кровоснабжение органов? 6. Чем опасно повышение артериального давления? 7. Что такое инсульт и что такое инфаркт миокарда?

|

Итальянский ученый Анджело Моссо положил человека по­ верх больших, но очень чувствительных весов и уравнове­ сил их (рис. 57). Когда он предложил испытуемому решить арифметическую задачу, его голова стала опускаться вниз. Объясните этот опыт.


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы 9

121

§ 24. Гигиена сердечно-сосудистой системы. Первая помощь при заболевании сердца и сосудов 1. Как под действием постоянных нагрузок и правильной тренировки изменяется работа сердца? 2. Всегда ли большая масса сердца — признак здоровья? 3. Каковы последствия гиподинамии и вредных привычек — курения, потребления алкоголя? 4. Как оказать первую помощь человеку при стенокардии, гипертоническом кризе? Сердце тренированного и нетренированного человека. При физической нагрузке обмен веществ в организме возрастает, усиливается потребление кислорода и питательны х веществ, больше выделяется продуктов распада. Поэтому работа серд­ ца усиливается. Усиление сердечной деятельности может про­ изойти как за счет увеличения частоты сердечных сокращ е­ ний, так и за счет выброса большего количества крови при каж дом сокращ ении. Количество крови, выбрасываемое серд­ цем за 1 цикл, назы вается ударным объемом сердца. Ударный объем сердца нетренированного человека неболь­ ш ой, так как сердечная мы ш ца слаба и не может вытолкнуть большое количество крови. Поэтому усиление кровообращ е­ ния происходит преимущественно за счет возрастания часто­ ты сердечных сокращ ений. Но при этом сокращ ается время, приходящ ееся на паузу сердца, и сердце мало отдыхает и бы­ стро устает. У тренированных людей увеличение работы сердца происхо­ дит больше за счет увеличения ударного объема, то есть количе­ ства крови, выбрасываемого в аорту при каждом сокращении. Потому период отдыха сердца уменьшается мало и сердце успе­ вает отдыхать. В этом случае говорят: сердце работает эконом­ но. При очень высоких нагрузках сердце тренированного чело­ века может увеличить свою работоспособность не менее чем в два раза за счет ударного объема и в три раза за счет частоты сердечных сокращений. Итого в шесть раз. Сердце нетрениро­ ванного человека может усилить работоспособность примерно в три раза только за счет частоты сердечных сокращений. П равила тренировки сердечно-сосудистой системы. Серд­ це — мыш ечный орган и как всякая мы ш ца нуж дается в кис­


122

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

лороде и питательны х вещ ествах. П опы тка нетренированного человека сразу приступить к большим нагрузкам обычно при­ водит не только к утомлению м ы ш ц, но и к кислородному голоданию, а сердце очень чувствительно к недостатку кисло­ рода. С другой стороны, известно, что слабые нагрузки трениро­ вочного эффекта не дают. Поэтому нагрузка долж на не только постепенно наращ иваться, но и правильно дозироваться. Больш ое значение приобретает правильное соотношение работы и отдыха: чем сильнее и интенсивнее работало сердце во время тренировок, тем реже оно будет сокращ аться во вре­ мя отдыха. Такой реж им наиболее благоприятен для восста­ новления сердечной деятельности. Р азм еры сердца и здоровье. Можно предполож ить, что в результате тренировки сердце крепнет, становится больше и сильнее. Это действительно так, но далеко не всегда увеличе­ ние массы сердца говорит о его выносливости и высокой рабо­ тоспособности. Больш ая масса сердца может развиваться у любителей ал ­ когольны х напитков. При недостатке активности и злоупот­ реблении спиртными напиткам и, особенно пивом, волокна сердечной мыш цы частично разруш аю тся и замещ аю тся со­ единительной тканью , заполненной ж иром. Увеличение мас­ сы сердца происходит за счет ткани, которая сокращ аться не может. Несмотря на свою подчас значительную величину, та­ кое сердце обладает малой мощностью и подвержено различ­ ным заболеваниям. П оследствия гиподинамии. Гиподинам ия — это недостаток двигательной активности. Вследствие чего не только слабеют мыш цы сердца и тела, но и происходят другие наруш ения (см. § 14). Н апример, при недостаточной двигательной нагрузке истончаются кости, а содержащ ийся в них кальций поступает в кровь. Он оседает на стенках сосудов, из-за чего сосуды ста­ новятся ломким и, теряю т эластичность и легко повреждаю т­ ся. П отерявш ая эластичность стенка не может при необходи­ мости расш иряться, и поддержание нормального артериально­ го давления крови в сосудах затрудняется. В лияние курения. Под действием веществ, содерж ащ ихся в табачном дыму, сердце начинает работать сильнее и чащ е, а сосуды суживаю тся. Это приводит к стойкому повышению артериального давления.


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы •

123

Особенно часто у курящ и х людей страдают артерии ног. И з-за наруш ения регуляции происходит устойчивый спазм сосудов. Их стенки смыкаю тся, и кровообращение м ы ш ц за­ трудняется. Болезнь назы вается перемежающейся хромотой. Она проявляется в том, что во время ходьбы внезапно начина­ ется резкая боль в мы ш цах ног, и человек вынужден останав­ ливаться. После 1—2 мин отдыха он вновь способен идти, но вскоре боль возобновляется. И з-за недостатка кислорода постепенно может развиться омертвление тканей (гангрена). Нередко дело кончается ампутацией стопы, а иногда даж е всей ноги. П ервая помощь при стенокардии. Стенокардию в народе называю т «грудной жабой» из-за болевых приступов (сж и­ маю щ их и давящ их) в центральной или левой части грудной клетки. Нередко боль распространяется на левую руку. П ри­ ступы обычно длятся несколько минут и сопровождаются сла­ бостью, чувством страха. П ричина стенокардии — сужение коронарных артерий и ослабление кровоснабжения некоторых участков сердца. Если кровь не поступает долго, может про­ изойти омертвление тканей этого участка (инфаркт). Обнаружить инфаркт и другие повреждения сердца м ож ­ но с помощью электрокардиографа. Этот прибор улавливает биотоки, возникающие в сердечной мышце во время ее сокра­ щ ения. Они многократно усиливаются и приводят в движение специальный писчик, который записывает биотоки в виде кривой. Электрическая активность участков сердечной м ы ш ­ цы, испытывающ их недостаток кровоснабжения, изменяется, и это хорошо видно на электрокардиограмме. По ней можно установить, какой участок сердца поражен, а сравнивая нынешнюю кардиограмму с прош лыми, можно узнать, как проходит процесс лечения. Это позволяет следить за его ходом. Поэтому ранее сделанные электрокардиограммы надо со­ хранять. Во время приступа стенокардии желателен полный покой, удобное неподвижное положение тела, так как дополнительная физическая нагрузка может резко ухудш ить состояние больно­ го. Если он упал, ни в коем случае до вызова скорой медицин­ ской помощи не следует перекладывать или переносить его. Не­ обходимо лиш ь дать ему таблетку какого-нибудь препарата, расширяющего сосуды сердца (валидол, нитроглицерин).


124

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

П ервая помощь при гипертоническом кризе — резком по­ выш ении артериального давления. Человек во время присту­ па испытывает ощ ущение ж ара. К ож а лица краснеет, учащ а­ ется сердцебиение, в области сердца появляю тся колющие бо­ ли. Могут быть тяж есть и боли в области заты лка. Иногда это сопровождается тошнотой и рвотой. Оказываю щ ий первую помощь долж ен посадить больного в кресло или положить в постель и дать ему препараты, сниж аю ­ щ ие давление, которые были рекомендованы ему раньш е вра­ чом. Н а заты лок и шею можно налож ить горчичники. Страдающие гипертонической болезнью не должны потреб­ лять много жидкости, злоупотреблять животны ми ж ирам и и пряностями, так как это содействует накоплению ж идкости в организме, а следовательно, и повышению артериального дав­ ления. Категорически запрещ ается курить и употреблять спиртные напитки. Л АБО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

Ф ункциональная проба Реакция сердечно-сосудистой системы на дозированную н а­ грузку Оборудование: секундомер или часы с секундной стрелкой. Предварительные пояснения. Цель этой работы — познакомить­ ся с функциональными пробами, позволяющими выяснить сте­ пень тренированности своего сердца. Для этого измеряют частоту сердечных сокращений (ЧСС) в состоянии покоя и после дозиро­ ванной нагрузки. На большом статистическом материале выясне­ но, что у здоровых подростков (после 20 приседаний) ЧСС возрас­ тает на 7 3 по сравнению с состоянием покоя и нормализуется спус­ тя 2—3 мин после окончания работы. Зная эти данные, можно проверить состояние своей сердечно-сосудистой системы. Ход опыта 1. Измерьте пульс в состоянии покоя. Для этого сделайте 3—4 из­ мерения за 10 с и среднее значение умножьте на 6. 2. Сделайте 20 приседаний в быстром темпе, сядьте и тут же изме­ рьте ЧСС за 10 с. 3. Повторите замеры через каждые 20 с. Определите ЧСС за 10 с. (При замерах 20 с пульс отсчитывается от конца предшествующе­ го измерения.) 4. Свои результаты оформите в виде таблицы.


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы Ш

125

Оценка результатов. Результаты хорошие, если ЧСС после при­ седаний повысилась на 1/ или меньше от результатов покоя; если наполовину — результаты средние, а если больше чем наполови­ ну — результаты неудовлетворительные. У дарный объем сердца, перем еж аю щ аяся хромота, гангрена, спазм сосудов, стенокардия, инф аркт, электрокардиограм м а, ф ункциональная проба. ^

1. Почему во время физической нагрузки работа сердца уси­ ливается? Приведите примеры своих наблюдений. 2. Чем сердце тренированного человека отличается от серд­ ца нетренированного человека? 3. Каковы правила тренировки сердечной деятельности? 4. Как влияет алкоголь на работу сердца? 5. Что такое гиподинамия и каковы ее последствия? 6. В чем проявляются нарушения регуляции сердечно-сосудистой системы под влиянием табачного дыма?

5

1. Объясните, почему увеличение скорости кровотока за счет увеличения ударного объема сердца для организма более вы­ годно, чем увеличение скорости движения крови на ту же величину за счет более частых сокращений сердца. 2. Перечислите приемы первой помощи при стенокардии, при гипертоническом кризе.

§ 25. Первая помощь при кровотечениях 1. 2. 3. 4. 5.

Что такое внутреннее кровотечение? Как установить тип открытого кровотечения? Какими приемами можно остановить кровь? Как ухаживать за раной? Что делать при носовом кровотечении?

Внутренние кровотечения. Кровотечения могут быть внеш ни­ м и, когда кровь изливается наруж у, и внут р ен ни м и , когда целостность кож ны х покровов не наруш ена и кровь изливается в органы или в меж тканевые промеж утки. О внутренних кро­


126

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

вотечениях мы говорили, когда рассматривали меры первой помощи при уш ибах, растяж ениях связок, вывихах суставов и закры ты х переломах. При небольших поверхностных пора­ ж ен иях сосудов кровь обычно вытекает в рыхлую клетчатку, возникает гематома (синяк). Со временем кровь начинает свер­ ты ваться, а гемоглобин — разруш аться. В зависимости от сте­ пени его разруш ения гематома вы глядит вначале красной, за­ тем фиолетовой, синей, зеленой и, наконец, ж елтой. После этого она рассасывается и исчезает. По цвету си няка можно узнать о времени ушиба. При ушибе головы изливш аяс�� из сосудов кровь скап лива­ ется под надкостницей, образуя «ш иш ку». Она станет м ень­ ше, если приж ать к уш ибленному месту холодный металличе­ ский предмет, например монету. Этим способом удается м еха­ нически сж ать кап илляры и уменьш ить кровотечение. Холод способствует уменьш ению боли и сужению сосудов. Внешние (открытые) кровотечения. Кровотечения, при ко­ торых кровь из раны выходит наружу, называют внеш ним и. В таких случаях надо попытаться остановить кровотечение, предохранить рану от возможной инф екции, уменьш ить боль. Если рана небольш ая и кровь к ак бы сочится, можно пред­ полож ить повреждение капиллярной сети. Д ля остановки кровотечения полезно промыть рану пероксидом водорода, смазать пораженное место йодом или спиртовым раствором бриллиантового зеленого, после чего заж ать рану ватным там ­ поном. Если этим приемом удалось остановить кровь, повязку можно не наклады вать. При венозном кровотечении кровь вытекает довольно силь­ ной струей. Она вишневого цвета, идет ровно, без толчков. К рая раны часто расходятся, и она становится зияю щ ей. В этом случае обрабатывать всю рану йодом нельзя: надо см а­ зать лиш ь ее края, затем приготовить стерильную салф етку (можно из бинта), налож ить на нее антисептическую мазь (то есть угнетающую жизнедеятельность микробов) и прилож ить к ране. Затем налож ить слой ваты и туго забинтовать. Стенки вен м ягкие, и тугая повязка может их сдавить так, что кровь через поврежденное место пройти не сможет. Наиболее опасны артериальны е кровотечения. У знать их нетрудно: ярко-алая кровь вытекает пульсирую щ ей струей, при повреждении крупного сосуда бьет фонтаном. А ртериаль­ ное кровотечение опасно тем, что пострадавш ий может быстро


Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы 9

127

Рис. 58. Точки пальцевого приж атия арт ерий (А). Налож ение за кр ут к и (Б): 1 — начальная ст адия налож ения за кр ут ­ ки; 2 — заверт ы вание закрут ки; 3 — закрепление закрут ки

потерять много крови. Поэтому прежде всего надо остановить кровотечение. Вначале это достигается заж атием артерии в тех местах, где прощ упы вается пульс. Затем , если повреждены конечности, необходимо налож ить ж гут или закрутку выше раненого участка (рис. 58). Потом следует приступить к обра­ ботке раны антисептическими препаратами и к наложению по­ вязки. Если помощь оказывают несколько человек, это можно делать одновременно. Остановку кровотечения на поврежденной конечности с по­ мощью закрутки осуществляют так. Конечность приподнима­ ют вверх и на месте налож ения закрутки подкладывают м яг­ кую ткань: одежду, полотенце. Н аклады вать закр у тку или ж гут на голое тело нельзя, так к ак можно повредить кож у. З а ­ тем конечность обвязывают веревкой (или чем-то, ее зам еняю ­ щим) и свободно завязы ваю т узлом. В образовавшееся кольцо просовывают палку или какой-либо другой прочный предмет и вращ аю т его до тех пор, пока круговое сдавливание не оста­ новит кровотечение. После этого закрепляю т палку. При правильно наложенном ж гуте конечность делается бледной. Затягивать закрутку слиш ком сильно тоже нельзя,


128

ф Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

так к ак можно повредить ткани и даж е нервы. Под ж гут надо положить записку с указанием времени налож ения, посколь­ ку держ ать ж гут летом можно не больше двух часов, а зи ­ мой — не более часа: в обескровленной конечности могут про­ изойти необратимые изм енения. Если в течение этого времени доставить пострадавшего в клин ику не удалось, ж гут надо ос­ лабить или снять на 10— 15 мин, а потом налож ить его снова выше или ниж е прежнего места. Лечение раны. После свертывания крови образуется ст руп, коричневая корочка, которая защ ищ ает раневую поверхность. Под струпом постепенно образуется зернистая соединительная ткань. Она вся пронизана кровеносными сосудами и очень ранима. При перевязках надо стараться не повредить струп, так к ак в противном случае возобновится кровотечение. Ос­ тановить его можно пероксидом водорода. П рилипш ий бинт следует по возможности размочить пероксидом водорода или раствором перманганата к ал и я и снимать послойно. Д ля того чтобы не началось воспаление, при повторной по­ вязке к ране надо прилож ить мазь, содержащую антибиоти­ ки, или примочку из риванола. Их наносят на марлевую сал­ фетку и прикладываю т к ране. Сверху кладут слой ваты и за­ бинтовывают. Д ерж ать долго рану под повязкой не рекомендуется, так как она начнет мокнуть. Если образовалась сухая корочка, повязку лучш е не наклады вать. Важно, чтобы к заж иваю щ ей ране был доступ воздуха. Носовые кровотечения. П ричинами носовых кровотечений могут быть травмы головы, гипертония, перегрев тела. При носовых кровотечениях кровь может попасть и в ротовую полость. Это вызывает каш ель, иногда рвоту. Прежде всего, надо учесть, что резкие движ ения (каш ель, чихание, попытки высморкаться и т. п.) усиливают кровоте­ чение. Чтобы его ум еньш ить, можно полож ить на область переносицы полиэтиленовый мешочек со льдом, холодной во­ дой. М ожно влож ить в носовые ходы вату, пропитанную пероксидом водорода. Голова долж на быть направлена вперед. Запрокиды вать ее назад не рекомендуется, так к ак кровь будет стекать по стенке глотки и может вы звать рвоту. П ри продолж ительны х кровотечениях остановить кровь можно, приж ав обе ноздри к носовой перегородке. Голову пост­ радавш его наклоняю т вперед и возможно выш е сжимаю т нос.


Глава в. Кровеносная и лимфатическая системы Ф

129

Удерживать его в этом состоянии приходится 3—5 мин, иног­ да дольше. В это время пострадавш ий дыш ит ртом. Если кро­ вотечение не остановлено, надо вы звать врача. Внутреннее и внеш нее кровотечения, гем атом а (синяк), капиллярное, венозное, артериальное кровотечения, антисептик, жгут, закрутка, струп, зернистая соединительная ткань. 1. Какие кровотечения относят к внутренним, а какие — к внешним? 2. Что такое гематома? 3. Как различить артериальное, венозное и капиллярное кровотечения? 4. Что следует делать при капиллярном кровотечении? 5. Как и в каких случаях можно применять жгут или закрут­ ку при артериальном кровотечении. 6. В каком порядке надо оказывать первую помощь при от­ крытом переломе с артериальным кровотечением в области предплечья? 7. Какими приемами можно уменьшить и остановить носо­ вое кровотечение? | ■

1. Рассмотрите рисунок 58 и назовите приемы остановки кровотечения. 2. Используя инструкцию, данную в § 25, наложите на пле­ чо вашего соседа по парте закрутку. 3. Приготовьте из бинта марлевую салфетку, нанесите на нее риванол (условно).

Основные положения главы 6 Транспортную функцию в организме выполняют замкнутая кровеносная система и незамкнутая лимфатическая система. Они доставляют клеткам питательные вещества, кислород и уносят от клеток и тканей продукты их жизнедеятельности. Через эти системы осуществляется гуморальная связь меж­ ду органами и иммунная защита организма от чужеродных веществ, антигенов. Постоянное движение крови и лимфы обеспечивает баланс веществ, приносимых и используемых, выделяемых тканями и уносимых кровью и лимфой. Благодаря этому обеспечива9 . Д . В. К о л есо в


130

Глава 6. Кровеносная и лимфатическая системы

ется постоянство внутренней среды организма. Контролиру­ ется этот процесс рецепторами, определяющими верхнюю и нижнюю границы нормы содержания в крови различных веществ. Кровь движется благодаря сокращениям четырехкамерного сердца. Сердце последовательно перекачивает кровь по боль­ шому и малому кругу кровообращения. Большой круг начи­ нается в левом желудочке, заканчивается в правом предсер­ дии. Малый (легочный) круг начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. В артериях малого кру­ га течет венозная кровь, в венах — артериальная. Мышцы сердца обладают автоматизмом. Благодаря ему сохра­ няется последовательность сердечного цикла: сокращение предсердий, затем желудочков, потом — пауза. Тренированное сердце, в отличие от нетренированного, спо­ собно увеличивать кровоток за счет ударного объема крови. Нервная и гуморальная регуляция сердца приспосабливает его работу к нуждам организма. Работающие в данный мо­ мент органы получают лучшее кровоснабжение, чем нерабо­ тающие. Сердечно-сосудистая система укрепляется и развивается при тренировках. При гиподинамии состояние ее ухудшается, ра­ ботоспособность и устойчивость к неблагоприятным факторам снижается. Табак, алкоголь и другие вредные вещества от­ рицательно влияют на сердце и сосуды, способствуют разви­ тию различных заболеваний: стенокардии, гипертонической болезни. При травмах следует остерегаться артериальных кровотече­ ний. В случае, если поражены конечности, кровотечения останавливают наложением жгута или закрутки.


Глава 7

Дыхание

Из этой главы вы узнаете о строении и функциях органов дьаания, голосообразовании, о способах укрепления дыхательных мышц и повышении жизненной емкости легких, о предупреждении заболеваний органов дыхательной системы, о мерах первой помощи при утоплении, завалах землей, электротравмах, о клинической и биологической смерти и спос��бах реанимации: искусственном дыхании и непрлмом массаже сердца

Вы научитесь определять состояние миндалин и аденоидов, измерять обхват грудной клетки, проводить дыхательные функциональные пробы, оказывать доврачебную помощь при нарушении дыхания

9*


§ 26. Значение дыхания. Органы дыхательной системы; дыхательные пути, голосообразование. Заболевания дыхательных путей 1. Почему без биологического окисления органических веществ жизнедеятельность клеток невозможна? 2. Как распределяется функция дыхания между дыхательной и кровеносной системами? 3. Каковы функции носовой полости, гортани, трахеи и главных бронхов? 4. Как происходит голосообразование и формируются звуки речи? 5. Что такое гайморит, фронтит, тонзиллит? Зн ачение ды хан и я. Человек может обойтись без пищ и не­ сколько недель, без воды — несколько суток, без воздуха — всего несколько минут. П итательные вещ ества в организме за­ пасаю тся, как и вода, запас же свежего воздуха ограничен объ­ емом легки х. Вот почему необходимо непрерывное его обнов­ ление. Б лагодаря вентиляции легких в них поддерживается более или менее постоянный газовый состав, который необхо­ дим для поступления в кровь кислорода и удаления из крови углекислого газа, других газообразных продуктов распада, а такж е паров воды. Из предыдущих глав мы знаем, что происходит с тканям и, когда к ним поступает недостаточное количество кислорода: ф ункция ткани нарушается, потому что прекращ ается распад и окисление органических веществ, энергия перестает выде­ ляться, и клетки, лиш енные энергетического обеспечения, погибают. Д ы ханием называю т обмен газов между клеткам и и окру­ жаю щ ей средой. У человека газообмен состоит из четырех эта­ пов: 1) обмен газов меж ду воздушной средой и легкими; 2) об­ мен газов между легким и и кровью; 3) транспортировка газов кровью; 4) газообмен в тканях. Система органов ды хания выполняет лиш ь первую часть га ­ зообмена. Остальное выполняет система органов кровообраще-


Глава 7. Дыхание •

133

Рис. 59. Органы ды ха ни я человека-. А — верхние ды хат ельны е пут и (слева — при ды хании, справа — при глот а ни и): 1 — я зы ч о к-, 2 — надгорт анник; 3 — пищ евод; 4 — гортань; 5 — язы к; 6 — верхнее нёбо; 7 — носовая полость; Б — ниж ние ды хат ельны е пут и: 1 — т рахея; 2 — главны е бронхи; 3 — бронхиальное дерево; 4 — альвеолы (снизу слева — альвеолы в увеличенном виде)


134

Глава 7. Дыхание

ния. Между дыхательной и кровеносной системами сущ еству­ ет глубокая взаимосвязь. Различаю т легочное ды хание, обес­ печивающее газообмен между воздухом и кровью, и т каневое ды хание, осуществляющее газообмен меж ду кровью и к л етк а­ ми тканей. Кроме обеспечения газообмена, органы ды хания вы полня­ ют еще две важ ные функции: участвуют в т еплорегуляции и голосообразовании. При ды хании с поверхности легких испа­ ряется вода, что ведет к охлаждению крови и всего организма. Кроме того, легкие создают воздуш ные потоки, приводящ ие в колебание голосовые связки гортани. Строение и ф ункция органов д ы хан ия у человека (рис. 59). Органы, которые подводят воздух к альвеолам легких, назы ­ ваются ды хат ельны м и пут ям и. Верхние дыхательные пути: носовая vi рот овая полости, носоглотка, глот ка. Н иж ние ды ­ хательные пути: гортань, т рахея, бронхи. Бронхи многократно ветвятся, образуя бронхиальное дере­ во. По ним воздух достигает альвеол, где и происходит газооб­ мен. Каждое из легких занимает герметически замкнутую часть грудной полости. Между ними расположено сердце. Лег­ кие покрыты оболочкой, которая называется легочной плеврой. Носовая полость состоит из нескольких извилистых ходов, разделенных сплошной перегородкой на левую и правую части (рис. 60). Внутренняя поверхность носовой полости выстлана мерцательным эпителием. Он выделяет слизь, увлажняющую поступающий воздух и задерживающую пыль. Слизь содержит вещества, губительно действующие на микроорганизмы. Реснич­ ки мерцательного эпителия изгоняют слизь из носовой полости. В стенках носовой полости проходит густая сеть кровенос­ ны х сосудов. Горячая артериальная кровь движ ется в них н а­ встречу вдыхаемому холодному воздуху и согревает его. Н а верхней стенке носовой полости много фагоцитов и лимф оцит ов, а такж е а нт и т ел (см. § 18). В задней части носовой полости находятся обонятельные к лет ки , воспринимающ ие запахи. П оявление резкого запаха ведет к рефлекторной задерж ке ды хания. Таким образом, верхние дыхательные пути выполняют важ ­ ные функции: согревания, увлажнения и очищения воздуха, а такж е защ иты организма от вредных воздействий через воздух. Из носовой полости воздух попадает в носоглотку, а затем в глотку, с которой сообщ ается и ротовая полость. Поэтому


Глава 7. Дыхание Ф

Рис. 60. Носовая полость: 1 — обонятельные нервы ; 2 — кровеносные сосуды

135

Рис. 61. Гортань (вид с задней стороны): 1 — надгорт анник; 2 — щ ит овид­ ны й хрящ ; 3 — перст невидны й хрящ ; 4 — черпаловидные хр я щ и ; 5 — голосовые связки

человек может ды ш ать и носом и ртом. При ды хании носом воздух в носовой полости прогревается, очищ ается от пыли и частично обеззараживается, чего не происходит при дыхании ртом. Но через рот ды ш ать легче, и потому уставш ие люди инс­ тинктивно дыш ат через рот. Из глотки воздух попадает в гортань. Гортань — орган голосообразования. Вход в трахею начи­ нается через гортань (рис. 61). Она представляет собой ш иро­ кую трубку, суженную посередине и напоминающую песочные часы. Гортань состоит из хрящ ей. Спереди и с боков ее при­ кры вает щ ит овидный хрящ . У муж чин он несколько выступа­ ет вперед, образуя кады к. В узкой части гортани находятся голосовые связки. Их две пары, но в голосообразовании участвует лиш ь одна, ни ж н яя пара. Связки могут сближ аться и натягиваться, то есть и з­ менять форму щ ели, которая образуется между ними. Когда человек спокойно дыш ит, связки разведены. При глубоком ды хании они разводятся еще дальш е, при пении и речи они смыкаю тся, остается лиш ь узкая щ ель, кр ая которой вибри­ руют. Они-то и являю тся источником звуковых колебаний, от


136

Глава 7. Дыхание

Рис. 62. Околоносовые п а з у х и -. 1 — лобны е п а зу х и -, 2 — верхне­ челюстные п а зухи

Рис. 63. Разросшиеся глот очные м индалины — аденоиды

которых зависит высота голоса. У м уж чин связки длиннее и толщ е, их звуковы е колебания ниж е по частоте, поэтому и муж ской голос более низкий. У детей и ж енщ ин связки тонь­ ше и короче, а потому их голос более высокий. Звуки , образующиеся в гортани, усиливаю тся резонатора­ ми — околоносовыми пазухами — полостями, находящ имися в лицевы х костях, заполненных воздухом (рис. 62). Под вл и я­ нием воздушной струи стенки этих полостей немного вибри­ руют, вследствие чего звук усиливается и приобретает допол­ нительные оттенки. Они определяют тембр голоса. Звуки , издаваемые голосовыми связкам и, еще не речь. Ч ле­ нораздельные звуки речи формирую тся в ротовой и носовой полостях в зависимости от полож ения язы к а, губ, челюстей и распределения звуковых потоков. Работа перечисленных ор­ ганов при произнесении членораздельных звуков называется арт икуляцией. П равильная ар ти ку л яц и я формируется особенно легко в возрасте от года до 5 лет, когда ребенок овладевает родным язы ком . При общении с м аленьким и детьми не надо ш епе­ лявить, копировать их неправильное произнош ение, так как это ведет к закреплению ошибок и нарушению речевого р аз­ вития. Т рахея и главны е бронхи. Из гортани воздух попадает в т рахею. Это довольно ш ирокая трубка, которая состоит из


Глава 7. Дыхание #

137

хрящ евы х полуколец с м ягкой стороной, обращенной к пищ е­ воду, который прим ы кает к трахее сзади (см. рис. 59, А). Внутренняя стенка трахеи покры та мерцательным эпители­ ем. Колебания его ресничек выводят пылевые частицы из лег­ ких в глотку. Это назы вается процессом самоочищ ения лег­ ких. Внизу трахея ветвится на два главных бронха — правый и левый. Бронхи имеют хрящ евые кольца, которые защ ищ а­ ют их от спадения во время вдоха. У м елких бронхов вместо колец остаются небольшие хрящ евы е пластинки, а в мельчай­ ш их бронхах — бронхиолах отсутствуют и они. И нфекционные и хронические заболевания ды хательны х путей. Околоносовые пазухи. Некоторые кости черепа имеют воздушные полости — па зухи . В лобной кости есть фронталь­ ная пазуха, в верхнечелюстной — гайморова пазуха (рис. 62). Грипп, ангина, ОРЗ (острое респираторное заболевание) могут вызвать воспаление слизистой оболочки околоносовых пазух. Ч ащ е страдаю т гайморовы пазухи. И х воспаление — гайморит . Нередко бывает и воспаление лобной пазухи — фронтит. При гайморите и фронтите наблюдается нарушение носового ды хания, выделение из полости носа слизи, нередко гнойной. Иногда повыш ается температура. Работоспособность человека сниж ается. Необходимо лечение у от ориноларинго­ лога — специалиста, занимаю щ егося лечением людей с забо­ леваниями уха, горла и носа. М индалины. Из носовой полости воздух попадает в носо­ глот ку, потом в глот ку и гортань. З а м ягким нёбом, а такж е у входа в пищевод и гортань находятся м индалины . Они состо­ ят из лимфоидной ткани, подобной той, кото��ая находится в лимфатических узлах. М индалины содержат множество лим ­ фоцитов и фагоцитов, задерж иваю щ их и уничтож аю щ их м и к ­ робов, но при этом иногда они сами воспаляю тся, становятся отечными и болезненными. Возникает хроническое заболева­ ние — тонзиллит. Аденоиды — опухолевидное разрастание лимфоидной т к а­ ни у выхода из носовой полости в носоглотку. Иногда (рис. 63) увеличенные аденоиды перекрываю т проход воздуха и носо­ вое дыхание затрудняется. Тонзиллит и разросшиеся аденоиды необходимо своевремен­ но лечить: оперативно или консервативно (т. е. без операции). Д иф терия — инфекционное заболевание, распространяю ­ щееся воздуш но-капельным путем. Ч ащ е дифтерия поражает


138

Глава 7. Дыхание

А

Б

Рис. 64. М и н д а л и н ы : А — здорового ребенка; Б — больного дифтерией

детей, но болеют ею и взрослые. Н ачинается она к ак обычная ангина. Повыш ается температура тела, на миндалинах появ­ ляю тся серовато-белые налеты. Ш ея опухает из-за воспаления лим фатических ж елез (рис. 64, Б). Возбудитель дифтерии — диф т ерийная палочка. П родук­ том ее жизнедеятельности является ядовитое вещество — диф­ т ерийны й т оксин, который пораж ает проводящую систему сердца и сердечную мыш цу. Возникает тяж елое и опасное за­ болевание сердца — миокардит. Д ля проф илактики дифтерии здоровым людям вводят про­ тиводифтерийную вакцину. Она создает активны й искусст­ венный иммунитет, которы й может сохраняться несколько лет. Н осовая полость, носоглотка, глотка, гортань, трахея, главны е бронхи; легкие, легочная плевра, бронхиальное дерево, альвеолы ; голосовые связки, околоносовые пазухи, миндалины, артикуляци я, тембр. Заболевания аденоидов, гайморит, фронтит, тонзиллит; врач оториноларинголог; инфекционное заболевание — дифтерия. 1. Что такое легочное дыхание и тканевое дыхание? 2. Каковы преимущества носового дыхания перед дыханием через рот?


Глава 7. Дыхание •

139

3. Как действуют защитные барьеры, преграждающие вход инфекции в легкие? 4. Где находятся рецепторы, воспринимающие запахи? 5. Что относится к верхним и что к нижним дыхательным путям человека? 6. Как проявляются гайморит и фронтит? От каких слов про­ исходят названия этих болезней? 7. Какие признаки позволяют заподозрить разрастание аде­ ноидов у ребенка? 8. Каковы симптомы дифтерии? Чем она опасна для организ­ ма? 9. Что вводят в организм при лечении антидифтерийной сы­ вороткой, а что — при вакцинации против этой болезни? 1. Для того чтобы проверить проходимость носовых ходов у маленьких детей, нередко используют такой прием: закры­ вают одну ноздрю, а ко второй подносят полоску тонкой бума­ ги шириной 0,5 см и длиной 10 см. В случае проходимости носовых ходов она будет отклоняться от ноздри при выдохе и прижиматься к ней при вдохе. Попытайтесь проверить этот прием на себе. Ответьте на вопросы: Для чего при проверке одной ноздри надо закрывать вторую? Какие заболевания можно выявить этим приемом? 2. На рисунке 65 изображены голосовые связки трех людей. Определите по голосовым связкам, кто из них глубоко ды­ шит после бега, кто спокойно стоит, кто поет. 3. Тембр и сила голоса во многом зависят от резонаторов. Убедимся в этом, проделав следующий шуточный опыт. Надуйте щеки и щелкните по щеке — раздастся довольно громкий звук. Теперь повторите опыт, не надувая щек. По­ чему звук слышен хуже?

Рис. 65. Голосовые связки людей в зависим ост и от и х состояния


140

Глава 7. Дыхание

4. Произнесите слоги JIE, ЛИ, НИ так, чтобы ощущалась вибрация скуловых костей. После этого зажмите нос и про­ изнесите те же слоги. Чем можно объяснить различия в зву­ чании?

§ 27. Легкие. Легочное и тканевое дыхание 1. 2. 3. 4.

Как располагаются легкие в грудной полости? Каково их строение? Как происходит легочный газообмен? Что происходит в тканях?

Л егкие занимают все свободное пространство грудной полос­ ти. Расш иренная часть легких прилегает к диафрагме. Глав­ ные бронхи, легочные артерии и вены входят в легкие с внут­ ренней стороны, граничащ ей с сердцем. Место их входа назы ­ вают «воротами л егки х» . Каждое легкое одето оболочкой — легочной плеврой. П лев­ ра такж е выстилает грудную полость с внутренней сторо­ ны. Это прист еночная плевра. Между легочной и пристеноч­ ной плеврой — узкая щ ель. Она называется плевральной полостью и заполнена тончайш им слоем ж идкости, кото­ рая облегчает скольж ение легочной стенки во время вдоха и выдоха. Газообмен легких. Обмен газов в легких происходит благо­ даря диффузии. Кровь, поступивш ая от сердца в капилляры , оплетающ ие легочные альвеолы, содержит много углекислого газа. В воздухе легочных альвеол его мало, поэтому он поки­ дает кровеносные сосуды и переходит в альвеолы. Кислород поступает в кровь тоже благодаря диффузии. В крови свобод­ ного кислорода мало, потому что его непрерывно связы вает н а­ ходящ ийся в эритроцитах гемоглобин, превращ аясь в оксиге­ моглобин: НЬ + 4 0 , = НЪ08. Ставш ая артериальной кровь по­ кидает альвеолы и по легочной вене направляется к сердцу. Но чтобы этот газообмен мог идти непрерывно, необходимо, чтобы состав газов в легочных альвеолах был постоянным. Это постоянство и поддерживается легочным дыханием: избыток углекислого газа выводится наруж у, а поглощ енный кровью


Глава 7. Дыхание •

141

кислород возмещ ается кислородом из свежей порции наруж ­ ного воздуха. Тканевое ды хание происходит в кап иллярах большого кр у ­ га кровообращ ения, где кровь отдает кислород и получает уг­ лекислы й газ (см. рис. 51). В ткан ях мало кислорода, и поэто­ му происходит распад оксигемоглобина на гемоглобин и кис­ лород. Кислород переходит в тканевую ж идкость и там используется клеткам и для биологического окисления орга­ нических веществ. Вы деляю щ аяся при этом энергия исполь­ зуется для процессов жизнедеятельности клеток и тканей. Уг­ лекислого газа в ткан ях скапливается много. Он поступает в тканевую ж идкость, а из нее в кровь. Здесь углекислы й газ частично захваты вается гемоглобином, а частично растворя­ ется или хим ически связы вается солями плазм ы крови. Ве­ нозная кровь уносит его в правое предсердие, оттуда он посту­ пает в правый ж елудочек, который по легочной артерии вы талкивает венозную кровь в легкие — круг зам ы кается. В легких кровь снова делается артериальной и, вернувш ись в левое предсердие, попадает в левы й ж елудочек, а из него в большой круг кровообращ ения. Чем больше расходуется кислорода в тк ан ях , тем больше требуется кислорода из воздуха для компенсации затрат. Вот почему при физической работе одновременно усиливается и сердечная деятельность, и легочное дыхание. «Ворота легких», легочная плевра, пристеночная плевра, п левральн ая полость, диф ф узия. 1. Где находятся легкие? Каково их строение? 2. Почему каждое легкое находится в герметически замкну­ том пространстве? 3. Легочная плевра обладает эластичностью: она непрерыв­ но растягивается и сжимается. За счет какой ткани это воз­ можно? 4. Что общего и в чем различие газообмена в легких и тканях? Проследите путь эритроцита от капилляров стенки легочной альвеолы до капилляров мышц руки и его обратный путь (см. рис. 51). Отметьте, по каким сосудам он движется в ма­ лом круге и по каким в большом.


142

Глава 7. Дыхание

§ 28. Механизмы вдоха и выдоха. Регуляция дыхания. Охрана воздушной среды 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Как поддерживается газообмен в легких? За счет чего происходит вдох и выдох? Как работает дыхательный центр? Что происходит во время каш ля и чихания? Как осуществляется гуморальная регуляция дыхания? В чем вред курения? Важно ли знать, чем мы дышим?

П оскольку углекислый газ непрерывно поступает из крови в альвеолярный воздух, а кислород поглощается кровью и расхо­ дуется, для поддержания газового состава альвеол необходима вентиляция альвеолярного воздуха. Она достигается благодаря дыхательным движениям: чередованию вдоха и выдоха. Сами легкие не могут нагнетать или изгонять воздух из своих альве­ ол. Они лиш ь пассивно следуют за изменением объема грудной полости. Поскольку давление в плевральной полости, щ елевид­ ном пространстве между легкими и стенками грудной полости меньше, чем давление воздуха в легких, легкие всегда приж аты к стенкам грудной полости и точно следуют за изменением ее конфигурации. При вдохе и выдохе легочная плевра скользит по пристеночной плевре, повторяя ее форму. Вдох заклю чается в том, что диаф рагм а опускается вниз, отодвигая органы брюшной полости, а межреберные мыш цы поднимают грудную клетку вверх, вперед и в стороны. Объем грудной полости увеличивается, и легкие следуют . этим уве­ личением, поскольку содержащ иеся в легких газы при ж им а­ ют их к пристеночной плевре. Вследствие этого давление вну­ три легочных альвеол падает и наруж ны й воздух поступает в альвеолы. Выдох начинается с того, что межреберные м ы ш цы рас­ слабляю тся. Под действием силы тяж ести грудная стенка опускается вниз, а диаф рагма поднимается вверх, поскольку растянутая стенка ж ивота давит на внутренние органы брюш­ ной полости, а они — на диафрагму. Объем грудной полости уменьш ается, легкие сдавливаю тся, давление воздуха в аль­ веолах становится ��ыш е атмосферного, и часть его выходит наруж у.


Глава 7. Дыхание Ш

143

Все это происходит при спокойном ды хании. При глубоком вдохе и выдохе вклю чаю тся дополнительные мыш цы . Н ервная регуляция ды хан ия. Ды хательны й центр распо­ ложен в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу ды хательны х мыш ц. Спа­ дение легочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расш ирение альвеол рефлекторно вызывает выдох. При задерж ке ды хания мы ш цы вдоха и выдоха сокращ а­ ются одновременно, благодаря чему грудная кл етк а и диаф ­ рагма удерживаю тся в одном положении. На работу ды хательны х центров оказываю т влияние и дру­ гие центры, в том числе расположенные в коре больш их полу­ ш арий. Благодаря их влиянию дыхание изм еняется при р аз­ говоре и пении. Возможно такж е сознательно изм енять ритм ды хания во время физических упраж нений. Ч ихание и каш ель. Р аздраж ение слизистой носа пылью или неприятно пахнущ им веществом вызывает кратковрем ен­ ную остановку ды хания и смы кание голосовой щ ели. Затем на­ чинается интенсивный (форсированный) выдох. Давление воз­ духа нарастает, и наступает момент, когда он с силой прорыва­ ется через сомкнутые голосовые связки. Струя воздуха направляется наруж у, и возникает характерны й звук ч и х а­ ния. Вместе с воздухом и слизью выделяю тся наруж у и р аз­ драж ители слизистой оболочки. П ри каш ле происходит то ж е самое, что и при чихании, только основной поток воздуха выходит через рот. Причиной каш ля может быть раздраж ение слизистой оболочки легких, бронхов, трахеи, гортани, а такж е плевры. Таким образом, чи­ хание и каш ель имеют защ итны й характер. Интенсивность ды хания меняется не только при ф изиче­ ской нагрузке, но и при эмоциональном состоянии человека. Гуморальная регуляция ды хан ия. При мышечной работе усиливаю тся процессы окисления. Следовательно, в кровь вы ­ деляется больше углекислого газа. Когда кровь с избытком уг­ лекислого газа доходит до дыхательного центра и начинает его раздраж ать, активность центра повыш ается. Человек начина­ ет глубоко дыш ать. В итоге избыток углекислого газа уд аля­ ется, а недостаток кислорода восполняется. Если концентра­ ция углекислого газа в крови пониж ается, работа ды хательно­ го центра тормозится и наступает непроизвольная задерж ка


144

Глава 7. Дыхание

ды хания. Благодаря нервной и гуморальной регуляциям в лю ­ бых условиях концентрация углекислого газа и кислорода в крови поддерживается на определенном уровне. Действие никотина на органы ды хан и я. Н аркогенные ве­ щ ества, к которым принадлеж ит и никотин, содерж ащ ийся в табаке, вклю чаю тся в обмен веществ и вмеш иваю тся в нерв­ ную и гуморальную регуляции, наруш ая и ту и другую. Кроме того, вещ ества табачного дыма раздраж аю т слизистую оболоч­ ку ды хательны х путей, что ведет к увеличению выделяемой ею слизи. Поэтому у курящ и х людей бывает каш ель: легкие защ ищ аю тся от вредного воздействия курения. Курение отраж ается и на голосообразовании. Под влияни­ ем ды ма и смены температуры голосовые связки опухают, го­ лос делается хриплым. Многие начинаю щ ие курильщ ики считают, что при куре­ нии без затяж ки табачный дым не опасен, поскольку газы вса­ сываю тся лиш ь в альвеолах легких. На самом деле это не так. Р яд веществ, в том числе и никотин, всасывается уж е в рото­ вой полости. Способен он всасываться и в носовой полости, ес­ ли дым выпускают через нос. Кроме того, никотин и многие другие компоненты табака хорошо растворяю тся в слюне и вса­ сываются в киш ечнике. Воздуш ная среда и ее охрана. Атмосферный воздух содер­ ж ит кислорода 21% , азота 78% , углекислого газа 0 ,0 3 % , про­ чих газов около 1 % . В выдыхаемом воздухе содержание кис­ лорода сниж ается до 16,3% , содержание углекислого газа воз­ растает (примерно до 3—4% ). Д аж е в очень душной комнате содержание кислорода сни­ ж ается незначительно, но концентрация углекислого газа рас­ тет быстро. При этом неблагоприятно действует на организм не только он, но и табачный дым, и водочный перегар, и другие вредные вещества. Поэтому пребывание в душном помещении ведет к головной боли, вялости, снижению работоспособности. Там, где использую т печное отопление, в воздухе может оказаться примесь окиси углерода (СО) — угарного газа, кото­ рый чрезвычайно ядовит. Он легко образует с гемоглобином крови прочное соединение — карбоксигемоглобин. Захватив­ ш ие угарный газ м олекулы гемоглобина надолго лиш аю тся возможности переносить кислород из легких в ткани. Возни­ кает недостаток кислорода в крови и ткан ях , что отражается на работе головного мозга и других органов.


Глава 7. Дыхание •

145

Отравление угарным газом проявляется головной болью и тошнотой. Могут возникнуть рвота, судороги, потеря созна­ ния, а при сильном отравлении — смерть от прекращ ения т к а­ невого ды хания. При оказании первой помощи пострадавшего надо поскорее вынести на свежий воздух и заставить дыш ать глубже, можно дать ему понюхать наш атырный спирт, затем напоить крепким горячим чаем. В случае потери сознания и прекращ ения ды ха­ ния необходимо применить искусственное дыхание. Во многих населенных пунктах для приготовления пищ и применяют газовые плиты . Отравление бытовым газом во мно­ гом сходно с отравлением угарным газом. Меры первой помо­ щи такие же. Если в помещ ении обнаружен запах газа, надо немедленно распахнуть все окна и двери, постараться обнаруж ить источ­ ник утечки газа и его перекрыть, выйти в безопасное место. Газовая смесь взрывоопасна, поэтому нельзя в помещ ении за­ ж игать огонь и вклю чать свет. Борьба с пы лью . Содерж ащ аяся в воздухе пыль опасна тем, что может механически травмировать стенки легочных пу­ зырьков и воздухоносных путей, затруднять газообмен, вы зы ­ вать аллергию. Кроме того, на пы линках оседают микробы и вирусы, которые могут стать причиной инфекционных забо­ леваний. П ыль, содерж ащ ая частички свинца, хрома, может вызвать химические отравления. Вредна пыль не только фабрично-заводская, но и бытовая, и сельскохозяйственная. Д ля защ иты от пыли во время рабо­ ты можно применять респираторы. Кусок марли складывают в 4 слоя в виде прям оугольника 25x15 см2. К краям приш ива­ ют тесемки. Верхние тесемки завязы ваю т над уш ными рако­ винами, ниж ние — на шее. Во время ды хания пылевые части­ цы задерживаю тся марлей. По мере загрязнения респиратор надо менять. В быту стоит отдавать предпочтение влаж ны м способам уборки. Источники загрязнен ия атмосферного воздуха. Основные источники загрязнения воздуха — выхлопы автотранспорта, промыш ленные выбросы вредных газов, золы, дыма, а такж е использование ядохим икатов и минеральны х удобрений в сельском хозяйстве, деятельность животноводческих ферм. В городах, где мало растений, но много промы ш ленных предприятий, нередко образуется смог — это смесь дыма, ту1 0 . Д . В. К олесов


146

ф Глава 7. Дыхание

м ана и пы ли, продуктов сухой перегонки топлива и саж и. В сухие дни смог имеет вид плотного желтого тумана, в пас­ мурные дни он содержит еще и капельки ж идкости. Л егочная и пристеночная плевра, пл ев р ал ьн ая полость, диаф рагм а, меж реберные м ы ш цы, ды хательны й центр; продолговатый мозг, реф лекторная и гум оральная регуляция, наркогенны е вещ ества, никотин, карбоксигемоглобин, респиратор, смог. 1. Почему вентиляция легких возможна только при условии, когда полости, в которых находятся легкие, герметически замкнуты, в плевральной полости поддерживается давление ниже атмосферного? 2. Почему при ранении, когда рана достигает плевральной полости, воздух со свистом врывается внутрь, легкое спада­ ется и функционировать не может? 3. Почему неповрежденное легкое может работать несмотря на то, что второе легкое выведено из строя? 4. Где находится дыхательный центр? 5. Почему вдох сменяет выдох? 6. Какова роль каш ля и чихания? 7. Как изменяется воздух в помещении при большом скоп­ лении людей и плохой вентиляции? 8. Какие меры первой помощи необходимо осуществить при отравлении угарным или бытовым газом? 9. При поражении угарным газом в крови образуется кар­ боксигемоглобин. Каковы его свойства и почему угарный газ так опасен? 10. В чем вредное действие пыли? 11. Каковы источники загрязнения атмосферного воздуха? | 1

1. Назовите факты, свидетельствующие о том, что в регуляции дыхания участвует кора больших полушарий. 2. Сделайте ряд глубоких и частых вдохов и выдохов. Почему после них происходит непроизвольная задержка дыхания? 3. При сквозном ранении грудной полости рекомендуется восстановить ее герметичность, закрыв рану полиэтиленовой пленкой, клеенкой или другим материалом, не пропускаю­ щим воздух, а затем крепко прибинтовать этот тампон к ту­ ловищу. Объясните, почему такую процедуру надо осуществ­ лять в состоянии выдоха.


Глава 7. Дыхание •

147

§ 29. Функциональные возможности дыхательной системы как показатель здоровья. Болезни и травмы органов дыхания: профилактика, первая помощь. Приемы реанимации 1. Как определяют состояние органов дыхания? 2. О чем говорит жизненная емкость легких? 3. Как можно обнаружить туберкулез и рак легких на ранней стадии болезни? 4. Что надо делать, если у пострадавшего нарушено дыхание? Измерение обхвата грудной клетки. При вдохе и выдохе под­ нимается и опускается грудная клетка, а следовательно, м еня­ ется и ее обхват. В состоянии вдоха он больше, в состоянии выдоха меньше. Изменение обхвата грудной клетки при вдохе и выдохе назы вается экскурсией грудной клетки . Чем она больше, тем больше может быть увеличена грудная полость, а легкие набрать больше воздуха. Более того, при спортивных тренировках объем грудной полости увеличивается, а следова­ тельно, увеличивается и экскурсия грудной клетки. Ее нетруд­ но измерить самому. Делать это удобно вдвоем. Сначала изм е­ рения проводят на вдохе, потом на выдохе. Д ля этого нуж на мерная лента, которой пользуются портные. Л АБО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

И зм е р е н и е о б хва т а гр у д н о й к л е т к и в с о ст о я н и и вд о х а и в ы д о х а Ход работы Испытуемому предлагают приподнять руки и накладывают изме­ рительную ленту так, чтобы на спине она касалась углов лопаток, а на груди проходила по нижнему краю сосковых кружков у муж­ чин и над молочными железами у женщин. Во время измерения руки должны быть опущены. Измерение на вдохе. Испытуемому предлагают глубоко вдохнуть. Мышцы напрягать нельзя, плечи не поднимать. Измерение на выдохе. Испытуемому предлагают сделать глубо­ кий выдох. Плечи не опускать, не сутулиться.

10*


148

Глава 7. Дыхание

Рис. 66. И зм ерение обхват а грудной клет ки

В норме разница обхвата грудной клетки в состоянии глу­ бокого вдоха и в состоянии глубокого выдоха у взрослых равна 6—9 см. Ж и зн ен н ая емкость легких — важ ны й показатель ды ха­ ни я. Если человек сделает самый глубокий вдох, а затем м ак ­ симально выдохнет, то объем выдохнутого воздуха и составит ж изненную емкость легк и х. Но и после этого выдоха в лег­ ких останется еще какое-то количество воздуха. Это ост ат оч­ ный воздух, его объем примерно 1000— 1200 см3. Ж изненная емкость легких зависит от возраста, пола, рос­ та, а такж е от степени тренированности человека. Д ля измерения ж изненной емкости легких использую т спирометр (рис. 67). ч

Рис. 67. И зм ерение ж изненной емкост и л е гк и х спирометром


Глава 7. Дыхание •

149

Д ля человека важ ны не только ж изненная емкость легких, но и выносливость ды хательной мускулатуры. Она считается хорошей, если при пяти пробах, проведенных подряд, резуль­ таты не снижаю тся. В чем преимущ ества людей, имею щ их высокую жизненную емкость легких? П ри тяж елой физической работе, например при беге, вентиляция легких достигается за счет большой глу­ бины ды хания. Человеку, у которого ж изненная емкость лег­ ких небольш ая да еще и дыхательные мыш цы слабы, прихо­ дится дыш ать часто и поверхностно. Это приводит к тому, что свеж ий воздух остается преимущ ественно в воздухоносных путях и лиш ь небольш ая часть его доходит до альвеол. Болезни ды хательной системы. Н аряду с кратковременно протекаю щ ими болезнями, например гриппом, ангиной, су­ ществуют хронические заболевания ды хательной системы. Наиболее грозными являю тся туберкулез и рак легкого. Они начинаю тся незаметно, и несколько месяцев или даж е лет че­ ловек о них может и не подозревать. Между тем лечение наи­ более успешно в начальной стадии болезни. Флюорография — это исследование грудной клетки путем фотографирования изображ ения со светящ егося рентгеновско­ го экрана, за которым находится обследуемый. Отснятые пленки исследуют специалисты. Если они обнаруживаю т от­ клонения от нормы, больного приглаш аю т в соответствующее учреждение для более детального обследования. Туберкулез и рак легких. Возбудитель туберкулеза — палоч­ ка Коха. Она может попасть в организм через дыхательные пу­ ти, а такж е вместе с пищей, например с непрокипяченным мо­ локом, полученным от больной туберкулезом коровы. В небла­ гоприятных для человека условиях болезнетворные микробы активизируются. Они проникают в легкие (чаще) или другие ор­ ганы и там размножаю тся, что ведет к заболеванию. Флюорография позволяет вовремя вы явить и р а к легкого. Это заболевание наиболее часто встречается у курящ и х людей. Болезнь начинается с того, что эпителиальная ткань некото­ рых бронхов перерождается и начинает разрастаться. Опухоль оказы вает угнетающее влияние на ж изнедеятельность орга­ низма, ведет к его крайнему истощению, а затем к смерти. Флюорографию должен проходить каж ды й человек хотя бы раз в два года. Лицам, работа которых связана с людьми, а так­ же учащ имся флюорографию необходимо проходить ежегодно.


150

Глава 7. Дыхание

Рис. 68. П ервая помощь т онувш ему: удаление воды из ж елудка и ды хат ельны х пут ей: А — пут ем сдав­ ли в а н и я живота и грудной к л е т к и пострадавшего, улож енного на колено; Б — пут ем вст р яхи ва ни я

П ервая помощь утопаю щ ему. После того к ак утопавш е­ го извлекли из воды, прежде всего надо освободить его ды хательны е пути от воды. С этой целью пострадавшего кладут животом на колено, как показано на рисунке 68, А, и резкими движ ениям и сдавливают ж ивот и грудную клетку или резко встряхиваю т пострадавшего (рис. 68, Б). После уда­ ления воды при необходимости применяю т искусственное дыхание. Помощь при удушении и завали ван и и землей. Удушение может произойти при сдавливании горла, при западении я зы ­ ка. Последнее часто случается при обмороках, когда человек внезапно теряет сознание. Поэтому прежде всего надо прислу­ ш аться к его дыханию . Если оно сопровождается хрипом или прекращ ается вовсе, необходимо открыть пострадавшему рот и оттянуть его язы к вперед либо переменить положение голо­ вы, откинув ее назад (рис. 69). Полезно дать понюхать наш а­ ты рны й спирт. Это возбуждает ды хательный центр и содейст­ вует восстановлению ды хания. Особенно тяж елы е пораж ения органов ды хания бывают при завалах землей. После извлечения человека из завала необхо­ димо преж де всего восстановить его ды хание. Сначала надо очистить рот и нос от грязи, затем начать искусственное ды ха­ ние, непрямой массаж сердца. Только после восстановления ды хания можно приступить к осмотру повреждений, налож е­ нию жгутов и шин.


Глава 7. Дыхание •

151

Рис. 69. Освобождение ды хат ельны х пут ей наклоном головы пост ­ радавш его назад: А — запавш ий язы к, препят ст вую щ ий прохождению во зд уха ; Б — уст ранение западания язы ка пут ем о т клонения назад головы с помощью подложенного под голову ва ли ка

При оказании помощи утопаю щ ему или пострадавшему в завалах важ но согреть больного. Это достигается растирани­ ем кож и, закуты ванием его в теплую одежду, употреблением чая, кофе и других горячих напитков. П ервая помощь при электротравм е. П ораж ения молнией и электротоком часто приводят к остановке ды хания. Они име­ ют много общего, и потому их объединяют одним понятием — «электротравма». П равда, есть одно различие. При пораж ении человека техническим электрическим током прежде всего н а­ до обесточить провод. Последствия пораж ения током и молнией во многом сход­ ны. Человек теряет сознание, наруш ается дыхание. Сердце бо­ лее устойчиво, но работает слабо, не всегда удается прослу­ ш ать сердцебиение и прощ упать пульс. Если электротравма была небольшой и человек сам выш ел из состояния обморока, необходимо осмотреть места пораж е­ ния, налож ить повязку и немедленно отправить пострадавш е­ го в больницу, поскольку может наступить повторная потеря сознания из-за сердечной недостаточности. При тяж елы х случаях электротравм происходит остановка ды хания. В этом случае применяю т искусственное ды хание, а при остановке сердца — непрямой массаж. К лин ическая и биологическая смерть. Смерть наступает не сразу после прекращ ения ды хания и остановки сердца. По­ ка ж ив мозг, можно восстановить угасающие функции орга­ низма. П ервая фаза, пока еще обратимая, назы вается к л и н и ­ ческой смертью. Приемы возвращ ения к ж изни называю тся реаним ацией. К линическая смерть длится сравнительно не­


152

Глава 7. Дыхание

долго — всего несколько минут. Б иологическая смерть связа­ на со смертью мозга. Она необратима. П риемы искусственного ды хан ия. В случаях, когда само­ стоятельное дыхание пострадавшего невозможно и он потерял сознание, применяю т искусственное ды хание. Наиболее эф­ фективно искусственное ды хание изо рта в рот или изо рта в нос (рис. 70, А). Пострадавш его уклады ваю т лицом вверх на твердую по­ верхность — пол, землю. Под голову подводят руку и слегка запрокидываю т голову назад. При этом его дыхательные пу­ ти, заложенные язы ком , открываю тся. Оказываю щ ий помощь делает глубокий вдох и, закры в пальцам и пострадавшему нос, выдыхает весь воздух ему в рот. Если грудная клетка послед­ него расш ирилась — все сделано верно. После этого надавли­ вают на грудную кл етк у пострадавшего и вызываю т выдох. Оба действия повторяют ритмично, 16—20 раз в минуту. Проводить искусственное дыхание можно только после то­ го, к ак дыхательные пути (рот и глотка) очищены. Н епрям ой м ассаж сердца. При остановке сердечной де­ ятельности искусственное дыхание приходится сочетать с не­ прямы м массажем сердца. Принцип ��го состоит в том, что при сильном толчкообразном сдавливании грудной клетки кровь, наполняю щ ая ж елудочки сердца, вы талкивается в аорту и ле­ гочную артерию. П ри отведении рук оказываю щ его помощь грудная клетка пострадавшего вновь расш иряется и кровь по­ ступает из вен в предсердия, а из предсердий в ж елудочки сердца (рис. 70, Б). Пострадавшего обязательно уклады ваю т на что-либо твер­ дое — пол, землю, стол. О казываю щ ий помощь располагается сбоку от пострадавшего. Л адонями, налож енны ми одна на дру­ гую, он с силой надавливает на нижнюю часть грудной клет­ ки, стараясь прогнуть ее по направлению к позвоночнику на 4—5 см. При этом он наваливается всем корпусом, чтобы со­ здать нужное давление, затем откиды вается назад и снова по­ вторяет толчкообразный наж им . Частота сж атий 50— 70 раз в минуту. Р уки должны располагаться примерно на 2 пальца вы ­ ше мечевидного отростка грудины. П ри эффективном массаж е пульс становится заметны м на сонных артериях, происходит сужение зрачков, они начина­ ют реагировать на свет, синю ш ная окраска кож и исчезает, восстанавливается самостоятельное дыхание.


Глава 7. Дыхание •

153

Рис. 70. И скусст венное ды хание: А — искусст венное ды хание изо рт а в р о т ; Б — непрямой массаж сердца

Ж и зн енн ая емкость легких, остаточный воздух, обхват грудной клетки, ф лю орограф ия, туберкулез легких, палочка Коха, рак легких, электротравм а, клиническая смерть, биологическая смерть, искусственное ды хание, непрямой м ассаж сердца. 1. Что такое жизненная емкость легких? О чем говорит этот показатель? 2. Какие болезни легких удается выявить с помощью флю­ орографии? 3. Как проявляется туберкулез легких? Как распространя­ ется палочка Коха — возбудитель туберкулеза? 4. Какие факторы способствуют заболеванию раком легких? В чем выражается эта болезнь? 5. Каковы приемы первой помощи при спасении утопающего? 6. Какие последствия могут быть при завалах пострадавше­ го землей? Какую первую помощь ему необходимо оказать? 7. Почему поражение молнией и техническим электротоком объединяют в одно понятие — «электротравма»? 8. В чем различие между биологической и клинической смертью? 9. Как проводят искусственное дыхание методами изо рта в рот и изо рта в нос? 10. Как проводят непрямой массаж сердца? U

1. На рисунке 69 показано, что происходит при западении языка, которое появляется в ряде случаев, например при об­ мороках. Объясните, что надо сделать, чтобы восстановить дыхание. 2. Расскажите по рисунку 70, как сочетают проведение ис­ кусственного дыхания и непрямого массажа сердца.


154

Глава 7. Дыхание

Основные положения главы 7 Дыхательная и кровеносная системы тесно связаны между собой. Различают легочное дыхание — газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Тканевое дыхание — газообмен между кровью и клетками тканей. Он осуществ­ ляется кровеносной системой, поскольку кровь доставляет органам кислород и уносит от них продукты распада и угле­ кислый газ. Система органов дыхания включает верхние дыхательные пути: носовую полость, носоглотку, глотку; нижние дыха­ тельные пути: гортань, трахею, главные бронхи и легкие, по­ крытые легочной плеврой. Войдя в легкие, главные бронхи ветвятся, образуют бронхиальное дерево, на концах которых находятся легочные пузырьки, альвеолы. Легкие находятся в герметически закрытых полостях, стен­ ки которых выстланы пристеночной плеврой. Между присте­ ночной и легочной плеврой находится щелевидная плевраль­ ная полость. Давление в ней ниже, чем в легких, а потому легкие всегда прижаты к стенкам грудной полости и Прини­ мают ее форму. Главная функция органов дыхания — поддерживать посто­ янство газового состава воздуха в альвеолах: удалять излиш­ ки углекислого газа и восполнять уносимый кровью кисло­ род. Это достигается благодаря дыхательным движениям. При вдохе скелетные мышцы расширяют грудную полость, следом за ней расширяются легкие, давление в альвеолах падает и наружный воздух входит в легкие. При выдохе грудная полость уменьшается, ее стенки сдавливают легкие и воздух выходит из них. Регуляция дыхания осуществляется автоматически — про­ долговатым мозгом в зависимости от концентрации в крови углекислого газа, но на частоту и глубину дыхания сказыва­ ется и эмоциональное состояние человека. Произвольное изменение дыхания осуществляется корой больших полу­ шарий головного мозга. Звукообразование происходит в гортани благодаря колеба­ ниям голосовых связок. Речь осуществляется благодаря ар­ тикуляции, в которой участвует язык, зубы, губы и другие органы, направляющие звуковые потоки.


Глава 8

Из этой главы вы узнаете, почему пищевые белки, жиры и сложные углеводы должны быть расщеплены на свои составные части, каковы строение и функции органов пищеварения и как они регулируются, что делать при желудочно-кишечных заболеваниях, отравлениях и аппендиците

Вы научитесь определять местоположение желудка, печени, аппендикса, распознавать желудочно-кишечные расстройства и оказывать доврачебную помощь при их появлении


§ 30. Питание и пищеварение 1. Как организм использует питательные вещества? 2. Почему необходимо расщепление белков, жиров и сложных углеводов на их составные части? 3. Как происходит пищеварение? 4. Каково строение органов пищеварения? 5. Что такое продукты питания и питательные вещества? П ищ а — источник энергии и строительного м атериала. П и­ щ а необходима для поддерж ания ж изни. К аж дая клетка орга­ низм а постоянно обновляется за счет питательны х веществ, приносимых кровью. Из них она черпает энергию для своей ж изнедеятельности. П итание поддерж ивает пластический и энергетический обмен с окружаю щ ей средой. Благодаря пласт ическом у обмену происходит усвоение части питательны х веществ. Из них строятся новые белки, ж иры и углеводы, необходимые организму для восстановле­ ния утраченных клеток и их частей, для его роста и развития. Другая часть питательных веществ используется для энер­ гетического обмена. Вместе с пищ ей в организм поступают ор­ ганические вещества, в молекулах которых содержится запас потенциальной химической энергии, накопленной растения­ ми в результате фотосинтеза. В клетках организма ж ивотных и человека органические вещества подвергаются биологиче­ скому окислению : углеводы и ж иры — до углекислого газа и воды, белки — до углекислого газа, воды, солей аммония, фос­ фора и других простых соединений. В результате этого про­ цесса, происходящ его в каж дой клетке тела, освобождается энергия, которая необходима для создания новых веществ, теплообразования, сокращ ения мыш ц, проведения нервных импульсов, для работы сердца и других внутренних органов. Необходимые для ж изни питательные вещества человек по­ лучает из пищ и растительного и животного происхождения. Но в основе «пищевой пирамиды» находятся растения, по­ скольку, как вы уж е знаете, они создают первичные органи­ ческие вещества: белки, ж иры , углеводы, нуклеиновые кис­ лоты. Пищ евые белки, ж иры и углеводы, как растительные, так и ж ивотные, не могут непосредственно поступить в кровь,


158

Глава 8. Пищеварение

Рис. 71. Система органов пищ еварения. П ищ еварит ельны й канал: 1 — рот овая полост ь; 2 — гло т ка ; 3 — пищ евод; 4 — ж елудок; 5 — т онкая к и ш к а ; 6 — т олст ая киш ка. П ищ еварит ельны е железы (кроме т ех, которые находят ся в ст енка х пищ еварит ельного ка н а ­ ла): 7 — слю нны е ж елезы; 8 — печень (с ж елчным пузырем, п оказан­ ным зелены м цвет ом); 9 — подж елудочная железа


Глава 8. Пищеварение •

159

В ротовой полост и пищ у размельчаю т и перетирают зубы, смачивает слю на. Затем пищ а проглатывается и по пищеводу поступает в ж елудок, где частично расщ епляется ферментами слюны и желудочного сока. Из ж елудка пищ а попадает в первый отдел т онкой киш ­ ки — двенадцат иперст ную киш ку. Сюда впадают протоки пе­ чени и поджелудочной железы. Здесь происходит обработка пи­ щевой массы желчью и соком поджелудочной ж елезы . Затем пищевая масса переходит в другие отделы тонкой киш ки, где переваривание завершается и происходит всасывание питатель­ ных веществ в кровь и лимфу. Из тонкого киш ечника пищевая масса переходит в толстый киш ечник, где завершается всасы­ вание воды, минеральных солей и водорастворимых витаминов. Остатки непереваренной пищ и удаляю тся из организма. К иш ечник образует ряд петель. Он как бы подвешен на вы ­ ростах задней стенки брюшины — брыжейке. Она состоит из двух листков соединительной ткани и охватывает ки ш ку с двух сторон, образуя ее соединительнотканную наружную обо­ лочку. По бры ж ейке к киш ечни ку подходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы. Гладкая мускулатура киш ечника работает по заложенной в наследственном аппарате программе. Благодаря сокращ ени­ ям мыш ц происходит перист альт ика — последовательные сокращ ения и расслабления киш ечной стенки, вызываю щ ие перемещение пищевой массы. В толстой киш ке формируются каловые массы, всасываю т­ ся остатки воды. Непереваренные остатки пищ и удаляю тся из организма. П родукты питания. Существуют продукты растительного происхождения, например крупы , фрукты , овощи, и продук­ ты животного происхождения, например мясо, рыба, молоч­ ные продукты. Д ля полноценного сущ ествования организма необходимы такж е минеральные вещества (поваренная соль, микроэлементы), витамины и другие биологически активны е вещества. П итательны е вещ ества. Продукты питания содержат пи­ тательные вещества: белки, жиры, углеводы, вит ам ины , м и­ неральные соли и воду. Если рацион составлен правильно, то в продуктах питания содержатся все необходимые вещества в нужном количестве и в правильном соотношении. Н аряду с ни­ ми должны быть и балласт ные вещества, например клетчат­


160

Глава 8. Пищеварение

ка, которые являю тся необходимой средой для существова­ ния в желудочно-кишечном канале полезных микроорганиз­ мов, а такж е раздражают рецепторы кишечной стенки, стиму­ лирующие рефлексы, необходимые для продвижения пищи. Процесс пищ еварения склады вается из следующих этапов: 1) механическая обработка пищ и в ротовой полости и ж е­ лудке, ее размельчение и смеш ивание с пищ еварительными со­ кам и; 2) расщ епление углеводов, белков и ж иров ферментами пи­ щ еварительных соков до элементарных органических соеди­ нений; 3) всасывание этих соединений в кровь и лимфу; 4) удаление непереваренных остатков из организма. Значение кулинарной обработки пищ и состоит в том, что­ бы по возможности облегчить процесс пищ еварения. В отли­ чие от животных человек для питания использует природные продукты как правило после предварительной обработки. П и­ щ у варят, ж арят, пекут, применяю т различны е вкусовые при­ правы. Это делает ее не только вкуснее, но и доступнее для пе­ реваривания. Организму нужны овощи, содержащие клетчатку и витами­ ны, мясные продукты, богатые белками, ж ирами, жирораство­ римыми витаминами и минеральными солями. В животных продуктах имеются необходимые для организма белки, в расте­ ниях — жиры . Сырые и вареные блюда должны чередоваться и взаимно дополнять друг друга. П итание должно строиться с учетом энерготрат, профессии и особенностей организма. Больш ое влияние на характер питания оказываю т наци­ ональные и религиозные традиции. П ластический обмен, энергетический обмен, пищ еварение, питательны е вещ ества, пищ евые продукты, аминокислоты, глицерин и ж ирны е кислоты, глю коза, простые сахара, пищ еварительны й тракт, пищ еварительны е ж елезы , бры ж ейка, перистальтика, рацион, балластны е вещ ества. ^

1. Что такое питание? 2. В чем заключаются пластическая и энергетическая функ­ ции пищи?


Глава 8. Пищеварение Ф

161

3. Что такое пищеварение? Какую роль оно играет в пита­ нии? 4. Почему клетки не могут усваивать пищевые белки, угле­ воды и жиры? 5. На какие составные части распадаются белки, жиры и сложные углеводы? ||

1. Перечислите пищеварительные железы. 2. Перечислите отделы пищеварительного канала. 3. Назовите, какие питательные и балластные вещества со­ держатся в следующих продуктах питания: мясо, морковь, лук, хлеб, молоко, поваренная соль.

§ 31. Пищеварение в ротовой полости 1. Как распознается качество пищи? 2. Какое значение имеет механическая и химическая обработка пищи? 3. Каковы строение и форма зубов? 4. Почему и как происходит смена зубов? 5. Как предупредить заболевания зубов? Рецепторы вкуса. П ищ еварительный тракт начинается с ро­ товой полости. Здесь происходит анализ пригодности пищ и. Рецепторы, вкуса расположены на язы ке. Благодаря им чело­ век различает кислое, соленое, сладкое, горькое. Осознанное вкусовое различение происходит в коре больш их полуш арий головного мозга, куда поступают нервные импульсы от ре­ цепторов язы ка. Б лагодаря вкусу, а такж е запаху, темпера­ турным и тактильны м ощ ущ ениям (чувствительности к при­ косновению), в ротовой полости осущ ествляется опробование пищи. М еханическая и хим ическая обработка пищ и. В ротовой полости пищ а смачивается слюной и переж евы вается. Зубы разрываю т, размельчаю т и перетирают пищ у благодаря дви­ жению ниж ней челюсти относительно неподвижной верхней. П араллельно с этим происходит рефлекторное отделение слюны околоуш ной, подъязычной и подчелюстной слюнными I 1 . Д . В. К о л есо в


162

Глава 8. Пищеварение

1

Рис. 1— 2— 3 —

72. Слюнные ж елезы: околоуш ная; подъязычная; подниж нечелю ст ная

ж елезам и (рис. 72). Слюна содержит вещество, склеиваю щ ее пищ евые частицы и делающее их скользким и. Благодаря это­ му пищевой комок легко проходит по пищеводу. В слюне со­ держ атся ферменты, которые расщ епляю т крахм ал и другие углеводы. Эти ферменты действуют в слабощелочной среде, ко­ торую имеет слюна. Н а пищ у разного состава выделяется слю­ на, соответствующая этому составу. Строение зубов. В ерхняя и н и ж н яя челюсти имеют ячей­ ки — углубления, в которых находятся зубы. К аж ды й зуб име­ ет корень, сидящ ий в ячейке челюстной кости, ш ейку, при кры ­ тую десной, и коронку. Зуб состоит из плотного вещества ден­ т ина, а его коронку покры вает еще более плотное вещество — зубная эмаль. Внутри зуба находится пульпа — кровеносные сосуды, питающие зубную ткань, и нервные окончания. Н ахо­ дящ иеся в зубе нервные рецепторы воспринимают давление и температуру, что позволяет регулировать процесс ж евания (рис. 73, А). Располож енны е спереди резцы имеют острую поверхность и служ ат для откусы вания пищ и. К лы ки у человека мало отличаю тся от резцов, что позволяет соверш ать боковые дви­ ж ен ия ниж ней челюстью, необходимые для речевой ар ти к у ­ л яц и и . Коренные зубы имеют ш ирокую и бугристую поверх­ ность: они служ ат для р азж евы вани я и перетирания пищ и (рис. 73, Б).


Глава 8. Пищеварение #

163

Коронка

Ш ейка

Б

Рис. 73. Зубы -. А — внут реннее строение зуба: 1 — эм аль; 2 — д ент и н; 3 — п у ль п а ; 4 — кост ная л у н к а в челю ст и; 5 — цем ент ; Б — зубы верхней и ниж ней челюсти: 1 — резцы ; 2 — клы ки ; 3 — коренные зубы

Корень

А

Первые зубы появляю тся к 6—8 месяцам после рождения. Обычно к двум годам у ребенка заверш ается развитие молоч­ ных зубов. Всего их 20: 8 резцов, 4 к л ы к а и 8 коренных. С 5— 7 лет начинается смена молочных зубов на постоянные, кото­ рая продолжается до 12— 13 лет. У взрослых людей 32 зуба: 8 резцов, 4 кл ы ка, 8 м алы х к о ­ ренных и 12 больш их коренных — по 3 с каж дой стороны свер­ ху и снизу. Последние коренные зубы появляю тся в 17— 20 лет. Поэтому их называю т зубами мудрости. Уход за зубами. Потребление сырых овощей и фруктов (на­ пример, моркови, яблок) способствует естественному очищ е­ нию зубов. Однако оно, к ак правило, бывает недостаточным. В слюне содержатся различны е минеральные соли и органиче­ ские вещества. Смеш иваясь с остатками пищ и, они образуют налет, который через определенное время твердеет и превра­ щается в зубной камень. Д ля того чтобы этот налет удалить, применяют зубную пасту или зубной порошок. Чистить зубы рекомендуется два раза в день — утром и ве­ чером. Щ етку следует вести от десны к коронке. При боковых движ ениях слева направо и справа налево очищ аю тся лиш ь

11*


164

Глава 8. Пищеварение

Рис. 74. Р азвит ие кариеса

верхние части коронок, что недостаточно. Кроме того, не про­ водится массаж десен, а без него они нередко начинаю т крово­ точить. Чистить зубы рекомендуется не только с внеш ней, но и с внутренней стороны. После еды нередко меж ду зубами остаются частицы пищ и. Их надо удалить зубочисткой из пластмассы или дерева. М ож­ но воспользоваться зубной нитью. М еталлическими предмета­ ми, например иголкам и, пользоваться нельзя: возможно по­ вреждение эмали. После еды следует полоскать рот. Заболевания зубов. Эмаль — твердое, но хрупкое вещ ест­ во. Она легко разруш ается, если после горячей пищ и сразу употреблять холодную. Смена горячего и холодного воздуха происходит и при курении табака. Заглаты вая горячий дым и обжигаясь, курильщ ик следом вдыхает-холодный воздух, что­ бы предотвратить ожог. Чем больше при этом контраст темпе­ ратур, тем больш ая вероятность повреж дения эм али. Кроме того, табачный деготь оседает на зубах, образуя ж елты й налет, который через некоторое время превращ ается в зубной камень. Наруш ение эмали приводит к заболеванию кариесом. На месте повреждения образуется углубление — дупло. Оно по­ степенно доходит до пульпы зуба, и инф екция проникает в нее, вы зы вая воспаление — п ульпит . П ризнаки пульпита — зубная боль, повыш енная чувствительность зуба к температу­ ре пищ и. Если зуб вовремя не вы лечить, он разруш ится (рис. 74). Большое разрушающее воздействие на зубы оказывает мо­ лочная кислота, образующаяся при брожении углеводов. Кро­ ме того, сахар является хорошей средой для микробов, находя­


Глава 8. Пищеварение •

165

щ ихся в полости рта. Вредно такж е грызть леденцы, орехи. Это может привести к механическим повреждениям зубов. При не­ достатке фтора в питьевой воде зубы разруш аются быстрее. По­ этому в некоторые сорта зубной пасты вводят соли фтора. Ротовая полость, рецепторы вкуса, слю нные ж елезы , зубы: корень, ш ейка, коронка; зубная эм аль, дентин, зубная пульпа; резцы , клы ки, м алы е и больш ие коренные зубы, кариес, пульпит. 1. Какие органы находятся в ротовой полости? 2. Каковы функции языка? 3. Где находятся коронка, шейка и корень зуба? 4. Каково внутреннее строение зуба? 5. Сколько у человека молочных зубов и сколько постоян­ ных? 6. Как ухаживать за зубами? |

1. Изучите зубы с помощью зеркала (работа выполняется до­ ма). Рассмотрите свои зубы. Какая часть зуба видна? Какая часть находится в ячейке челюстной кости? 2. Найдите резцы, клыки и коренные зубы. Почему клыки человека сравнительно мало (по сравнению с хищными ж и­ вотными) отличаются от резцов? С чем это связано? 3. Протрите зубы чистым носовым платком. Определите, есть ли на зубах налет. С чем он связан? Почему его надо регу­ лярно счищать?

^

1. Определите положение околоушных слюнных желез. Нажмите на щеки впереди и ниже ушей с левой и правой сторон. Почувствуете, как во рту появляется слюна. 2. Определите места положения поднижнечелюстных слюн­ ных желез. Нажмите под нижней челюстью с левой и правой сторон, отступя на 2—3 см от ее углов к центру, пока не по­ чувствуете, как ротовая полость наполняется слюной. 3. Обнаружьте выход протока подъязычной слюнной железы. Подъязычная железа лежит глубоко. Ее прощупать не удает­ ся, но зато легко обнаруживается устье протока этой железы. Он находится у основания уздечки языка. Если резко припод­ нять язык вверх, то иногда можно увидеть небольшой фон­ танчик слюны.


166

Глава 8. Пищеварение

§ 32. Пищеварение в желудке и двенадцатиперстной кишке. Действие ферментов 1. Как пища попадает в желудок? 2. Как изменяется в желудке пищевой комок? 3. Почему в желудке перевариваются белки, но стенка желудка не страдает? 4. Как пища попадает в двенадцатиперстную кишку? 5. Как изменяются в ней белки, жиры и углеводы? 6. Как работают пищеварительные ферменты? Ж елудок. Из глотки сформировавш ийся в ротовой полости пи­ щевой комок попадает в пищевод. Устье пищевода снабжено кольцевыми мыш цами, которые препятствуют обратному дви­ жению пищ и из ж елудка в пищевод. В ж елудок пищ а попада­ ет измельченной и пропитанной слюной. С наружной поверх­ ности пищевой комок подвергается действию желудочного со­ ка, а внутри его продолж ается действие слюны. Постепенно пищевой комок распадается и превращ ается в каш ицу, кото­ рая обрабатывается ж елудочным соком.

Сфинктер

Рис. 75. Ж елудок: А — мыш ечные слои ж елудка: 1 — наруж ный продольный слой; 2 — средний круговой слой; 3 — внут ренний косой слой; Б — внут р ен няя слизист ая поверхность ж елудка (виден сфинктер)


Глава 8. Пищеварение •

167

Ж елудок — сам ая ш ирокая часть пищ еварительного к ан а­ ла (рис. 75). Он располагается под диафрагмой в левой части живота. Форма и размеры ж елудка изменяю тся в зависимос­ ти от объема принятой пищ и. Ж елудок взрослого человека мо­ ж ет вместить до 3 л пищ и. В слизистой оболочке ж елудка находится множество ж е­ лез. Одни из них выделяю т слизь, которая защ ищ ает стенки ж елудка от действия на них желудочного сока и раздраж аю ­ щ их веществ пищ и, другие выделяю т соляную кислоту. Есть ж елезы , выделяю щ ие фермент пепсин, расщ епляю щ ий белки. Соляная кислота не только создает необходимую среду для ра­ боты фермента, но и уничтож ает многие вредные микроорга­ низмы, проникш ие с пищей. В среднем слое стенки ж елудка находится мы ш ечная оболочка, состоящ ая из гладких мы ш ц. И х сокращ ение спо­ собствует лучш ему перемеш иванию пищ и и пропитыванию ее ж елудочным соком. Постепенно м ы ш цы проталкиваю т пищевую каш ицу к двенадцатиперстной киш ке. Н а границе между ж елудком и двенадцатиперстной киш кой находится кольцевая мы ш ца — сфинкт ер. Периодически он откры вает­ ся и пропускает полупереваренную пищ у в двенадцатиперст­ ную киш ку. Если человек съел недоброкачественную пищ у, возникает рвотный рефлекс и содержимое ж елудка выбрасывается н а­ руж у. Рвота может быть вы звана такж е раздражением корня я зы к а, где наряду с рецепторами глотательного рефлекса, а такж е чувствительными рецепторами к горькому находятся и рецепторы рвотного рефлекса. Раздраж ение корня я зы ка пальцами применяю т для вы зы вания искусственной рвоты, когда возникает необходимость удалить из ж елудка недобро­ качественную пищ у. Д венадцатиперстная киш ка — начальная часть тонкой киш ки . Вся тонкая ки ш к а имеет длину 5—6 м, двенадцати­ перстная ки ш ка — 27—30 см, что примерно соответствует ш и­ рине сложенных вместе двенадцати пальцев (рис. 76). В двенадцатиперстную ки ш к у поступает сок поджелудоч­ ной ж елезы и ж елчь из печени. Ж елчь — это зеленовато-желтая ж идкость горького вкуса. Под ее воздействием ж иры рас­ падаются на малейш ие кап ельки , так что общ ая их поверх­ ность увеличивается. В таком виде они становятся более доступными для действия ферментов. Кроме того, ж елчь


168

Глава 8. Пищеварение

Рис. 76. Располож ение печени, ж елудка и подж елудочной ж елезы: 1 — желудок; 2 — подж елудочная железа; 3 — двенадцат иперст ная киш ка; 4 — ж елчный пузырь; 5 — печень; 6 — общий проток подже­ лудочной железы и ж елчевыводящ их пут ей, ведущ ий в двенадцат и­ перст ную ки ш ку

активизирует некоторые ферменты поджелудочной ж елезы , в частности т рипсин — фермент, расщ епляю щ ий белки до аминокислот. П ищ еварительны й сок поджелудочной ж елезы содержит ферменты, расщ епляю щ ие белки, ж иры и углеводы. Подоб­ ным образом действует киш ечны й сок, выделяемый осталь­ ными отделами тонкой киш ки. П ищ еварительны е ферм енты . Расщ епление пищ и проис­ ходит под действием биологических катализаторов — фермен­ тов, представляю щ их собой белки сложного строения. П ищ е­ варительные ферменты наиболее активны при температуре 37—39 °С. Вещество, на которое действует фермент, называют субстратом. К аж ды й фермент обладает специфичностью, то есть действует на строго определенный субстрат. При этом каж ды й фермент работает только при определенных услови­ ях: ферменты слюны — в слабощелочной среде; ферменты ж е­


Глава 8. Пищеварение •

169

лудка — в кислой среде; ферменты поджелудочной ж елезы — в слабощелочной среде. При кипячении ферменты, к ак и дру­ гие белки, свертываются и теряют активность. М икроорганизмы киш ечника. В тонкой и толстой киш ке находятся полезные для организма киш ечны е палочки, а т а к ­ ж е незначительное количество вредных м икроорганизмов, вызываю щ их гниение белка и брожение углеводов. При нормальной активности пищ еварительны х фермен­ тов киш ечная палочка активно разм нож ается и сдерживает размнож ение вредных м икроорганизмов. Она полезна еще и тем, что выделяет ферменты, способствующие пищ ева­ рению, а такж е синтезирует некоторые витамины . Но при ухудш ении условий ж изнедеятельности киш ечной палочки, которое происходит при неправильном питании или необос­ нованном применении антибиотиков, размнож ение ее приос­ танавливается. Это улучш ает условия ж изн и для гнилост­ ной или бродильной микрофлоры. Возникает особое заболева­ ние — дисбактериоз. При дисбактериозе происходит усиленное образование киш ечны х газов, нарушение всасы вания воды в толстой к и ш ­ ке, сниж ение эффективности пищ еварения. Заболевание наруш ает самочувствие человека вследствие отравления ор­ ганизм а продуктами ж изнедеятельности вредных м икроор­ ганизмов. Пищевод, желудок, пепсин, сфинктер, двенадцатиперстная киш ка, поджелудочная ж елеза, трипсин, печень, желчь, фермент, субстрат, киш ечная палочка, дисбактериоз. ^ 1

1. Как пищ евой комок попадает в ж ел удок ? 2. Где располагается ж ел удок ? 3. К акую ф ункцию вы полняет внутренний ж елезисты й слой ж ел удк а? 4. К акое зн ачен и е в составе ж ел удоч н ого сока им еет со л я ­ ная кислота? 5. К акую ф ункцию вы полняет мы ш ечны й слой стенки ж е ­ лудка? 6. Как пищ а попадает в двенадцатиперстную киш ку? 7. П ротоки к ак и х пищ еварительны х ж ел е з впадаю т в дв е­ надцатиперстную киш ку?


170

Глава 8. Пищеварение

8. Какова функция желчи, выделяемой печенью? 9. Что такое фермент? Назовите известные вам пищевари­ тельные ферменты. 10. Будет ли действовать пепсин, если соляную кислоту ж е­ лудочного сока нейтрализовать щелочью? 11. Каково значение кишечной палочки?

Л А БО Р А ТО Р Н А Я РАБО ТА

Дейст вие слюны на крахм ал Оборудование: накрахмаленный бинт, нарезанный на куски дли­ ной 10 см, вата, спички, блюдце, аптечный йод (5%-й), вода. Предварительные пояснения. Цель этого опыта — показать, что ферменты слюны способны расщеплять крахмал. Известно, что крахмал с йодом дает интенсивное синее окрашивание, по которо­ му нетрудно узнать, где он сохранился. При обработке крахмала ферментами слюны он разрушается, если ферменты активны. В этих местах крахмала не остается, поэтому они не окрашивают­ ся йодом и остаются светлыми. Ход работы 1. Приготовьте реактив на крахмал — йодную воду. С этой целью в блюдце налейте воду и добавьте несколько капель йода (аптеч­ ный 5% -й спиртовой раствор) до получения жидкости цвета креп­ ко заваренного чая. 2. Намотайте на спичку вату, смочите ее слюной, а затем этой ва­ той со слюной напишите букву на накрахмаленном бинте. 3. Расправленный бинт зажмите в руках и подержите его некото­ рое время, чтобы он нагрелся (1—2 мин). 4. Опустите бинт в йодную воду, тщательно расправив его. Участ­ ки, где остался крахмал, окрасятся в синий цвет, а места, обрабо­ танные слюной, останутся белыми, так как крахмал в них распал­ ся до глюкозы, которая под действием йода не дает синего окра­ шивания. Если опыт прошел успешно, на синем фоне получится белая буква. Ответьте на вопросы: Что было субстратом, а что — ферментом, когда вы писали букву на бинте? Могла ли получиться синяя буква на белом фоне при проведении этого опыта? Будет ли слюна расщеплять крахмал, если ее прокипятить?


Глава 8. Пищеварение 9

171

§ 33. Функции тонкого и толстого кишечника. Всасывание. Барьерная роль печени. Аппендицит 1. 2. 3. 4.

Где происходит всасывание? Каково строение и функция ворсинок кишечника? Что происходит с всосавшимися веществами в печени? Каковы функции толстой кишки?

Всасывание. Всасывание питательны х веществ происходит в киш ечны х ворсинках, которые являю тся выростами ки ш еч­ ной стенки. Ворсинок так много, что внутренняя поверхность киш ечника каж ется бархатистой (рис. 77). Поверхность каж дой ворсинки покры та однослойным эпи­ телием, под которым расположены кровеносные сосуды. В них поступают продукты расщ епления крахм ала (глюкоза) и рас­ щ епления белков (аминокислоты). Продукты расщ епления жиров (глицерин и ж ирные кислоты) поглощаются эпители­ ем и превращаются в его клетках в жировые вещества, х арак­ терные для данного организма. Эти жировые вещества поступа­ ют в лимфатические сосуды, которые находятся в центре вор­ синки.

Рис. 77. Строение киш ечны х ворсинок: 1 — киш ечная ворсинка; 2 — однослойный эпит елий; 3 — кровенос­ ные капилляры ; 4 — лим ф ат ический ка п и лляр ; 5 — кровеносный сосуд; 6 — лим ф ат ический сосуд


172

# Глава 8. Пищеварение

Глюкоза и аминокислоты, поступившие в кровь, направля­ ются к печени. Ж и р, минуя печень, следует в ж ировые депо организма, например в подкожную клетчатку. Печень и ее роль в организме. Кровеносные сосуды, отхо­ дящ ие от киш ечника и желудка, поступают в воротную вену. Она несет кровь в печень — центральную химическую лабора­ торию организма (рис. 78). В ней венозная кровь, поступившая из киш ечника, снова растекается по капиллярам . Из крови, на­ ходящ ейся в них, извлекаю тся и обезвреживаются вредные ве­ щества. Из поступивших аминокислот отбираются вещества, нужные организму, а остальные либо теряют аммиак и превра­ щ аются в углеводы и ж иры , либо используются для создания других аминокислот, недостающих организму. В печени синте­ зируются не все аминокислоты. Те из них, которые синтезиро­ ваться в организме не могут, называю тся незаменимы ми, их недостаток в пище ведет к нарушениям обмена веществ. Печень задерж ивает разруш енные эритроциты . Содержа­ щ ийся в них гемоглобин используется для выработки желчи. Ядовитые соли аммония, образующиеся в результате окисле­ ния белков, в печени преобразуются в мочевину — менее ток­ сичное вещество, которое выводится с мочой. Печень участвует в поддержании постоянства содерж ания глю козы в крови. Если воротная вена приносит слиш ком мно­ го глю козы, печень задерж ивает ее излиш ки и превращ ает их в нерастворимое соединение — ж ивотный крахм ал гликоген. При недостатке глю козы в крови гликоген печени преобразу­ ется в глю козу, которая поступает в кровь. Воротная вена мо­ ж ет приносить в печень различное количество глю козы, но в печеночную вену (а затем и во все клетки организма) поступа­ ет относительно постоянное количество глю козы. Толстая киш ка. П оскольку через мембрану клетки пита­ тельные вещества могут проникать лиш ь в растворенном ви­ де, по ходу пищ еварительного канала пищ а последовательно разбавляется водой. Она содержится в слюне, желудочном, поджелудочном и киш ечном соках, а такж е в ж елчи. Главная ф ункция толстой ки ш ки состоит в том, чтобы отделить остав­ шуюся воду от непереваренных остатков пищ и. Вода в толстой ки ш ке всасывается в кровь, а непереваренные остатки попада­ ют в прямую ки ш ку и удаляю тся из организма. Место перехода тонкой киш ки в толстую является началом слепой киш ки. От нее отходит червеобразный отросток — ап-


Глава 8. Пищеварение •

Рис. 78. Ворот ная система печени: 1 — ж елудок; 2 — киш ечник; 3 — ворот ная ве н а ; 4 — печень; 5 — печеночная вена

173

Рис. 79. С лепая киш ка с а п п ен ­ диксом: 1 — т олст ая киш ка; 2 — т он­ кая киш ка; 3 — слепая киш ка; 4 — аппендикс; 5 — заслонка толстой киш ки (препят ст вие возвращ ению пищ евой каш ицы в т онкую к и ш к у )

пендикс (рис. 79). У травоядны х ж ивотны х слепая ки ш к а достигает большого размера. В ней поселяю тся микробы, р аз­ руш аю щ ие клетчатку, а такж е другие трудноперевариваемые вещества растительной пищ и, и аппендикс играет в этом процессе важную роль. Д ля человека ж е в связи с иным х ар ак ­ тером питания эта ф ункция аппендикса большого значения не имеет. Воспаление аппендикса — аппендицит . Он проявляется болью в правой половине ж ивота (в ниж нем углу) и повыш е­ нием температуры тела. Необходимо немедленное обращение к врачу, так как из воспаленного аппендикса инф екция может попасть в брюшную полость и вызвать опасное для ж изни вос­ паление — перит онит . До прихода врача больному нельзя да­ вать слабительные, ставить на ж ивот грелку, применять к л и з­ му и обезболивающие препараты. От еды следует воздерж и­ ваться до вы яснения диагноза.


174

Глава 8. Пищеварение

Всасывание, ворсинка, воротная вена, печень, печеночная вена, зам еним ы е и незам еним ы е аминокислоты, ж елчь, мочевина, глю коза, гликоген, слеп ая киш ка, аппендикс, аппендицит, перитонит. *)>

1. К ак ф унк ц ион и рует киш ечная ворсинка? 2. Эпителий ворсинки всасывает глицерин и ж ирны е к и сл о­ ты, а из них си нтези рует ж и р . Отличается ли он от п ищ ево­ го ж ира? 3. П очем у печень назы вают главной хи м и ч еск ой лаборато­ рией организма? 4. Как печень п оддерж и вает постоянство состава внутренней среды организма? 5. Где находится слепая киш ка с аппендиксом ?

V

Н азовите симптомы аппендицита. П еречислите, чего нельзя делать при п одозрен и и на ап пендицит.

§ 34. Регуляция пищеварения 1. Какие методы были использованы для изучения пищеварения И. П. Павловым? 2. Чем различаются безусловные и условные рефлексы? 3. Как возникает голод и насыщение? 4. Как осуществляется гуморальная регуляция пищеварения ?

И ва н П ет рович П а вло в (1849— 1936)

Н ервная регуляция пищ еварения проис­ ходит рефлекторно. Это удалось устано­ вить с помощью фистульной методики, усовершенствованной И. П. Павловым. За работы по изучению пищ еварения он полу­ чил Нобелевскую премию. Ф ист ула — искусственно созданное от­ верстие для выведения наруж у продуктов, находящ ихся в полостных органах или ж елезах. Так, для того чтобы исследовать вы деления слюнной ж елезы , И. П. Павлов выводил один из ее протоков наруж у и со­


Глава 8. Пищеварение #

175

бирал слюну (рис. 80). Это давало возможность получить ее в чистом виде и исследовать состав. Было выяснено, что слюна выделяется как при попадании пищ и в ротовую полость, так и при ее виде, но при условии, если животному знаком вкус этой пищ и. По предложению И. П. П авлова рефлексы были разделены на безусловные и условные. Безусловны е реф лексы — врож денные рефлексы, свойст­ венные всем особям данного вида. С возрастом они могут ме­ няться, но по строго определенной программе, одинаковой для всех особей этого вида. Безусловные рефлексы — это реакция на ж изненно важ ны е события: пищ у, опасность, боль и т. д. Условные рефлексы — это рефлексы, приобретенные в те­ чение ж изни. Они дают возможность организму приспособить­ ся к меняю щ имся условиям, накапливать ж изненны й опыт. Опыты по фистульной методике показали, что раздражение вкусовых рецепторов вызывает секрецию не только слюны, но и желудочного сока. Поэтому пищ а, смеш анная со слюной, по­ падает не в пустой ж елудок, а в ж елудок, уж е подготовленный к ее приему, то есть наполненный пищ еварительным соком. Это было показано И. П. Павловым в опытах с м ним ы м корм­ лением. Собаке перерезали пищевод и оба конца выводили на­ ружу. Когда животное ело, пищ а вы валивалась из отверстия в пищеводе. Содержимое ж елудка выводилось наруж у с по­ мощью специальной трубки (рис. 81).

А

Б

Рис. 80. Собака с ф ист улой слю нной железы в звуконепроницаем ой камере: А — камера; Б — помещ ение для эксперимент ат ора; В — со­ бака с ф ист улой слю нной ж елезы: 1 — слю нная железа; 2 — проток железы, выведенной наружу; 3 — воронка д ля сбора слюны


176

Глава 8. Пищеварение

Рис. 81. М ним ое кормление: А — ф ист ула ж елудка; Б — мнимое кормление. У собаки перерезан пищевод, оба края вш ит ы в кожу. П роглоченная пищ а в ж елудок не попадает — вы валивает ся через отверстие наружу, но желудочное сокоотделение идет

Несмотря на то что в ж елудок пищ а не попадала, секреция желудочного сока все равно в нем происходила. Более того, ес­ ли собака была голодна, то любой сигнал, связанны й с едой, вы зы вал как отделение слюны, так и отделение желудочного сока. Это условно-рефлекторное отделение желудочного сока И. П. Павлов назвал аппет ит ны м соком. Когда ж е пищ а попадает в ж елудок и растягивает его, пи­ щевое возбуждение заверш ается и сменяется ощ ущением н а­ сыщ ения. Оно наступает раньш е, чем пищ а всосется и кровь обогатится питательны м и вещ ествами. Следовательно, су­ ществует тормозной рефлекс на наполнение ж елудка, предо­ храняю щ ий от переедания. Гум оральная регуляция пищ еварения. После того как пи­ тательные вещ ества всосутся в кровь, начинается гумораль­ ное отделение желудочного сока. Среди питательных веществ имеются биологически активны е вещ ества, которые, напри­ мер, содержатся в овощных и мясных отварах. П родукты их расщ епления через слизистую оболочку ж елудка всасываются в кровь. С током крови они попадают к ж елезам ж елудка и те начинаю т усиленно вы делять желудочный сок. Это позволяет обеспечить длительное сокоотделение: белки перевариваются медленно, иногда в течение 6 ч и более. Таким образом, ж елу­ дочное сокоотделение регулируется к ак нервным, так и гумо­ ральным путем.


Глава 8. Пищеварение •

177

Ф истула, безусловные реф лексы , условные реф лексы , мнимое кормление, гуморальное сокоотделение желудочных желез. 1. Слюноотделение у собаки на вид кормушки с пищей — рефлекс условный или безусловный? 2. Как возникают ощущения голода и насыщения? 3. Как осуществляется гуморальная регуляция желудочно­ го сокоотделения?

§ 35. Гигиена органов пищеварения. Предупреждение желудочно-кишечных инфекций 1. Как сохранить аппетит? 2. Чем и как питаться? 3. Как соблюдать правильный рацион? 4. Как предупредить отравление пищевыми продуктами? 5. Как уберечься от кишечных инфекций: ботулизма, сальмонеллеза, холеры, дизентерии? П равила прием а пищи. Д ля полноценного усвоения питатель­ ных веществ необходимо, чтобы пищ а им ела привлекатель­ ный вид, приятны й запах и вкус. Т акая пищ а вызывает аппе­ тит и способствует выделению пищ еварительны х соков. Отде­ лению пищ еварительны х соков способствует и постоянное время приема пищ и (условный рефлекс на время). В начале еды полезно употреблять блюда, усиливаю щ ие со­ коотделение, такие к ак салат, винегрет, бульон. Есть сладос­ ти не рекомендуется, так к ак они снижаю т аппетит. Н а пустой желудок вредно пить крепкий кофе и крепкий чай, поскольку содержащ ийся в них кофеин стимулирует отделение ж елудоч­ ного сока, что полезно лиш ь в случае, когда пищ а находится в желудке. Когда ее там нет, желудочный сок может раздраж ать стенку ж елудка. Пищ у необходимо тщ ательно пережевывать. Тогда она луч­ ше пропитается слюной, и в желудок не попадут грубые час­ тицы, которые могут раздраж ать, а то и повредить слизистую оболочку. Кроме того, при еде наспех ухудш ается отделение 1 2 . Д . В. К о л есо в


178

Глава 8. Пищеварение

пищ еварительных соков. Во время еды вредно отвлекаться, за­ ниматься посторонними делами. П ищ а не долж на быть слиш ком горячей (температура не выш е 50 °С). В противном случае возмож ны ожоги пищевода и ж елудка, что может привести к хроническому их воспалению. Слизистую оболочку пищевода и ж елудка раздраж аю т такж е горчица, перец, уксус, лук, если их употреблять в больш их ко­ личествах. Содержащ иеся в них вещ ества раздраж аю щ е дей­ ствуют такж е на печень и почки. Опасно для слизистой ж елудка и постоянное сухоядение, то есть питание преимущ ественно бутербродами — хлебом с маслом, сыром, колбасой без горячих блюд (супа, каш и, ва­ реных овощей). В пище обязательно должны содержаться вещества, сти­ мулирующие моторику киш ечника. Они способствуют своевре­ менному удалению непереваренных остатков пищи. Таким дей­ ствием обладают ржаной хлеб, капуста, свекла, морковь, салат, слива, а такж е молочные продукты (кефир, простокваша). Последний прием пищ и должен быть не позже чем за пол­ тора часа до сна. В противном случае сон наруш ается. Кроме того, еда на ночь способствует увеличению массы тела. Киш ечные инф екции и их предупреждение. П ищ а по воз­ можности долж на быть свежеприготовленной. Недоброкачественная пищ а обычно приобретает неприят­ ный вид, запах и цвет. Однако это происходит не всегда. Н е­ редко зараж енная микробами пищ а не утрачивает своих внеш ­ них качеств и потому представляет опасность. Именно поэто­ му на различны х пищ евы х продуктах указы вается срок годности. Необходимо всегда обращать на него внимание. Следует проявлять осторожность с консервированными продуктами. Если консервная банка хотя бы немного вздута («бомбаж»), употреблять в пищ у ее содержимое нельзя. «Бомбаж» возникает вследствие выделения газов, происходящего при разлож ении продукта м икроорганизм ам и гниения или брожения. Среди них могут быть и смертельно опасные для че­ ловека виды, например бактерия ботулизма. Возбудит ели бот улизм а ж ивут в киш ечнике крупного ро­ гатого скота, свиней, лош адей, грызунов, не вы зы вая у них заболеваний. П опадая в почву вместе с навозом, они зар аж а­ ют овощи, грибы и другие продукты. Бактерии, вызываю щ ие ботулизм, могут зараж ать водоемы и рыбу, находящ ую ся в них. Развиваю тся эти микробы при отсутствии воздуха (ана­


Глава 8. Пищеварение •

179

эробы), поэтому они легко вы ж иваю т в наглухо закры ты х со­ судах: в консервных и герметически закры ты х стеклянны х банках. Споры бактерий чрезвычайно устойчивы. Они гибнут только после кипячения в течение нескольких часов. При кон­ сервировании в домаш них условиях фруктов, грибов, рыбы и т. д. в плотно закры том сосуде без доступа воздуха эти споры могут прорасти и испортить продукт. Заболевание ботулизмом развивается обычно через 12— 24 ч после приема зараж енной пищ и. Иногда признаки отрав­ ления могут проявиться раньш е или позж е этого срока. Бо­ лезнь начинается с головной боли, тош ноты, рвоты, болей в ж ивоте. Температура тела обычно не поднимается. Через 1—2 суток наступает расстройство зрения, может быть пара­ лич ш ейных и ды хательны х мыш ц, что ведет к смерти. Другой опасной болезнью является сальм онеллез. Наиболее часто заболевание происходит в летне-осеннее время. Источ­ ником инфекции чащ е всего бывают дом аш няя птица, кош ­ ки, собаки, крупны й и м елкий рогатый скот, а такж е больные люди и бактерионосители. Зараж ение происходит обычно че­ рез зараж енны е продукты — яйца, мясо, молоко, молочные продукты. Болезнь обычно начинается остро. П однимается тем пера­ тура, возникаю т боли в животе, частый стул, тошнота и рвота. Болезнь длится несколько суток и очень ослабляет организм. Очень опасна холера. Ее возбудитель — холерный вибрион. Он хорошо сохраняется в воде, легко переносит холод, но плохо выдерживает нагревание. От хлорной извести или хлорамина вибрион погибает. Поэтому при угрозе эпидемии холеры реко­ мендуют тщательно кипятить воду, молоко, а перед едой спо­ ласкивать руки раствором хлорной извести или хлорамина, а потом тщательно мыть их чистой водой с мылом. Недопусти­ мо мыть руки и ополаскивать овощи и фрукты водой, взятой из открытых водоемов, так к ак они могут быть зараж ены вибрио­ ном. Д ля мытья надо использовать только кипяченую воду. В местах, где выявлен больной холерой, объявляется карантин. Санитарные службы выясняю т источники зараж ения, ставят предупредительные знаки, запрещающие купаться в водоемах, где предполагается наличие холерного вибриона. Холера чащ е проявляется через 2—3 суток после зараж е­ ния. П роникнув в тонкую киш ку, холерные вибрионы начи­ нают размнож аться и выделять яды , которые вызываю т силь­ ный понос (диарею), нередко с примесью крови. Затем начина­ 12*


180 •

Глава 8. Пищеварение

ется обильная рвота. Все это ведет к потере организмом воды и минеральных солей. Возникает обезвоживание организма, опасное для ж изни. Н аруш ается работа сердца и почек. Затем появляю тся судороги, одыш ка. Спасти больного можно толь­ ко в больнице, где ему вводят антибиотики и лечебную ж ид­ кость, компенсирующую потерю воды. Д изент ерия — тоже весьма заразное и опасное заболева­ ние. Ею можно заболеть, съев зараж енную пищ у, выпив воду из сомнительного источника или вымыв в нем посуду, овощи, руки. Д изент ерийная палочка поражает толстую киш ку. П е­ реносчиками инфекции могут быть мухи. Инкубационный период дизентерии длится 2—5 суток, пос­ ле чего температура повышается до 38—39 °С, появляются боли в мыш цах и суставах, головная боль и схваткообразные боли в левой половине живота. Стул учащ ается, иногда он имеет не­ удержимый характер, в нем появляется слизь, иногда кровь. Возбудители киш ечны х инфекций в огромных количествах выходят из организма больных с непереваренными остатками пищ и. Со сточными водами они могут попасть в колодцы и другие источники водоснабжения. Поэтому необходимо содер­ ж ать в чистоте выгребные ям ы , обрабатывать их хлорной и з­ вестью и по мере их заполнения засыпать землей. Этот прием дает возможность предотвратить выход мух из личинок, кото­ рые ж ивут и окукливаю тся в выгребных ямах. Возбудители дизентерии, холеры и некоторых других к и ­ ш ечных заболеваний плохо переносят действие прямого сол­ нечного света и высуш ивание. Они легко уничтож аю тся хлор­ ной известью, карболовой кислотой и другими дезинфицирую ­ щ ими средствами. П ричиной зараж ения инфекционным киш ечны м заболева­ нием может стать неправильное хранение продуктов: сырое мясо, рыба, птица не должны находиться рядом с продуктами, употребляемыми в пищ у без термической обработки (сыр, кол­ баса, вареное мясо и т. д.). Н ��льзя сырые продукты разделы ­ вать на тех ж е кухонны х досках, что и овощи для салатов, хлеб, сыр, колбасу. Готовые и сырые продукты должны х р а­ ниться раздельно. Ж елудочно-киш ечны е инф екции нередко назы ваю тся бо­ лезням и грязны х рук. Возбудители инфекционны х болезней попадают на вещ и и продукты питания, с них — на руки, а с рук — в рот.


Глава 8. Пищеварение •

181

Ботулизм, анаэробы, сальм онеллез, холера, холерны й вибрион, карантин, диарея, дизентерия, дизентерийная палочка, дезинфицирую щ ие средства. 1. Каковы правила приема пищи? 2. Какое значение имеет кулинарная обработка пищи? 3. Салат, винегрет, мясные и овощные отвары усиливают со­ коотделение гуморальным путем. Как это происходит? 4. Какое значение для пищеварения имеют балластные ве­ щества? 5. По каким признакам можно судить о недоброкачествен­ ности пищевых продуктов? 6. Какие меры предосторожности помогут избежать заболе­ вание ботулизмом? 7. В чем опасность сальмонеллеза? 8. Как уберечься от дизентерии и холеры?

Основные положения главы 8 Пища является строительным материалом и источником энергии. Ее поступление необходимо для поддержания плас­ тического и энергетического обмена. Но пищевые белки, жиры и углеводы не могут непосредственно стать частью нашего тела, поскольку из-за тканевой несовместимости они будут уничтожены иммунной системой. Необходима их пред­ варительная переработка. Пищеварение — это сложный ферментативный процесс, при котором сложные пищевые вещества путем физической и хи­ мической переработки переходят в более простые органиче­ ские вещества, которые поступают в кровь и участвуют в клеточном обмене. Процессы пищеварения осуществляются органами пищевари­ тельной системы. Пищеварительный тракт состоит из пище­ варительного канала (ротовой полости, глотки, пищевода, желудка, тонкой и толстой кишки) и пищеварительных же­ лез (слюнных, желудочных, поджелудочной, кишечных и пе­ чени с желчным пузырем). В состав пищеварительных соков входят ферменты. Вещества, на которые они действуют, назы­ ваются субстратом. Каждый фермент способен действовать на свой субстрат при определенных условиях (температура, кислотно-щелочное равновесие и др.). Переваривание пищи происходит автоматически и не кон­ тролируется нашей волей. Оно регулируется безусловными


182

Глава 8. Пищеварение

и условными рефлексами, а также гуморальным путем. Вса­ сывание питательных веществ осуществляется ворсинками тонкой кишки, а окончательное всасывание воды, минераль­ ных солей и витаминов происходит в толстой кишке. Перева­ ривание пищи частично осуществляется полезными микро­ организмами, находящимися в кишечнике. Попадание болезнетворных микроорганизмов в пищевари­ тельный канал может вызвать ряд тяжелых заболеваний, а недоброкачественная пища может стать причиной отравле­ ния. Для предупреждения отравлений и пищевых инфекций надо соблюдать правила гигиены. Превращение пищевых веществ в органах пищеварения Пищевые вещества, субстраты Сложные углеводы (крахмал)

Белки

Жиры

Органы пищевари­ тельного канала

Пищевари­ тельные железы, ферменты

Конечные продукты

Ротовая полость

Ферменты слюнных ж е­ лез (амилаза)

Глюкоза

Двенадцатиперстная кишка и другие отде­ лы тонкой кишки

Ферменты поджелудоч­ ной железы и кишечных желез

Желудок

Ферменты желудочного сока (пепсин)

Двенадцатиперстная кишка и другие отде­ лы тонкой кишки

Ферменты поджелудоч­ ной железы (трипсин), желчь печени

Двенадцатиперстная кишка и другие отде­ лы тонкой кишки

Ферменты под­ Глицерин желудочной и жирные железы (липа­ кислоты за), желчь печени

Амино­ кислоты


Глава 9

Обмен веществ и энергии

«V

•у

Щ

Из этой главы вы узнаете о подготовительной, основной и заключительной фазах обмена, о превращениях белков, жиров и углеводов в организме, о значении воды и минеральных солей, об энерготратах организма и энергетической емкости пищевых веществ, о правилах рационального питания и значении витаминов

Вы научитесь составлять пищевые рационы в зависимости от энергетических трат, проводить функциональные пробы с задержкой дыхания до и после нагрузки, позволяющие определить особенности энергетического обмена при выполнении работы


§ 36. Обмен веществ и энергии — основное свойство всех живых существ 1. Что такое обмен веществ? 2. Где происходит пластический и энергетический обмен? 3. Какова роль белков, жиров и углеводов в обмене веществ и энергии? 4. Почему необходима вода, макро- и микроэлементы для организма человека? Основное свойство ж ивы х существ. Обмен веществ — это со­ вокупность протекаю щ их в ж ивы х организмах химических превращ ений, обеспечивающих их рост, развитие, процессы ж изнедеятельности, воспроизведение потомства, активное взаимодействие с окруж аю щ ей средой. Во всех ж ивы х организмах, от самых примитивны х до са­ мых слож ны х, каки м является человек, основа ж изни — это обмен веществ и энергии. Благодаря ему каж ды й организм не только поддерживает свое сущ ествование, но развивается и растет. Обмен веществ определяет цикличность ж изни: рож ­ дение, рост и развитие, старение и смерть. Организм ж ивотны х и человека получает готовые органи­ ческие вещ ества с пищ ей. Но чтобы эти соединения могли вклю читься в обмен, они должны быть расщ еплены на элемен­ тарны е части. Этот процесс и осущ ествляется, к ак вы уж е знаете, в системе органов пищ еварения. Пищеварение, транспортировка питательных веществ и кис­ лорода есть лиш ь подготовительная фаза обмена веществ. Со­ здание специфических для организма веществ и структур, к ак и биологическое окисление органических веществ, обеспечи­ вающ их организм энергией, происходит в клетках тела и осу­ ществляется по программе, заложенной в их наследственном ап­ парате. П ластический и энергетический обмен. К ак уж е было ск а­ зано, под пластическим обменом понимают такие процессы, в ходе которых в клетках создаются новые соединения и новые структуры, характерны е для данного организма. Под энерге­ тическим обменом понимают такие превращ ения энергии, в ходе которых в результате биологического окисления вы деля­


Глава 9. Обмен веществ и энергии •

185

ется энергия, необходимая для ж изнедеятельности клеток, тканей и всего организма в целом. Результатом биологического окисления является образова­ ние углекислого газа, ам м иака, соединений фосфора, натрия, хлора, которые выводятся из организма. Это заклю чительная стадия обмена веществ. Она осущ ествляется кровью , л егк и ­ ми, потовыми ж елезам и, органами мочевыделения. Обмен белков. П ищ евые белки в ходе подготовительной ста­ дии обмена расщ епляю тся сначала в ж елудке пепсином, а затем в двенадцатиперстной киш ке ферментом поджелудоч­ ной железы трипсином до аминокислот. Аминокислоты через кровеносные капилляры ворсинок поступают в печень. Здесь из­ быточные аминокислоты теряют свой азот и превращаются в ж и ­ ры и углеводы. В клетках из аминокислот строятся белки тела. Белки входят в состав ядер, цитоплазмы и мембран клеток. Они являю тся ферментами, входят в состав антител. Белки принимают участие в свертывании крови (фибриноген) и в транспортировке газов (гемоглобин). Белки входят в состав костей. Белки способны к биологическому окислению с выде­ лением энергии, которая может быть использована орга­ низмом. Таким образом, белки в организме выполняют ст рук­ турно-пластическую, опорную, кат алит ическую , защ ит ную , транспортную, антитоксическую и энергетическую ф унк­ ции. Обмен жиров. В органах пищ еварения во время подготови­ тельной фазы обмена ж иры распадаю тся на глицерин и ж и р ­ ные кислоты . В эпителии киш ечни ка синтезируется ж ир, характерны й для организма, и через лимфатическую систему направляется в жировые депо и клетки, где он используется как запасное вещество и строительный материал. Ж иры в организме выполняю т много ф ункций. Они входят в состав клеточных мембран, в них растворяются некоторые витамины. Из ж иров образуются некоторые гормоны и биоло­ гически активны е вещества. Их производные участвую т в работе синапсов — особых образований, через которые пере­ даются возбуждаю щ ие или тормозящ ие сигналы от одной нервной клетки к другой или от нервной клетки к исполни­ тельному органу. В организме человека ж иры вы полняю т защ итную роль, предохраняя важ ны е органы от сотрясений. Ж иры — хорошие теплоизоляторы. Выделяемые кож ны м и сальными ж елезами жиры делают кожу мягкой, эластичной и водонепроницаемой.


186

Глава 9. Обмен веществ и энергии

Ж иры являю тся богатым источником энергии. При окислении они выделяют больше энергии, чем белки и углеводы вместе взяты е. При распаде ж иров не только вы деляется много энер­ гии, но и образуется много воды, что необходимо для поддер­ ж ан и я водного обмена. И так, ж иры выполняют структ урно-пласт ическую, регуля­ торную, т еплоизоляционную и энергетическую функции. Обмен углеводов. Сложные углеводы начинаю т распадать­ ся в ротовой полости под действием фермента слюны — ам и­ лазы . В двенадцатиперстной ки ш ке под действием ферментов, выделяемых поджелудочной ж елезой, они расщ епляю тся до глю козы и других простых углеводов. В тонкой киш ке про­ дукты распада всасываются киш ечны ми ворсинками в кровь и направляю тся в печень. Здесь изли ш ки сахаров задерж ива­ ются и превращ аю тся в гликоген и другие соединения, а ос­ тавш аяся часть глю козы в необходимом количестве направ­ ляется в кровь и распределяется между клеткам и тела. В организме глю коза прежде всего является источником энергии. В частности, головной мозг может функционировать только в том случае, если к нему в качестве энергетического материала поступает глю коза. Распадаясь на углекислы й газ и воду, она освобождает энергию молекулярны х связей, кото­ рая используется на многие нуж ды , в том числе и на передачу нервных импульсов. В составе нуклеиновы х кислот углеводы участвуют в пере­ даче наследственной информации. М ежклеточное вещество ряда соединительных тканей содержит и углеводы. Большое значение они имеют и в защ ите организма от некоторых ядовиты х веществ. Углеводы взаимодействуют в печени со многими ядовитыми соединениями, переводя их в безвредные и легко растворимые вещества. И так, углеводы выполняю т ст рукт урно-пласт ическую и защ ит ную ф ункции, а такж е используются в качестве ист очника энергии. Обмен воды в организме. Вода — универсальный раствори­ тель. Все ж изненны е процессы, все биохимические реакции происходят в водной среде. Внутренняя среда человека содер­ ж ит до 90% воды. Вода в организме либо химически связана с другими соединениями, либо содержит в себе растворенные минеральные соли и органические вещества. П ищ еварительны е соки содержат воду. Транспорт пи та­ тельных веществ и кислорода осущ ествляется в ж идкой сре­ де. П родукты распада тоже выносятся водой. Таким образом,


Глава 9. Обмен веществ и энергии •

187

в организме поддерживается определенный баланс м еж ду по­ ступающей и выделяемой водой. В среднем человек потребля­ ет и выделяет около 1,7—2,2 л воды ежедневно. Выделение воды происходит не только через почки, но такж е и путем по­ тоотделения, при ды хании. Сохранение водно-солевого равновесия очень важ но для ор­ ганизма. Если концентрация солей в крови и тканевой ж и д ­ кости станет больше нормальной, вода будет выходить из к л е­ ток и они могут погибнуть от обезвож ивания. Если концентра­ ц и я солей в тканевой ж идкости и крови будет меньш е, чем в клетках, вода будет поступать в клетки. Они начнут разбу­ хать, их нормальная работа будет наруш ена. Обмен м инеральны х солей. Ни вода, ни минеральные соли не являю тся источникам и энергии, но они необходимы для осущ ествления важ ны х ф ункций организма. М инеральные со­ ли содержатся в клеточных ядрах и цитоплазме, в ж идкостях, образующ их внутреннюю среду, в пищ еварительны х соках и других биологических ж идкостях. В зависимости от величины потребностей организма в м и­ неральны х солях входящ ие в них элементы подразделяю т­ ся на макро- и микроэлементы. К макроэлемент ам относят кальций, калий, натрий, фосфор, хлор. Н а 100 г тканей при­ ходятся десятки и сотни миллиграммов макроэлементов. М и к ­ роэлемент ов значительно меньше: в среднем в 100 г ткани мо­ гут быть обнаружены десятые, сотые, а то и тысячны е доли миллиграммов этих веществ. К микроэлементам относятся ж е­ лезо, кобальт, цинк, фтор, йод и другие элементы. М инеральные соли необходимы для поддержания кислотно-щелочного равновесия в клетках тела и во внутренней сре­ де организма. П одготовительная, основная, заклю чи тельн ая стадии обмена, зам еним ы е и незам еним ы е аминокислоты, ам и л аза, м икроэлементы и макроэлементы . *)

1. Почему обмен веществ считают основным свойством жи­ вой природы? 2. Что относят к подготовительной, основной и заключитель­ ной стадиям обмена? 3. Какие функции в организме выполняют белки? 4. Какую роль играют жиры? 5. Каковы функции углеводов?


188

Глава 9. Обмен веществ и энергии

6. Как в организме происходит обмен белков, жиров и угле­ водов? 7. Какие функции выполняет в организме вода? 8. Почему концентрация солей во внутренней среде организма и клетках должна поддерживаться на определенном уровне? 9. Какие элементы относятся к макроэлементам, а какие — к микроэлементам?

§ 37. Витамины 1. Почему витамины необходимы организму? 2. Какие витамины относят к водорастворимым, а какие — к жирорастворимым? 3. Как сохранить витамины при кулинарной обработке пищи? Роль витаминов в обмене вещ еств. Вит ам инам и называют поступающие с пищ ей органические вещества, необходимые для регуляции обмена веществ и нормального течения процес­ сов ж изнедеятельности (рис. 82). За редким исклю чением витамины не вырабатываю тся в ор­ ганизме человека, а синтезирую тся растениями и ж ивотны ми, которые служ ат ему пищей. При недостатке того или иного витамина активность соот­ ветствующего фермента сниж ается. Соответственно реакции, которые он катализирует, зам едляю тся или прекращ аю тся полностью. Вследствие этого обмен веществ наруш ается, р аз­ вивается болезнь. Действие витаминов специфично, нельзя вместо недостающего витамина употреблять другой. Недоста­ ток витаминов ведет к особому нарушению обмена веществ — гиповит ам инозу. В некоторых случаях гиповитаминозы р аз­ виваю тся при достаточном содержании витаминов в пищ е, но при плохом их усвоении органами пищ еварения. В настоящ ее время известно более 25 витаминов. И х обо­ значаю т буквами латинского алфавита: А, В, С, D и т. д. Н е­ которые из них образуют целые группы, например витамины группы В. Д ля того чтобы было понятно, о каком конкретно витамине идет речь, внизу справа ставят цифру: например, ви­ тамин В , В12. Все витамины делятся на две большие группы: водорастворимые и жирорастворимые.


Глава 9. Обмен веществ и энергии $1

189

Рис.,82. Содержание вит ам инов D, А , В, С в пищ евы х продукт ах

Водорастворимые витам ины . Наиболее известен из этой группы вит ам ин С (аскорбиновая кислот а). Многие дети его любят за приятны й вкус, но не все знают, насколько он важен для здоровья. Витамин С входит в состав многих ферментов, в частности тех, которые участвуют в синтезе белков соединительной тк а­ ни, а такж е антител. Он предохраняет от ненужного окисления клеточные мембраны и другие важные органоиды клетки. При отсутствии витамина С в пищ е развивается тяж елы й авит ам иноз — цинга. При этом человек слабеет, его устойчи­ вость к инф екциям и неблагоприятным факторам окруж аю ­ щей среды сниж ается, десны кровоточат, зубы начинаю т ш а­ таться и выпадают. При длительном лиш ении витамина С че­ ловек погибает. Многие морские экспедиции в свое время оказались неудачными именно потому, что моряки не могли во время плавания добыть свежие овощи и фрукты, в которых этот витамин содержится в большом количестве.


190

#

Глава 9. Обмен веществ и энергии

Витамина С особенно много в плодах ш иповника и черной смородины, в лимонах, капусте (в том числе квашеной). Еж е­ дневно человеку необходимо получать с пищей 50— 100 мг ви­ тамина С. Во время инфекционных заболеваний эту дозу следу­ ет увеличивать в 3—5 раз, так как витамин С участвует в работе ферментов, способствующих образованию антител. Водорастворимыми являю тся и вит ам ины группы В, кото­ рая насчитывает свыше 15 витаминов (номера им давались в порядке открытия). Вит амин Bt участвует в работе окисли­ тельных ферментов. И з-за недостатка витамина Bt в нервной и мыш ечной ткан ях происходит накопление ядовитых соеди­ нений. Это ведет к развитию болезни бери-бери, которая сопро­ вож дается параличам и и судорогами. Возникает такж е сер­ дечная недостаточность, мы ш ечная слабость, отеки. Bj — первый из витаминов группы В, ставш ий известным науке. Он содержится в различны х продуктах, но особенно много его в оболочках зерен злаковы х растений, в таких про­ дуктах, как черный и белый хлеб из м уки грубого помола, зе­ леный горош ек, гречневая и овсяная крупы . Ранними признаками В ^гиповитаминоза являю тся повы­ ш енная возбудимость, раздражительность, нарушение сна, сни­ жение памяти, внимания, работоспособности. В ит ам ин В2 входит в состав ферментов, влияю щ их на со­ стояние эпителия, особенно эпителия пищ еварительного к ан а­ ла, в окислительно-восстановительных реакц и ях, которые влияю т на функции слизистой оболочки ротовой полости, я зы ­ ка и других пищ еварительных органов. При недостатке в пи­ ще витамина В2 воспаляется слизистая оболочка ротовой по­ лости, появляю тся трещ инки в углах рта, наруш ается зрение, воспаляю тся белки глаз и внутренняя поверхность век. Кроме того, появляется малокровие, поскольку витамин В2участвует в процессах кроветворения. Витамин В2 содержится в молоке, сыре и других молочных продуктах, яйцах, печени, почках, гречневой крупе. Эти продукты лучш е держ ать в темноте, так как ультрафиолетовые лучи разруш аю т витамин В2. В ит ам ин В12. До его откры тия не было эффективных спосо­ бов лечения злокачественного малокровия — тяж елой болезни, быстро приводившей к смерти. Выяснилось, что при дефиците витамина В12 не образуются ферменты, ответственные за созре­ вание клеток крови в костном мозге. Витамин В12 содержится исключительно в продуктах животного про��схождения — пе­ чени, яичны х ж елтках, в кисломолочных продуктах. В своем


Глава 9. Обмен веществ и энергии •

191

составе витамин В12 содержит микроэлемент кобальт. Потреб­ ность в этом витамине не превышает 0,2 мг в день. Ж ирорастворимы е витамины . Среди ж ирорастворимых ви­ таминов большое значение имеет вит амин А. Он необходим для нормального роста эпителиальны х тканей. Кроме того, участвует в работе ферментов при образовании зрительного пигмента родопсина, благодаря которому возможно зрение в сумерках. При недостатке в пище витамина А сниж ается ус­ тойчивость эпителиальны х тканей к раздраж аю щ им ф акто­ рам, происходит изъязвление кож и и слизистых оболочек, воз­ никает «куриная слепота» — неспособность видеть в слабоосвещенном помещении. Содержится витамин А в продуктах животного происхож ­ дения: печени, сливочном масле, сырах. В растениях этого ви­ тамина нет, но есть вещество, из которого организм может его синтезировать. Это ж елты й пигмент карот ин. Он содержится в моркови и красном перце, абрикосах, ты кве, в других ово­ щ ах и фруктах красного цвета. Каротин лучш е усваивается после варки овощей. Он превра­ щ ается в витамин А в тонких ки ш ках и в печени. Суточная потребность в витамине А около 1 мг. Следует учиты вать, что без ж иров каротин плохо всасывается. Поэтому овощи, содер­ ж ащ ие каротин, лучш е потреблять в виде салатов, сдобренных растительным маслом. Вит амин D необходим для нормального развития костей. При его недостатке развивается р а х и т : кости теряют прочность и искривляю тся, снижается тонус мыш ц, организм становится менее устойчивым к инфекционным заболеваниям. Особен­ но страдают от рахита грудные дети, но рахит может встречать­ ся и в другие возрастные периоды. Эти наруш ения обмена веществ происходят потому, что без витамина D не ф ункци­ онируют ферменты, способствующие всасыванию кальция из киш ечника в кровь и поступлению его из крови в кости. При этом наруш ается и обмен фосфора. В результате этого кости более подвержены искривлению , например ноги под тяж естью тела становятся либо О-образными, либо Х-образными. Больш ое количество витамина D содержится в рыбьем ж и ­ ре, печени, яичном ж елтке. Витамин D — один из немногих витаминов, способных синтезироваться в организме. Он обра­ зуется в кож е под влиянием ультрафиолетовой части солнеч­ ного спектра, и потому недостаток солнечного света такж е спо­ собствует развитию рахита. Д ля предупреждения и лечения


192

Глава 9. Обмен веществ и энергии

рахита используется облучение детей кварцевой лампой, а т ак ­ ж е продукты, богатые витамином D. Ш ироко применяю тся и аптечные препараты этого витамина. Вит амин Е необходим для нормального ф ункционирова­ ния органов размнож ения. Он такж е принимает участие в про­ цессах роста и развития организма. Содержится он, как и ви­ тамины А и D, в яичном ж елтке, печени, рыбьем ж ире. Рациональное использование витаминов. При тепловой об­ работке пищ и часть содерж ащ ихся в ней витаминов разруш а­ ется, особенно витамины группы В и С. Их разруш ает не толь­ ко вы сокая температура, но и соприкосновение с металлом. Кроме того, витамин С легко окисляется кислородом воздуха. Потеря витаминов происходит и при длительном хранении за­ ранее приготовленной пищ и. В течение всего года следует по возможности разнообразить рацион за счет свежей зелени — салата, укропа, петруш ки. При использовании препаратов витаминов необходимо ру­ ководствоваться указанны м и суточными дозами, так к ак мно­ гие из витаминов при неумеренном потреблении вредны. А витаминоз, гиповитаминоз, водорастворимые витам ины В и С, цинга, бери-бери, Bj-гиповитаминоз, витам ины В2, В12, ж ирорастворим ы е витам ины А и D, витамин Е, родопсин, «куриная слепота», каротин, витам ин D, рахит. 9

1. Какое значение в организме имеют витамины? 2. Могут ли витамины синтезироваться в организме? 3. Можно ли заменить недостаток одного витамина избытком другого? 4. На какие две группы делятся витамины в зависимости от их растворимости? 5. Поясните разницу в понятиях: гиповитаминоз и авитаминоз. 6. Как проявляется цинга? С чем она связана? Почему рань­ ше ею часто болели мореплаватели? 7. В каких продуктах находятся витамины группы В? Како­ во их значение? 1. Недостаток какого витамина вызывает «куриную слепоту»? 2. Недостаток какого вещества приводит к рахиту и как убе­ речь детей от этой болезни?


Глава 9. Обмен веществ и энергии #

193

§ 38. Энерготраты человека и пищевой рацион 1. Что такое основной и общий обмен? 2. Какова зависимость энерготрат от физической нагрузки человека? 3. Какова энергетическая емкость белков, углеводов и жиров? Основной обмен. В зависимости от интенсивности мыш ечной работы, от времени, прошедшего с момента предшествующего приема пищ и, от температуры окруж аю щ ей среды обмен ве­ ществ и энерготраты организма постоянно меняю тся. К ак оп­ ределить постоянный уровень обмена веществ, позволяю щ ий судить о какой-то физиологической норме? Д ля этой цели бы­ ло принято измерять наименьш ие энерготраты человека в оп­ ределенных стандартных условиях. Условия эти таковы: измерение должно проводиться после суточного голодания и исклю чения из рациона белковых про­ дуктов в течение трех дней — утром, после сна, при темпера­ туре комфорта (то есть когда не холодно и не ж арко). Человек должен находиться в состоянии полного психического покоя: читать, писать и совершать какую -то умственную или ф изиче­ скую работу нельзя, спать тоже нельзя, так к ак во время сна уровень энерготрат может стать ниже. Интенсивность обмена веществ при соблюдении упом яну­ тых стандартных условий называется основным обменом. Он зависит от возраста, пола и генетических особенностей орга­ низма. При некоторых заболеваниях основной обмен может становиться выш е или ниж е нормы, что может служ ить в аж ­ ным диагностическим признаком. У муж чин основной обмен несколько выш е, чем у ж енщ ин. У детей он больше, чем у взрослых, что связано с процессами роста и развития. К ста­ рости основной обмен сниж ается. Общий обмен. Ф актические энерготраты, совершаемые че­ ловеком за единицу времени, называю тся общим обменом. Они значительно превыш аю т основной обмен, потому что часть энергии расходуется на мышечную работу, еду и переварива­ ние пищ и, на борьбу с жарой или холодом. Чтобы представить себе реальный расход энергии, приведем следующие данные (в таблице представлена затрата энергии на 1 кг массы тела в час). 1 3 . Д . В. К о л есо в


194

Глава 9. Обмен веществ и энергии

Вид деятельности Сон Положение в кровати после сна (лежа) Положение в кровати после сна (сидя) Вставание с кровати Подметание пола щеткой (около 40 взмахов в минуту) Ходьба со скоростью 6 км /ч Пилка дров Косьба ручной косой Спортивная ходьба

ккал

кДж

0,93 1Д 1,4 1,5

3,9 4,6 5,9 6,3

2,4 4,2 6,4 8,6 9,0

10,2 17,3 26,9 35,9 37,7

В таблице подметание пола соответствует легкой работе, ходьба со скоростью 6 к м /ч — работе средней тяж ести, пилка дров — тяж елой работе, косьба ручной косой и спортивная ходьба — очень тяж елой работе. Из таблицы видно, к ак с уве­ личением интенсивности физического труда растут энерготра­ ты. П онятно, что энергоемкость (калорийность) продуктов пи­ тания долж на соответствовать энергетическим тратам. Э нергетическая емкость (калорийность) пищ и. У сваивая белки, ж иры и углеводы, организм получает не только необ­ ходимые вещества, но и энергию, которая в этих вещ ествах со­ держ ится. М олекулы простых углеводов, аминокислот и гли­ церина с ж ирны м и кислотам и обладают довольно большой энергией. Установлено, что при распаде 1 г белка или 1 г угле­ водов освобождается 4,1 к к ал , или 17,18 кД ж , а при распаде 1 г ж иров 9,3 к к ал , или 38,96 кД ж . Нормы питания. Количество питательны х веществ и их со­ став определяю тся исходя из энерготрат человека, состояния его здоровья, возраста, пола, характера выполняемой работы. Так, здоровому взрослому человеку, выполняю щ ему работу средней тяж ести, необходимо получать в сутки с пищ ей 100— 110 г белков, 60—80 г ж ира, 400—500 г углеводов. При т я ж е­ лой физической работе питательны х веществ требуется при­ мерно в полтора раза больше. Д ля ребенка или подростка в свя­ зи с ростом и развитием требуется примерно на 30% энергии больше, чем затратил организм. Это необходимо для образова­ ния новых веществ, клеток и тканей. Помимо энергоемкости пищ и необходимо учиты вать ее к а ­ чественный состав, особенно содержание незаменимы х ам и ­


Глава 9. Обмен веществ и энергии •

195

нокислот, так к ак вторые могут синтезироваться печенью, а первые — нет (см. § 33). Н езам еним ы х аминокислот много в белках животного происхождения, таких к ак мясо, творог, куриные яйца. В пищ е растительного происхож дения этих аминокислот значительно меньше. Поэтому белки злаковы х растений, например пш еницы , рж и , кукурузы , считаю тся не­ полноценными. Б елки бобовых растений по составу незамени­ мых аминокислот ближ е к белкам мяса. Полноценными и неполноценными для питания могут быть и ж иры . Организму необходимы в первую очередь те из них, которые имеют в своем составе ненасыщ енные жирные кисло­ ты, молекулы которых могут ��рисоединять к себе другие эле­ менты. Больш ое количество ненасыщ енных ж ирны х кислот содержится в растительном масле — подсолнечном, оливко­ вом, конопляном. В твердых ж ирах их тем меньше, чем выше температура их плавления. Н апример, в сливочном масле не­ насыщ енных ж ирны х кислот больше, чем в бараньем сале. Углеводы необходимы человеческому организму не только в виде сахара (варенье, конфеты), но и в виде крахм ала (кар­ тофель, хлеб). Человек нуж дается в смешанной пище: примерно 1/ 3 полу­ чаемых им белков долж на быть животного происхож дения, а 7 ж иров — растительного происхождения. Б елки ж ивотной пищ и усваиваются примерно на 97% , растительной — на 85% , смешанной — на 92% . Чем разнообразнее пищ а, тем она луч­ ше усваивается. Реж им питания. Расход энергии изменяется в соответствии с величиной физической и умственной нагрузки. Поэтому наи­ более целесообразно для взрослых здоровых людей трехразовое питание. Для детей и подростков рекомендуется четырехразо­ вое питание. При этом завтрак должен содержать примерно 30—35% суточного рациона, обед — 40—45% , уж ин — около 20% . Второй завтрак или полдник (в зависимости от распоряд­ ка дня) — 10—12% . Мясные и рыбные блюда лучше потреблять в первой половине дня, так как продукты их расщ епления воз­ буждающе действуют на нервную систему. Основной обмен, общий обмен, энерготраты организма, энергетическая емкость пищ евых продуктов (калорийность), нормы питания, ненасыщ енные ж ирные кислоты. 13*


196

^

1. В чем различие между основным и общим обменом? 2. Что такое энергетическая емкость пищи? 3. Какие продукты содержат больше незаменимых амино­ кислот, а какие — больше ненасыщенных жирных кислот? 4. В чем преимущество смешанного рациона, включающего растительную и животную пищу? 5. Как рассчитываются нормы питания и подбираются про­ дукты рациона? 6. Как распределяются количество и состав пищи в течение дня?

Глава 9. Обмен веществ и энергии

Л А БО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

Установление зависимости между нагрузкой и уровнем энергетического обмена по результ ат ам функциональной пробы с задержкой дыхания до и после нагрузки (может быть выполнена дома) Оборудование: секундомер или часы с секундной стрелкой. Предварительные замечания. Известно, что на интенсивность ды­ хания влияют продукты распада, в частности углекислый газ, ко­ торый образуется в результате биологического окисления. Он гуморально влияет на дыхательный центр. При задержке дыхания обмен веществ в тканях не прекращается и углекислый газ про­ должает выделяться. Когда его концентрация в крови достигает определенного критического уровня, происходит непроизвольное восстановление дыхания. Если задержать дыхание после работы, например после 20 приседаний, то оно восстановится скорее, пото­ му что во время приседаний биологическое окисление происходит более интенсивно, и углекислого газа к началу второй задержки дыхания накапливается больше. Однако у тренированных людей различие между этими результа­ тами будет меньшим, чем у нетренированных. Одной из причин является то, что у нетренированных людей обычно наряду с мыш­ цами, обеспечивающими нужное движение, сокращается множе­ ство других мышц, которые к нему не имеют отношения. Лишние движения затормаживаются в процессе тренировки благодаря бо­ лее совершенной регуляции со стороны нервной системы. Таким образом, эта функциональная проба показывает не только состоя­ ние дыхательной и сердечно-сосудистой систем человека, но и сте­ пень его тренированности. Протокол опыта (время измеряется в секундах) 1. Время задержки дыхания в состоянии покоя (А). 2. Время задержки дыхания после 20 приседаний (Б).


Глава 9. Обмен веществ и энергии •

197

3. Процентное отношение второго результата к первому Б/ Дх100% . 4. Время задержки дыхания и восстановления дыхания после ми­ нутного отдыха (В). 5. Процентное отношение третьего результата к первому в/ дх100%. Ход работы. 1. В положении сидя задержите дыхание при вдохе на максималь­ ный срок. Включите секундомер (предварительное глубокое дыха­ ние перед опытом не допускается!). 2. Выключите секундомер в момент восстановления дыхания. За­ пишите результат. Отдохните 5 мин. 3. Встаньте и сделайте 20 приседаний за 30 с. 4. Вдохните, быстро задержите дыхание и включите секундомер, не дожидаясь, пока дыхание успокоится, сядьте на стул. 5. Выключите секундомер при восстановлении дыхания. Запиши­ те результат. 6. Спустя минуту повторите первую пробу. Результат запишите. 7. Сделайте в тетради расчеты по формулам, приведенным в пунк­ тах 3 и 5 протокола. Сравните свои результаты с таблицей и опре­ делите, к какой категории вы смогли бы отнести себя. Результаты функциональной пробы с задержкой дыхания до и после нагрузки для различных по степени тренированности категорий испытуемых Задержка дыхания (В) Категории испытуемых

А— в покое

Здоровые тренированные

46—60 с

Здоровые нетренированные

36—45 с

С отклонениями в состоянии здоровья

20—35 с

В — после работы В/ Ах 100% после 20 приседаний Более 50% от первого результата 30—50% от первого результата Менее 30% от первого результата

С — после отдыха В/ Ах 100% после отдыха Более 100% от первого результата 70—100% от первого результата Менее 70% от первого результата

Ответьте на вопросы: Почему при задержке дыхания в крови накапливается углекислый газ?


198

Глава 9. Обмен веществ и энергии

Почему при определенной концентрации углекислого газа в крови дыхание восстанавливается непроизвольно? Как углекислый газ воздействует на дыхательный центр? Почему эти воздействия называются гуморальными? Почему после работы удается задержать дыхание на меньшее вре­ мя, чем в состоянии покоя? Почему у тренированного человека энергетический обмен проис­ ходит более экономно, чем у человека нетренированного?

Основные положения главы 9 Под обменом веществ и энергии имеют в виду совокупность химических и энергетических процессов, протекающих в ор­ ганизме и обеспечивающих его жизнедеятельность, активное взаимодействие с окружающей средой, рост, развитие и вос­ произведение потомства. Подготовительная стадия обмена заключается в переварива­ нии пищи, дыхании, транспортировке кислорода и пита­ тельных веществ к клеткам и тканям тела. Основная стадия обмена веществ происходит в клетках тела. Она состоит из двух связанных между собой процессов: пластического обмена, за счет которого синтезируются веще­ ства, необходимые организму, его клеточные и неклеточные структуры; энергетического обмена, в результате которого накопленная в органических веществах энергия выделяется в результате их биологического окисления и используется организмом для процессов жизнедеятельности. Заключительная стадия обмена состоит в выведении из ор­ ганизма продуктов окисления и распада. Все процессы в организме, связанные с обменом веществ и энергии, протекают с участием ферментов. Для их образова­ ния необходимы витамины, большинство из которых посту­ пает вместе с пищей. Полное отсутствие витамина вызывает авитаминоз, недостаточное количество — гиповитаминоз. Различают основной обмен, энерготраты, совершаемые орга­ низмом в состоянии покоя, и общий обмен — фактические энерготраты человека в реальной жизни. Между энерготрата­ ми организма и энергетической емкостью (калорийностью) потребляемых им пищевых продуктов должно быть определен­ ное соответствие (баланс). Он учитывается при составлении пи­ щевых рационов, также учитывается состав и качество белков, жиров, углеводов, воды, минеральных солей, поступающих с пищей. Они должны компенсировать затраты и обеспечи­ вать нормальное функционирование организма.


Глава 10

Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

Из этой главы вы узнаете, как кожные покровы защищают организм от потери влаги и проникновения микроорганизмов, как поддерживается температура тела, как удаляются жидкие продукты распада и регулируется содержание питательных веществ в крови

Вы научитесь ухаживать за кожей, волосами, ногтями, следить за одеждой и обувью, предупреждать заболевания кожи, оказывать помощь при ожогах и обморожениях, при тепловом и солнечном ударе, закаливать организм, предупреждать заболевания почек


§ 39. Кожа — наружный покровный орган 1. В чем состоит барьерная функция кожи? 2. Какие ткани определяют функцию эпидермиса, дермы и гиподермы? 3. Какое строение имеют волосы и ногти? 4. В каких функциях организма участвует кожа? Наружные покровы тела человека состоят из кож и и ее произ­ водных — волос и ногтей. К наруж ны м покровам относятся слизистые оболочки, которые выполняют барьерную функцию. К летки внутренних органов находятся в ж идкой среде, че­ рез которую они получают питательные вещ ества и кислород и в которую отдают продукты своей ж изнедеятельности. К ож а служ ит границей, отделяющ ей внутреннюю среду организма от внешней среды. Строение и функции кож и. В кож е человека выделяю т три слоя: наруж ны й — эпидермис, средний — дерму (собственно кож у), внутренний — гиподерму (подкожную клетчатку). Эпидермис образован многослойным эпителием. К летки его внутреннего слоя размнож аю тся, а клетки слоев, оттесняемых наруж у, стареют, становясь все более плоскими и ороговевши­ ми, а затем отмирают и слущ иваю тся. При этом во внешнюю среду обращен слой мертвых клеток, вы полняю щ их защ ит­ ную функцию , а во внутреннюю — ж ивы х, активно размно­ ж аю щ ихся. Они содержат пигмент, от которого зависит цвет кож и. Пигмент задерж ивает ультрафиолетовые лучи солнеч­ ного спектра, защ ищ ая от них организм. Под влиянием сол­ нечного света количество пигмента в кож е увеличивается — кож а приобретает загар. Д ерма (собственно кож а) образована соединительной т к а ­ нью, содержащ ей множество упругих волокон, которые при­ дают ей эластичность — способность растягиваться и возвра­ щ аться в прежнее состояние. В этом слое кож и находятся ре­ цепторы, сальные и потовые железы, волосяные ф о лли кулы , кровеносные и лимфатические сосуды (рис. 83). Рецепторы кож и воспринимают прикосновение, боль, тем­ пературу. Сальные ж елезы выделяю т секрет, который см азы ­ вает эпидермис и волосы, см ягчая их. Потовые ж елезы выде-


Рис. 83. Строение и ф ункции кожи: I — эпидерм ис; II — собственно кожа (дерма); III — подкожная клет чат ка ( гиподерма); 1 — жировая т кань; 2 и 8 — рецепторы ко­ жи; 3 — потовая железа; 4 — мыш ца, поднимаю щ ая волос; 5 — вы­ ходные от верст ия пот овы х желез; 6 — стержни волос; 7 — сальные железы; 9 — корень волоса, волосяная луковица; 10 — волосяной фол­ л и к у л ; 11 — волосяной сосочек

ляю т на поверхность кож и пот — ж идкость, в которой содер­ ж и тся некоторое количество поваренной соли, мочевины и других веществ, придаю щ их поту соленый вкус и специфиче­ ский запах. И спаряясь, пот охлаж дает тело. Волосы и ногти — кож ны е роговые образования. Корни во­ лос — волосяные луко ви ц ы — находятся в волосяных ф олли­ кулах. К летки, находящ иеся в волосяных луковицах, непре­ рывно размнож аю тся, что обеспечивает рост волос. К корням волос подходят кровеносные сосуды и нервные окончания, а такж е косо расположенные мыш ечные волокна. Их сокра­ щ ение увеличивает угол наклона волоса по отношению к поверхности кож и. При пониж ении температуры окруж аю ­ щей среды происходит рефлекторное сокращ ение этих мыш ц,


202 •

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

Б Рис. 84. Строение ногт ей: А — ноготь человека; Б — ноготь обезьяны; В — коготь кош ки: 1 — концевая ф аланга; 2 — подуш ечка пальца; 3 — ногтевое ложе; 4 — ногт евая п ласт инка; 5 — ногтевой ва ли к; 6 — корень ногтя

и на поверхности кож и появляю тся бугорки («гусиная кожа»). Аналогичное явление наблюдается при испуге: волосы «встают дыбом». П лотная соединительная ткань дермы служ ит опорой не только для волос, но и для ногтей. Ногтевое ложе находится на конечной фаланге пальца. Покрываю щ ая его ногтевая пластин­ ка прозрачна, за исключением корня ногтя, где заметна белая луночка. Она состоит из более плотной ткани. В ногтевой плас­ тинке нет нервных окончаний и кровеносных сосудов, но ног­ тевое ложе богато ими. Растет ноготь с основания. Здесь и с бо­ ковых сторон края ногтя покрыты кож ны м валиком (рис. 84). Гиподерма (подкож ная клет ч а т к а ) выполняет функцию изолирующего слоя, препятствующ его охлаж дению тела. Она играет такж е роль амортизатора при уш ибах, придает телу о к ­ руглость, а такж е является энергетическим резервом. Защ и тн ая ф ункция кож и. К ож а обладает большой м ехани­ ческой прочностью, поэтому она защ ищ ает от многих повреж ­ дений ткани, органы. Благодаря функции находящ ихся в к о ­ же рецепторов организм получает сигналы о неж елательных для него воздействиях, что позволяет избегать ранений, ож о­ гов и отморожений. Возбудители больш инства заболеваний не могут проник­ нуть через здоровую кож у и слизистые оболочки во внутрен­ нюю среду организма. Вы делительная и ды хательная ф ункции кож и проявля­ ются в способности участвовать в сохранении постоянства внутренней среды. К ож а не пропускает воду, благодаря чему тканевая жидкость сохраняется в организме. Избыток ж е во­ ды, солей, продуктов обмена и различны х ш лаков выделяется через потовые ж елезы наруж у. Этот процесс, к ак и другие, строго регулируется. При наруш ении деятельности почек кон-


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение •

203

Рис. 85. Рецепторы кожи, реагирующ ие на: 1 — прикосновения и вибрацию ; 2 — деформацию волоса; 3 — т епло ; 4 — холод; 5 — прикосновение и перемещение предмет а; 6 — боль

центрация солеи натрия и к ал и я в поту значительно возраста­ ет. Через потовые ж елезы происходит и газообмен: поглощ а­ ется кислород и выделяется углекислы й газ. П равда, в сравне­ нии с легкими ды хательная ф ункция кож и не имеет большого значения, но для самой кож и она полезна. Роль кожи в обменных процессах. В кож е сохраняю тся и при необходимости использую тся запасы питательны х ве­ ществ и воды. Здесь ж е синтезирую тся вещества, необходи­ мые для организма, в частности витамин D. По состоянию ко­ ж и можно судить о возмож ны х наруш ениях обмена веществ. Р ецепторная ф ункция кож и. В кож е много рецепторов, воспринимаю щ их тепло и холод, прикосновение, давление, боль. Благодаря рецепторам, находящ им ся в мы ш цах и кож е, человек определяет размеры, плотность, форму предметов. Особенно много рецепторов на кончиках пальцев (рис. 85). У частие кож и в теплорегуляции. Благодаря потообразованию и изменениям просвета кровеносных сосудов происходит увеличение или уменьш ение теплоотдачи. При высокой тем­ пературе окруж аю щ ей среды теплоотдача возрастает, а при низкой — уменьш ается. Эпидермис, дерма, гиподерма, сальны е ж елезы , потовые ж елезы , волосы, ногти, терморегуляция.


204

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

1. В чем проявляются защитная, выделительная и дыхатель­ ная функции кожи? 2. Почему образуется загар? 3. Какова роль кожи в обменных процессах и теплорегуляции? 4. В чем проявляется рецепторная функция кожи? ||

1. Рассмотрите под лупой тыльную поверхность руки. Она как бы разделена на ромбики и треугольники, на углах ко­ торых находятся поры, из них выходят стержни волос. По­ ры ведут в волосяные фолликулы, куда впадают протоки сальных желез. Объясните, почему ромбики и треугольни­ ки на поверхности кожи кажутся блестящими (это лучше за­ метно при большом увеличении). 2. Рассмотрите под лупой кожу ладонной поверхности кис­ ти. Видны мелкие отверстия устий протоков потовых желез. Почему при волнении ладонные поверхности кисти оказы­ ваются влажными, а тыльные нет? 3. Обратите внимание на узоры подушечек пальцев. Они ин­ дивидуальны для каждого человека и потому используются в криминалистике. Под эпидермисом, в углублениях между бороздками особенно много осязательных рецепторов. Объ­ ясните, почему ощупывать предметы лучше подушечками пальцев.

§ 40. Уход за кожей. Гигиена одежды и обуви. Болезни кожи 1. Каковы особенности кожи подростка и как следует учитывать их при уходе за кожными покровами? 2. Не противоречит ли мода гигиеническим требованиям к одежде? 3. Как отражается на состоянии кожи питание, гормональная регуляция в подростковом возрасте? 4. Как преодолеть грибковые заболевания? 5. Что надо делать при ожогах и обморожениях? Уход за кожей. Нормально выполнять свою функцию может лиш ь здоровая чистая кож а. Правильный уход за кож ей пред­ отвращает ее заболевания и преждевременное старение (сниж е­ ние эластичности, образование морщин и складок, ухудшение


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение #

205

цвета). С поверхности кож и необходимо регулярно удалять вы ­ деления сальных и потовых желез. Умываться следует водой комнатной температуры, так как горячая вода снижает эластич­ ность кож и, делает ее дряблой, а холодная нарушает нормаль­ ный отток выделений сальных ж елез, способствует закупорке их выводных протоков и образованию угрей. В подростковом и юношеском возрасте усиливается потоот­ деление. Нередко пот за какое-то время приобретает неприят­ ный запах. Поэтому необходимо регулярно мыть потеющие места. Потение ног нередко связано с плоскостопием, тесной, неудобной обувью. Н ерегулярное мытье ног, редкая смена чу­ лок и носков, а такж е употребление в пищ у острых и пряны х продуктов способствуют потению ног и появлению резкого не­ приятного запаха. Кроме того, при постоянном увлаж нении и раздраж ении потом разры хляется и частично повреждается эпидермис, возникаю т потертости и трещ ины , через которые в дерму проникают болезнетворные микроорганизмы. При этом образуются волдыри, язвы , появляю тся зуд, ж ж ение и боль, а такж е повыш енная утомляемость при ходьбе. Необходимо следить, чтобы обувь всегда была сухой и нетес­ ной. При сильном потении ног следует пользоваться имеющ и­ мися в аптеке специальными средствами ухода за кожей ног, содержащими смягчающие, вяж ущ ие, дубящие вещества. Уход за ногтями и волосами. Если нерегулярно обрезать ногти и не следить за их чистотой, под ними скапливается огромное количество болезнетворных микроорганизмов. П о­ этому ногти на руках и ногах всегда долж ны быть аккуратно обрезаны. Внешность человека во многом зависит от состояния волос. Здоровые волосы м ягкие, эластичные, имеют естестве��ный блеск. Основной способ ухода за волосами — регулярное мытье. Д ля улучш ения роста волос полезно время от времени не­ много подрезать их концы, особенно если они начинаю т рас­ щ епляться. Н а питании, а следовательно, и на росте волос неблагоприятно отраж ается переохлаждение: происходит су­ жение поверхностных кровеносных сосудов и ухудш ение кро­ воснабжения. Гигиена одежды и обуви. Одежда долж на быть легкой и не стеснять движ ений. Плотные, не пропускаю щ ие воздух синте­ тические материалы оправдывают себя лиш ь в виде ветроза­ щитной наружной зимней куртки, надеваемой поверх теплого


206

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

шерстяного свитера. Ни одним из требований гигиены одежды нельзя пренебрегать ради моды. Следует помнить, что истин­ но модная одежда разум на и никогда не вступает в противоре­ чие с интересами сохранения здоровья. Обувь долж на быть сухой, а зим няя — и теплой, так к ак ох­ лаж дение ног способствует возникновению простудных забо­ леваний. Тесная обувь сдавливает ногу, деформирует стопу, усиливает склонность кож и к потоотделению. Если обувь на резиновой подошве, в нее следует влож ить войлочную стельку и регулярно следить, чтобы она не была влаж ной. Вредна обувь на очень высоком каблуке, так как неправильное поло­ жение стопы с опорой преимущественно на пальцы ведет к их деформации, резко уменьш ает площадь опоры и устойчивость тела. В обуви на высоком каблуке легче потерять равновесие и подвернуть ногу, особенно если каблук тонок. Многие травмы ног связаны с неудобной обувью. П ричины кож ны х заболеваний Н еправильное пит ание. Избыточное питание ведет к тому, что кож а краснеет и приобретает сальны й вид. Потребление алкогольных напитков и табака ведет к отечности и дряблос­ ти кож и, так как наруш ается состояние кож ны х сосудов. Н едост ат ок вит аминов. На состоянии кож и сказы вается и недостаток витаминов. Так, при гиповитаминозе А кож а ста­ новится сухой, шероховатой. Недостаток витамина В2 приво­ дит к трещ инам в углах рта («заедам»), ногти становятся лом ­ кими. При недостатке витамина С возможны мелкоточечные кровоизлияния, связанны е с повыш енной проницаемостью мелких кровеносных сосудов. Гормональные наруш ения. Состояние кож н ы х покровов в большой степени зависит от состояния эндокринной системы. У подростков в связи с половым созреванием может изм енять­ ся состав секрета сальных ж елез. Он становится более вязким и легко закупоривает отверстия выводных протоков этих ж е­ лез. При попадании в них болезнетворных микробов происхо­ дит воспаление — образуются угри. Чтобы угрей было мень­ ш е, следует избегать ж ирной и горячей пищ и, острых п р и ­ прав, а такж е лучш е следить за чистотой кож и. Грибковые и п ар ази тар н ы е заболеван ия кожи. С т ригу­ щ ий лиш ай — одно из распространенных грибковых заболе­ ваний кож и. Свое название он получил потому, что волосы на пораженных местах обламываются у корней и создается впе­


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение •

207

чатление, будто бы их выстригли. Существуют две формы этой болезни. Одна пораж ает лиш ь верхние слои кож и и встречает­ ся только у человека. Другая форма болезни более тяж елая, бывает и у людей, и у ж ивотны х, причем наиболее часто люди зараж аю тся ею от больных кош ек и собак. Болезнь требует обя­ зательного лечения. Стригущ ий лиш ай очень заразен. Общее полотенце, ч уж ая одежда, общение с больными ж ивотны ми могут стать причиной зараж ения. Внутрикож ны й паразит — чесоточный зудень является возбудителем заразной и очень опасной болезни — чесотки. Самки клещ ей после спаривания прогрызаю т подкож ны е ходы и откладываю т там яйца. Вылупивш иеся личинки пи та­ ются тканям и кож и. Наиболее часто пораж аю тся промеж ут­ ки меж ду пальцам и, ко ж а ж ивота и ягодиц. В случае забо­ левания необходимо срочно обратиться к врачу. Чесотка изле­ чима. Т равм ы . Среди повреждений кож и чащ е всего встречаются ожоги и отморожения. Ожоги бывают химические и термиче­ ские. Х имические ожоги вызываю тся попаданием на нее р аз­ личны х едких вещ еств. Если ож оги возникли от попадания на кож у кислоты или щ елочи, то преж де всего необходимо смыть реактив большим количеством воды. Затем, если ожог был от кислоты , полезно пораженную часть кож и промыть 2% -м раствором соды. Если к о ж а пострадала от щ елочи, то лучш е воспользоваться 1% -м раствором уксусной или лим он­ ной кислоты. Термические ожоги бывают четырех степеней. П ри ожоге I степени кож а краснеет. При ожогах II степени на месте ож о­ га образуются пузы ри, наполненные тканевой жидкостью . При ож огах III степени возникаю т более серьезные наруш е­ ния. При IV степени ожога кож а даж е обугливается. При ожогах I и II степени пораженное место достаточно про­ мыть холодной водой, а потом обработать спиртом или одеко­ лоном. При ожогах более высоких степеней необходимо нало­ ж ить на обожженное место стерильную повязку и отправить пострадавшего в медицинское учреждение. Обморожения. П ереохлаждение кож и вызывает сужение ее кровеносных сосудов, что проявляется побелением кож ны х покровов. Кож а при этом теряет чувствительность. При обморожении слабой степени достаточно растереть ко­ жу мягкой тканью до покраснения и восстановления чувстви-


208

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

Рис. 86. Т еплоизолирую щ ая повязка. П рием ы оказания первой помощи при глубоком обморожении: неправильны й (А) и правильны й (Б). П родукт ы т каневого распада в т к а н я х кист и в случае А не могут быть удалены из организма, т ак ка к ком м уникации еще не восст ановлены

тельности. При более сильном обморожении следует сделать теплоизолирующую повязку и дать пострадавшему горячее пи­ тье. Важно, чтобы отогревание тканей происходило изнутри за счет восстановления кровообращения. Теплоизолирующую по­ вязку готовят так: отмороженный участок обкладывают ватой и тщательно укутывают, например теплым платком (рис. 86). У гревая сыпь, гормональные и гиповитаминозны е наруш ения кожи; болезни кожи: чесотка, лиш аи; ожоги: химические и термические; обморожения, теплоизолирую щ ая повязка. 1. Почему с кожи необходимо удалять излишки пота и сала? 2. Как следует ухаживать за кожей лица, рук и ног? 3. Каковы особенности ухода за кожей в подростковом воз­ расте? 4. Какими гигиеническими качествами должны обладать одежда и обувь? 5. Какие нарушения состояния кожи связаны с гиповитаминозами? 6. Какие нарушения состояния кожи связаны с гормональ­ ными изменениями в организме? 7. Чем опасны грибковые заболевания? 8. Кто является возбудителем чесотки? 1. Повторите статью об аллергии (§ 19) и объясните, что мо­ жет произойти с кожей при попадании в организм аллерге­ нов. Как избежать аллергических реакций?


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение ♦

209

2. Назовите меры первой помощи при химических и терми­ ческих ожогах. 1. Вода не смачивает и не растворяет жир. В этом нетрудно убедиться, если потереть пальцами лезвие безопасной брит­ вы и осторожно положить бритву плашмя на поверхность во­ ды, налитой в блюдце. Бритва плавает, так как кожный жир, оставшийся на ее поверхности, отталкивает воду, не дает ей смочить металл. Добавьте в воду немного мыльной пены. Почему через некоторое время бритва тонет? Почему вода с мылом лучше очищает кожу? 2. Возьмите бумажную салфетку и крепко прижмите ее к ли­ цу. Затем возьмите салфетку в руки и рассмотрите жир­ ные пятна. Они помогут установить, на каких участках лица жирная кожа, а на каких — сухая. Вспомните, как на­ до ухаживать за лицом и волосами в зависимости от типа кожи. 3. Перед тем как употреблять шампунь, налейте воду в ста­ кан и прилейте в него немного шампуня. Взболтайте и по­ смотрите, есть ли осадок. В случае его появления употреб­ лять этот шампунь не стоит: он рассчитан на воду другой жесткости.

§ 41. Терморегуляция организма. Закаливание 1. Что такое терморегуляция? 2. Почему для поддержания постоянной температуры тела необходимы рецепторы холода и рецепторы тепла? 3. Что надо делать при солнечном и тепловом ударе? 4. Что такое закаливание и как его осуществлять? Выработка тепла и теплоотдача. Терморегуляцией назы вает­ ся уравновеш ивание выработки тепла в организме и теплоот­ дачи во внешнюю среду. Повыш ение или пониж ение вы ра­ ботки тепла регулируется нервно-гуморальным путем. При понижении температуры окруж аю щ ей среды происходит по­ выш ение интенсивности обмена веществ и усиление теплопро­ дукции. При повыш ении температуры окруж аю щ ей среды теплопродукция сниж ается. 1 4 . Д . В. К о л есо в


210

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

В теплоотдаче главную роль играет кож а. При повышении температуры внешней среды раздраж аю тся т епловые рецеп­ торы кож и (см. рис. 85) и рефлекторно расш иряю тся крове­ носные кап илляры — кож а краснеет, начинается потоотделе­ ние. При расш ирении сосудов через кож у протекает большее количество крови, усиливается теплоотдача и температура те­ ла сниж ается. Этим устраняется опасность перегрева. Холод раздражает холодовые рецепт оры. Потоотделение при этом уменьш ается, происходит сужение кровеносных со­ судов, тепла отдается меньше. Температура во внутренней сре­ де организма (и, следовательно, температура крови) повы ш а­ ется. П араллельно происходит усиление теплообразования. Таким образом, и здесь действуют механизмы саморегуляции: отклонение температуры тела от нормы вызывает рефлексы, восстанавливаю щ ие нормальную температуру. Контроль за поддержанием верхней температурной границы осущ ествля­ ют тепловые рецепторы, ниж ней — рецепторы холода. П ервая помощь при тепловом и солнечном ударе. При не­ благоприятны х внешних условиях возможны наруш ения тер­ морегуляции. Так, при высокой температуре и большой в л аж ­ ности воздуха, особенно в сочетании с физической нагрузкой может произойти перегревание организма. Опасное для здоровья перегревание организма называется т епловы м ударом. В этом случае температура тела подни­ мается до 39—40 °С, возникаю т головокружение, головная боль, шум в уш ах, обильное потоотделение, бледность, резкая слабость, вплоть до потери сознания. Частота ды хания и со­ кращ ений сердца резко увеличены, возможны судороги. При длительном пребывании с непокрытой головой под прямыми солнечными лучами может произойти солнечны й удар — перегревание головы. Болезненные явления при этом сходны с теми, что возникаю т при тепловом ударе, но могут развиваться даж е без повыш ения температуры и влажности окружающ его воздуха. П ервая помощь при тепловом и солнечном ударе заклю ча­ ется в том, чтобы улож ить пострадавшего в прохладном мес­ те, приподняв его голову и расстегнув одежду. Чтобы увели­ чить отдачу тепла, на его лоб и область сердца кладут смочен­ ную прохладной водой ткань или полиэтиленовый пакет с холодной водой. Если человек не потерял сознание, ему дают пить крепкий чай, холодную воду. При потере сознания и н а­


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

211

руш ении ды хания производят искусственное ды хание и не­ прямой массаж сердца (см. § 29). Закали ван и е. Постепенное приспособление организма к не­ благоприятным факторам окруж аю щ ей среды, в первую оче­ редь холоду, называю т за ка ли ва ни ем . При этом совершенст­ вуются сосудистые рефлексы и другие способы терморегуля­ ции, укрепляется им м унная система. В целях закали ван и я организм постепенно подвергается действию низких темпера­ тур воды и воздуха, осторожному облучению солнцем. Что происходит при охлаж дении тела, например при ку п а­ нии в реке? Сначала сужаю тся кож ны е сосуды, кровь отлива­ ет к внутренним органам, кож а бледнеет. Учащ аю тся и уси­ ливаю тся сокращ ения сердца, повыш ается артериальное дав­ ление крови, появляется озноб (непроизвольное сокращ ение мыш , ведущ ий к усилению теплопродукции. Температура тела при этом повыш ается. Вслед за этим ко ж а краснеет и воз­ никает ощущение тепла во всем теле, так как теплопродукция начинает превыш ать потерю тепла. При дальнейш ем ох л аж ­ дении кож а вновь бледнеет, губы синеют, по телу пробегает крупная дрожь (так назы ваемый вторичный озноб) — это при­ знаки опасного для здоровья переохлаждения. Закаливание поддерживается регулярны ми закаливаю щ и­ ми процедурами. Если их прервать, устойчивость к холоду вновь снизится. После какого-либо заболевания интенсив­ ность и продолжительность закаливаю щ их воздействий сле­ дует возобновлять постепенно. Способы закал и ван и я. З а ка ли ва ни е водой в домаш них ус­ ловиях начинаю т с температуры примерно 28—30 °С и сн иж а­ ют ее каж ды е 2—3 дня на градус, доводя до 15—18 °С. Обти­ рать тело следует тканью или губкой, начиная с верхней части туловищ а. Заканчиваю т процедуру обтиранием тела полотен­ цем в направлении от конечностей к сердцу. В последующем можно перейти к обливанию или прохладному душу. Лю дям, которые склонны к простудным заболеваниям, ре­ комендуется дополнительно закаливание ног и полоскание горла холодной водой. Ноги погружаю т в воду комнатной тем­ пературы на 1—2 мин, а затем растирают. Температуру воды постепенно доводят до 10 °С. Можно попеременно на 1—2 мин погружать обе ступни в воду с температурой 40 и 15 °С с после­ дующим их растиранием. Полезно летом ходить босиком по песку, рыхлой земле. 14*


212 •

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

Воздуш ны е ванны (14—20 °С) тоже являю тся полезными з а ­ каливаю щ ими процедурами, которые целесообразно сочетать с активны ми движ ениям и. И х продолжительность следует по­ степенно увеличивать от 3—5 мин до часа. Солнечные ванны (загар). Продолжительность солнечных ванн первоначально не долж на превыш ать 5—10 мин. У вели­ чивать время пребывания на солнце следует на несколько м и­ нут в день. В дальнейш ем можно загорать около часа, но с пе­ рерывами для отдыха в тени. Не следует стремиться быстро приобрести красивы й равно­ мерный загар, так к ак , кроме ожогов кож и, это может привес­ ти к обострению хронических заболеваний, к возникновению злокачественных опухолей кож и и внутренних органов. Н аи ­ более рациональное время для загорания на юге — с 8 до 11 ч, в средней полосе — с 1 0 д о 1 2 ч . Благодаря закаливанию человек способен сохранять высо­ кую работоспособность и легче переносить клим атические не­ взгоды. Терм орегуляция, теплообразование, теплоотдача, тепловой удар, солнечны й удар, закаливание. ф

1. Что такое терморегуляция и как она поддерживается в ор­ ганизме? 2. Каковы признаки теплового и солнечного удара? Назови­ те меры первой помощи. 3. Как предупредить перегрев тела, тепловой и солнечный удар? 4. Почему для организма опасна большая потеря жидкости и солей? 5. Что такое закаливание? На каких физиологических явле­ ниях оно основано? 6. Каково значение закаливания для сохранения и укрепле­ ния здоровья? 7. Каковы способы закаливания? 8. Почему при загаре надо соблюдать осторожность?

| ,J

1. Объясните, почему в коже имеются тепловые и холодовые рецепторы, а не один — температурный. 2. Напишите в таблице, что будет происходить при раздра­ жении теплового рецептора кожи, а что — при раздражении холодового рецептора.


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение #

Рецепторы

Сосуды кожи

Потоотделение

213

Общий эффект

Холодовой

Тепло сохраняется

Тепловой

Тепло рассеивается

§ 42. Выделение 1. Какие системы органов поддерживают постоянство внутренней среды организма? 2. Какие органы относятся к системе органов мочевыделения ? 3. Каковы строение и функции почки? 4. Как функционирует нефрон? 5. Как предупредить мочекаменную болезнь и почечную инфекцию? Значение выделения. В результате биологического окисления в ткан ях образуются продукты распада: углекислый газ, вода, соли азота, фосфора и другие вещества. Пары воды и углекис­ лый газ удаляю тся из организма легким и. Ж идкие продукты распада, содержащие атомы азота, серы, фосфора и некоторые другие, выводятся из организма почками и частично потовы­ ми ж елезам и. И збы тки этих веществ вредны для организма, их содержание в плазме крови может колебаться лиш ь в не­ больших пределах. Основная ф ункция органов выделения — поддержание пос­ тоянства внутренней среды организма, и прежде всего плазмы крови. Органы мочевыделения — это почки, мочевые п ут и — мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускат ельный канал (рис. 87). Кровь приходит в почки по почечным артериям. В почках она очищ ается от ненужных веществ и по почечным венам поступает обратно в кровоток. Ненужные вещества от­ фильтровываются почками и в виде мочи по мочеточникам по­ падают в мочевой пузырь. Выход из него в мочеиспускательный канал закры т сфинктером — круговой мыш цей, которая рас­ слабляется лиш ь в момент мочеиспускания. При этом стенки мочевого пузыря сокращаются и выталкиваю т мочу наружу.


214

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

Рис. 87. Система органов м очевы деления: 1 — почки; 2 — м очет очники; 3 — мочевой пузырь; 4 — мочеис­ пускат ельны й канал; кровеносные сосуды: 5 — почечная арт ерия; 6 — почечная вена

Рис. 88. Строение почки: 1 — корковое вещество; 2 — мозговое вещество; 3 — почечная лоханка; 4 — мочет очник; 5 — почеч­ ная вен а ; 6 — почечная арт е­ рия; 7 — почечная пирамида

Строение и работа почек. П очка представляет собой пар­ ный бобовидный орган (рис. 88). Вогнутая часть обращена к позвоночнику и назы вается воротами почки. В ворота каж дой почки входит мощ ная почечная артерия, несущ ая неочищ ен­ ную кровь, а выходят из них парные почечные вены и моче­ точник. Вены несут очищенную от ж идких продуктов распада кровь в нижнюю полую вену, а мочеточник — вещества, под­ леж ащ ие удалению, в мочевой пузырь. В каж дой почке различаю т наружное корковое вещество и внутреннее мозговое вещество почки. Последнее состоит из почечных пирамид. И х основания примыкаю т к корковому ве­ ществу почки, а верш ины направлены в почечную ло ха н к у — резервуар, где собирается моча перед поступлением в моче­ точник. Нефроны. В каж дой почке насчитывается около миллиона микроскопических единиц, в которых происходит ф ильтра­ ция плазмы крови. Они называю тся нефронами. Нефрон со­ стоит из капсулы , которая переходит в тонкий и длинный из-


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение •

215

Рис. 89. Строение нефрона. А — капсула нефрона: 1 — приносящая артерия; 2 — выносящая арте­ рия; 3 — эпит елиальная ст енка капсулы (внеш няя и внут ренняя); 4 — каналец нефрона; 5 — клубок артериол; Б — нефрон: 1 — капсула нефрона; 2 — каналец нефрона; 3 — собирательный каналец. Кровенос ные сосуды нефрона: а — приносящая артерия; б — выносящая арте­ рия; в — капилляры канальца нефрона; г — вена нефрона

витой каналец (рис. 89). Капсула нефрона напоминает бокал с двумя стенками. Щ ель между ними сообщается с канальцем . В капсуле происходит ф ильтрация крови: часть плазм ы крови проходит через стенку кровеносного сосуда в щ ель к ап ­ сулы. В артериол ах остаются форменные элементы и белки. В каналец нефрона попадают вода, продукты распада — моче­ вина, соли мочевой, фосфорной и щ авелевой кислот, карбона­ ты, а такж е питательные вещ ества — глю коза, аминокисло­ ты, витамины. Все эти вещества составляют первичную мочу, которая по своему составу мало отличается от плазмы крови. П ервичная моча продвигается вдоль кан альц а, здесь из не* обратно в кровь всасываются все нуж ны е организму вещества в том числе и больш ая часть воды. В канальце остается то, что организму не нужно. Все это составляет вт оричную , или ко­ нечную, мочу. Из извиты х канальцев моча поступает в собира­ т ельные канальцы , которые объединяю тся и вы носят мочу в почечную лоханку.


216

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

Почечные капсулы и часть извиты х канальцев находятся в корковом веществе почки. Остальная их часть — в мозговом веществе почки. Там извитые канальцы впадают в собиратель­ ные канальцы , которые несут конечную мочу к верхуш кам по­ чечных пирамид. К аж дая из них имеет несколько точечных отверстий, через которые моча попадает в почечную лоханку. Чтобы образовался 1 л конечной мочи, через почечные к а ­ нальцы должно пройти до 125 л первичной мочи (124 л всасы­ вается обратно). Моча представляет собой концентрированный раствор со­ лей мочевой, щавелевой, фосфорной и других кислот, а такж е мочевины. Предупреждение почечных заболеваний. Наруш ение рабо­ ты почек приводит к изменению состава внутренней среды ор­ ганизм а, а это влечет за собой значительны е наруш ения обме­ на веществ и работы органов. Поэтому заболевание почек опас­ но для ж изни. При повреждении почечных капсул в канальцы попадают белки и форменные элементы крови. Они не могут всосаться обратно в кровь и удаляю тся вместе с мочой. При поврежде­ нии канальцев наруш ается обратное всасывание необходимых организму веществ и они в избыточном количестве выводятся из организма и в крови возникает их недостаток. Задерж ка фильтрации воды приводит к отекам. Следует помнить, что через почки многократно проходит вся имею щ аяся в организме кровь. Поэтому любые вредные вещества, даж е если они находятся в крови в небольшом к о ­ личестве, действуют на клетки нефронов, наруш ая их работу. К такого рода веществам относятся алкоголь, вещества, содер­ ж ащ иеся в острой и пряной пищ е (например, уксус, перец, горчица), избыток поваренной соли. П оскольку через нефроны проходит вся кровь организма, в почки могут попадать и болезнетворные микроорганизмы — из кариозны х зубов, из миндалин при хроническом тонзилли­ те. И нф екция может распространяться и вверх по мочевым пу­ тям — от мочеиспускательного кан ала к мочевому пузырю, а затем по мочеточникам — к почкам. Этому способствуют пре­ небрежение правилами личной гигиены и охлаждение ниж ней части тела. Н аруш ение обмена вещ еств или избыточное потребление пищ и, содержащ ей соли щ авелевой, мочевой и фосфорной


Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение «

217

кислот, такж е как и задерж ка мочеиспускания может привес­ ти к появлению камней в почечной лоханке или мочевом пу­ зыре, что может стать причиной мочекаменной болезни. Органы м очевы деления, почки, мочевые пути, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал; корковое и мозговое вещество почки, почечные пирамиды , почечная лоханка, нефрон, первичная моча, вторичная моча, м очекам енная болезнь. *

1. Какие органы принимают участие в поддержании постоянства внутренней среды организма? 2. Как взаимосвязаны строение и функция системы мочевыведения? 3. Как устроен нефрон и каковы его функции? 4. Чем отличается кровь, поступающая в почки через почеч­ ную артерию, от крови, выходящей из почки по почечным венам? Назовите меры профилактики болезней почек.

Основные положения главы 10 Кожа выполняет многообразные функции: защитную, термо­ регуляционную, дыхательную, обменную. Она защищает внутреннюю среду организма от потери влаги, проникновения микроорганизмов, механических повреждений. Она сохра­ няет ее постоянство. Производными кожи являются волосы и ногти. Кожа человека включает наружный слой — эпидермис, нахо­ дящуюся под ним собственно кожу —дерму и подкожную жи­ ровую клетчатку, соединяющую ее с глубжележащими тка­ нями — гиподерму. На состояние кожи влияют эндокринная система, питание, на­ личие витаминов в пище, заболевания внутренних органов. Кроме бактерий и вирусов, кожу могут поражать грибковые инфекции, клещи и другие паразиты. Возможны различные травмы: ожоги, обморожения, механические повреждения. Постоянная температура тела поддерживается за счет двух противоположных процессов: теплообразования и теплоотда­ чи. Теплообразование происходит за счет биологического окисления органического вещества с выделением энергии,


218

Глава 10. Покровные органы. Терморегуляция. Выделение

теплоотдача — за счет рассеивания тепла поверхностью кожи и легочных альвеол. Теплоотдача с поверхности кожи регули­ руется нервной и эндокринной системами. Они сужают и рас­ ширяют кожные сосуды и контролируют потоотделение. Температурное постоянство внутренней среды поддерживает­ ся двумя рефлекторными системами. Одна из них начинается с рецепторов холода, другая — с рецепторов тепла. Превыше­ ние верхней или нижней границы вызывает раздражение со­ ответствующих рецепторов и рефлексы, возвращающие тем­ пературу тела к норме. Гигиенические процедуры, повышающие устойчивость орга­ низма к изменениям температуры внешней среды, главным образом к холоду, называются закаливанием. Его надо произ­ водить систематически, постепенно снижая температурные воздействия. Закаливание тренирует процессы теплообра­ зования и теплоотдачи, оно повышает эффективность им­ мунной системы. При правильном подборе одежды под ней создается постоянный микроклимат, способствующий под­ держанию постоянной температуры тела, влажности и воз­ духообмена. Процессы выделения осуществляются легкими, кожей и поч­ ками. Органами мочевыделения являются почки, мочеточни­ ки, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Почки — парный орган, расположенный в поясничной облас­ ти по обеим сторонам позвоночника. Они включают корковое вещество, мозговое вещество и почечную лоханку. Почка действует как биологический фильтр. К ней поступает по артерии кровь, содержащая продукты распада и питатель­ ные вещества. В почке происходит их разделение: нужные вещества всасываются обратно в кровь, вредные и лишние ока­ зываются в почечной лоханке и в виде мочи выводятся из орга­ низма. Очищенная кровь оттекает от почки по венам, моча — по мочеточникам в мочевой пузырь, затем удаляется из орга­ низма. Функциональной единицей почки является нефрон.


Глава 11

Нервная система

Из этой главы вы узнаете о строении и функциях спитого и головного мозга, нервов и нервных узлов, о врожденных и приобретенных рефлексах, об осознанных и неосознанных действиях, о функционировании соматического и автономного (вегетативного) отделов нервной cucmejubi

Вы научитесь проводить функциональные пробы и физиологические тесты, позволяющие выявить особенности нервной деятельности


§ 43. Значение нервной системы 1. Почему невозможно насытиться за один раз на всю жизнь? 2. В чем заключается активность организма? 3. Что такое психика? Нервная система обеспечивает относительное постоянство внутренней среды организма. Обмен веществ в каж дом орга­ низме осущ ествляется непрерывно. Одни вещества расходуют­ ся и выводятся из организма, другие поступают извне. Мозг, а вместе с ним и ж елезы внутренней секреции автоматически поддерживают равновесие между поступлением и использова­ нием веществ, обеспечивая колебание ж изненно важ ны х по­ казателей в допустимых пределах. Благодаря этому поддер­ живается гомеостаз, относительное постоянство внутренней среды: кислотно-щелочное равновесие, количество минераль­ ных солей, кислорода и углекислого газа, продуктов распада и питательны х веществ, в крови — величина артериального давления и температура тела. Нервная система согласует работу всех органов. Чтобы удовлетворить свои потребности, организму приходится про­ являть активность. Надо найти пищ у, укры ться от непогоды, уйти от преследования, встретиться с особью противополож­ ного пола и т. п. Работу по согласованию действий органов в организме вы ­ полняет нервная система. Она опред��ляет порядок сокращ е­ ния мыш ечных групп, интенсивность ды хания и сердечной де­ ятельности, осущ ествляет контроль и коррекцию результатов действия. Н апомним, что по прямы м связям идут «приказы» мозга, адресованные органам, а по обратным связям — сигна­ лы в мозг от органов, информирующие, насколько успешно эти «приказы» выполнены. Последующее действие не пройдет, пока не будет выполнено предыдущее и не будет достигнут по­ лож ительны й эффект. Нервная система обеспечивает выживание организма как целого. Чтобы вы ж ить, организму необходимо получать и н ­ формацию об объектах внешнего мира. Вступая в ж изнь, че­ ловек постоянно сталкивается с определенными предметами, явлениям и, ситуациями. Некоторые из них для него необхо­ димы, некоторые опасны, другие безразличны.


Глава 11. Нервная система •

221

С помощью органов чувств нервная система осущ ествляет опознание объектов внешнего мира, оценку их, запоминание и переработку полученной инф ормации, направленной на удовлетворение возникаю щ их потребностей. Н аконец, она участвует в организации деятельности, которая приводит к удовлетворению возникаю щ их потребностей. Даж е безразличные на первый взгляд сведения могут стать сигналами жизненно важ ных событий и оказаться полезными. Мозг способен нормально работать только тогда, когда он полу­ чает и перерабатывает информацию извне. И золяция человека на длительный срок приводит к психическим расстройствам. Мозг и психика. П си хи к а — это субъективное отражение окруж аю щ ей действительности. Она вклю чает различны е процессы, такие к ак восприятие, пам ять, воображение, м ы ш ­ ление, волю и чувства, умения и навы ки, а такж е привы чки, интересы, способности. Субъективность психики заклю чается в том, что возникаю ­ щие в сознании образы и переж ивания нельзя непосредствен­ но передать другому человеку. Можно лиш ь рассказать о них, изобразить, но не «вложить» их в чуж ую голову. Головной мозг обеспечивает осущ ествление психических процессов. Однако суть психической деятельности и поступ­ ков людей определяется не только мозгом, но и обстановкой, в которой находится человек. В этом и заклю чается сущность воспитания. С раннего детства каж ды й человек усваивает определенные правила, действующие в том или ином обществе. Они в значительной степени определяют поведение человека и его материальные и духовные запросы. Потребности, активность, опознание объектов, субъективное отражение. 9

1. Как обеспечивается относительное постоянство внутрен­ ней среды? 2. Почему без согласованной работы органов нельзя достичь полезного эффекта в деятельности? 3. Почему жизненно важные показатели колеблются в опре­ деленных границах: от ... до? 4. Можно ли конкретные поступки человека объяснить толь­ ко свойствами его нервной системы? Почему? 5. Чем обусловлено содержание психической деятельности?


222

]

Глава 11. Нервная система

Прокомментируйте выражение: «Психика есть субъектив­ ное отражение объективного мира».

§ 44. Строение нервной системы. Спинной мозг 1. Что относится к центральной, а что — к периферической нервной системе? 2. Какие нервы относятся к чувствительным, а какие — к исполнительным и смешанным? 3. Где находится спинной мозг? 4. Каково его строение? 5. В чем проявляется рефлекторная и проводящая функции спинного мозга? Ч асти нервной системы . К ак у всех позвоночных, нервная система человека состоит из цент ральной и периферической частей. К центральной части относятся головной и спинной мозг, к периферической — нервы и нервные узлы (рис. 90). В центральной нервной системе сосредоточено большое чис­ ло нейронов. Их тела вместе с дендритами образуют серое ве­ щество мозга. Н а поверхности головного мозга они образуют кору, а их скопления внутри белого вещ ества образуют ядра. Тела нейронов периферической нервной системы находятся в особых скоплениях — нервных узлах. Длинные отростки, покры тые оболочками, образуют нерв­ ные волокна. В центральной нервной системе они образуют бе­ лое вещество, а на периферии входят в состав нервов. Различают чувствительные, исполнительные и смешанные не­ рвы. По чувствительным нервам сигналы идут в центральную нервную систему. Они информируют мозг о состоянии внутрен­ ней среды и событиях, происходящих в окружающем мире. Ис­ полнительные нервы несут сигналы от мозга к органам, управ­ л яя их деятельностью. Смешанные нервы включают как чувст­ вительные, так и исполнительные нервные волокна. Спинной мозг леж ит в позвоночном канале (рис. 91, А). Он представляет собой цилиндрический тя ж диаметром около 1 см. Вверху спинной мозг переходит в головной, внизу окан­ чивается на уровне второго поясничного позвонка пучком от­ ходящ их от него нервов, напоминаю щим конский хвост.


Глава 11. Нервная система

Рис. 90. Н ервная система: 1 — головной мозг; 2 — спинной м озг; 3 — нервы; 4 — нервные узлы (отмечены т очкам и красного цвет а)

223


224

9 Глава 11. Нервная система

Рис. 91. Спинной мозг в позвоночном канале. А — положение спинного мозга и нервных узлов'. 1 — белое вещество спинного мозга; 2 — серое вещество спинного мозга; 3 — позвоночный канал; 4 — узлы симпатического ствола; 5 — тело позвонка; 6 — межпозвоночный диск; 1 — задний отросток позвонка; 8 — перед­ ние корешки спинномозговых нервов; 9 — задние корешки спинномоз­ говых нервов со спинномозговыми узлами; Б — спинной мозг (вид сбоку): 1 — белое вещество; 2 — серое вещество; 3 — центральный канал; 4 — спинномозговые узлы на задних корешках спинномозговых нервов; 5 — узлы симпатического ствола


Глава 11. Нервная система •

225

Рис. 92. К оленны й рефлекс: 1 — рецепторы коленного реф лекса; 2 — чувст вит ельны й нейрон спинномозгового у з л а ; 3 — двигат ельны й нейрон; 4 — аксон двига­ тельного нейрона; 5 — нервные окончания двигат ельного нейрона в м ы ш цах с синапсам и

Спинной мозг находится в спинномозговой ж идкости. Она выполняет роль тканевой ж идкости, обеспечивая постоянство внутренней среды, и предохраняет спинной мозг от толчков и сотрясений. Н а передней и задней поверхностях спинного мозга прохо­ дят глубокие борозды, делящ ие его на две половины, соеди­ ненные в глубине центральной перемычкой. В самом центре спинного мозга проходит центральны й кан ал, такж е запол­ ненный спинномозговой жидкостью . Вокруг центрального канала располагается серое вещество, состоящее из тел нейронов и их дендритов (рис. 91, Б). Оно за­ нимает всю центральную часть спинного мозга и тянется свер­ ху донизу в виде серых столбов. Н а поперечном разрезе серое вещество имеет вид бабочки. Белое вещество располагается в наруж ной части спинного мозга. Оно содержит массу нервных волокон, связы ваю щ их нейроны спинного мозга м еж ду собой, а такж е с нейронами головного мозга. Различаю т восходящие нервные пути, по которым нервные импульсы идут к головному мозгу, и нисходящ ие нервные пу­ ти, по которым возбуждение идет от головного мозга к цент­ рам спинного мозга. 1 5 . Д . В. К ол есов


226

Глава 11. Нервная система

Спинной мозг выполняет рефлекторную и проводящую функции. Вспомним, к ак осущ ествляется коленный рефлекс (рис. 92). Врач ударяет молоточком по сухож илию четы рех­ главой мы ш цы пациента. Возникш ее в рецепторах возбужде­ ние направляется в спинной мозг, затем через синапсы пере­ клю чается на исполнительные нейроны. Они посылают нерв­ ные импульсы к мы ш цам ноги, и она приходит в движ ение. Этот безусловный спинномозговой рефлекс происходит непро­ извольно. Когда спинной мозг выполняет рефлекторную ф унк­ цию, рефлекторная дуга зам ы кается на уровне спинного моз­ га. Это, однако, не значит, что головной мозг не получает ин­ формацию о спинномозговых рефлексах: пациент чувствует удар и движение ноги. В мозг эта информация приходит по вос­ ходящ им путям , благодаря проводящ ей ф ункции спинного мозга. Она ж е позволяет снизить или повысить рефлекторный эффект, совершать произвольные действия. Н апример, по ж е­ ланию мы можем задерж ать движение ноги или преднамерен­ но качнуть ею. Это возможно потому, что из головного мозга по нисходящ им путям к нейронам спинного мозга поступают возбуждающие или тормозящ ие сигналы. П роизвольные движ ения регулируются головным мозгом, но приводят в действие конкретны е м ы ш цы туловищ а и к о ­ нечностей исполнительные центры спинного мозга. Они нахо­ дятся в передних столбах серого вещества. Связь спинного мозга с головным. Центры спинного мозга работают под контролем головного мозга. И мпульсы, пос­ тупающ ие от него, стимулируют деятельность центров спин­ ного мозга, поддерживаю т их тонус. Если наруш ена связь между спинным и головным мозгом, что бывает при повреж де­ нии позвоночника, наступает шок. При ш оке все рефлексы, центры которых леж ат ниж е повреждений спинного мозга, пропадают, и произвольные движ ения становятся невозмож­ ными. Кора, ядра м озга, нервные волокна, передние и задние борозды спинного мозга, позвоночный к ан ал, спинномозговая жидкость, центральны й кан ал, серые столбы спинного мозга, белое вещество — восходящ ие и нисходящ ие пути, реф лекторная и проводящ ая функции, шок.


Глава 11. Нервная система •

227

1. Что такое нервное волокно? 2. Чем различаются чувствительные, исполнительные и сме­ шанные нервы? 3. Где расположен спинной мозг? 4. Как выглядит спинной мозг на поперечном сечении? 5. Какую функцию выполняют задние и передние столбы се­ рого вещества спинного мозга? (I

1. Расскажите по рисунку о строении спинного мозга. Назо­ вите функции серого и белого вещества. 2. Начертите схему рефлекторной дуги отдергивания руки от горячего предмета.

§ 45. Строение головного мозга. Функции продолговатого и среднего мозга, моста и мозжечка 1. Почему повреждение продолговатого мозга смертельно? 2. Как обеспечивается точность и плавность произвольных движений? 3. Почему мы реагируем на новизну? <)гделы головного мозга. Через затылочное отверстие спинной мозг сообщается с головным. Четкой границы перехода нет. Головной мозг состоит из следую щ их отделов: продолгова­ тый мозг, мозж ечок, мост, средний мозг, промеж уточный и Гюльшие полуш ария головного мозга. Последние часто назыинют полуш ариями большого мозга, в отличие от полуш арий мозжечка, малого мозга (рис. 93). Продолговатый мозг, мост и мозжечок относят к заднему мозгу, а промежуточный и боль­ шой мозг — к переднему мозгу. 11и уровне моста и продолговатого мозга проходит единый гтиол мозга, но на уровне среднего мозга в нем возникаю т две симметричные половины. В переднем мозге они разобщ ены и сообщаются между собой перемы чками. Ц ентральны й канал спинного мозга продолжается и в головном. Между продолгоi i i m . i M мозгом и мозжечком образуется IV желудочек, а между симметр ич ным и половинами промежуточного мозга III желуI л*


228

Глава 11. Нервная система

Рис. 93. Отделы головного мозга. Задний м озг: 1 — продолговатый; 2 — мозжечок; 3 — мост; 4 — средний мозг. П ередний мозг. Промеж уточный: 5 — гипот аламус; 6 — таламус; 7 — большие полуш ария головно­ го мозга (большой мозг)

дочек. В левой половине большого мозга расположен I ж елудо­ чек, в правой — II ж елудочек. П родолговатый мозг по своему строению и ф ункциям схо­ ден со спинным мозгом, с которым имеет непосредственную нижнюю границу. В продолговатом мозге находятся ядра блуждающего нерва, иннервирующего сердце и другие внут­ ренние органы. В ядрах серого вещ ества продолговатого мозга находятся центры защ итны х рефлексов — мигательного и рвотного, реф­ лексов каш л я и чихания, некоторых других. Другая группа центров связана с питанием и дыханием — это центры вдоха и выдоха, слюноотделения, глотания и отделения ж елудочно­ го сока. Через продолговатый мозг проходят пути, соединяющие спинной мозг с мозж ечком, средним мозгом и другими его от­ делами, до коры больш их полуш арий вклю чительно. Ф ункции продолговатого мозга такие ж е, как у спинно­ го, — рефлекторные и проводящ ие. Мост тоже состоит из серого и белого вещества. Серое вещест­ во представлено отдельными ядрами. В них находятся центры, связанные с движением глазных яблок, мимикой. Нервные пу­ ти, составляющие основную массу белого вещества моста, свя­ зывают полушария мозжечка и спинной мозг с другими отдела­ ми головного мозга. Через мост проходят в кору слуховые пути. М озжечок состоит из средней, наиболее древней части и по­ луш арий, имею щ их кору. Он находится над продолговатым мозгом и связан со всеми отделами мозга. Особенно тесна связь м озж ечка со средним мозгом (рис. 94).


Глава 11. Нервная система О

229

Мозжечок осущ ествляет координацию движ ений, делает их плавными, точными и соразмеренны ми, устраняет лиш ние движ ения, например возникш ие в силу инерции. Это бывает, когда сопротивление неожиданно исчезает или водитель транс­ порта меняет скорость. При этом нам приходится прилагать усилия, чтобы устоять на ногах и не потерять равновесие. Т ра­ ектория любого движ ения от исходного полож ения до цели контролируется мозжечком. .//Л ПОРАТОРНАЯ РАБО ТА

П альценосовая проба и особенности движения, связанны е с функцией мозжечка (рис. 94)

1’нг. !tl. О пыты, вы являю щ ие ф ункции мозж ечка: А пальце носовая проба (вы являет характ ер движ ения к цели); 11 поя а Ромберга (сохранение уст ойчивост и тела); В — опыт, выпп.пиощии уст ранение неж елат ельных движ ений, возникаю щ их а силу инерции


230

Глава 11. Нервная система

Ход работы Закройте глаза. Вытяните вперед указательный палец правой ру­ ки, которую надо держать перед собой. Коснитесь указательным пальцем кончика носа. Перемените положение руки и повторите опыт. Проделайте то же самое с левой рукой, попеременно меняя пальцы и положение руки. Во всех случаях палец попадает в цель, хотя траектория движений в каждом отдельном случае неодина­ ковая. При нормальном функционировании мозжечка движения точны и быстры. У лиц с поврежденным мозжечком рука движет­ ся отдельными толчками, перед попаданием в цель дрожит, часты промахи. Средний мозг — отдел мозга, где находятся центры, обес­ печивающ ие четкость зрения и слуха. Они регулируют вели­ чину зрачка и кривизну хрусталика. В среднем мозге содер­ ж ится ряд ядер, регулирую щ их мыш ечный тонус. Благодаря им поддерживается устойчивость тела при стоянии, ходьбе, бе­ ге, изменении позы. В среднем мозге находятся центры ориентировочного реф­ лекса. Средний мозг нередко сравниваю т с ручкам и управления качеством изображения на телевизионном экране. Чтобы чтото увидеть, надо настроить телевизор. Нечто подобное совер­ ш ает средний мозг. Т ак, он обеспечивает настройку оптики глаза на нужную резкость и контрастность изображения. В случае отклонения от устойчивого полож ения тела мозг восстанавливает нормальное положение. Задний мозг: продолговатый мозг, мост; мозжечок, средний мозг; передний мозг: промеж уточный мозг, большие полуш ария головного мозга (большой мозг), желудочки мозга. 1. 2. 3. 4. 5.

Из каких отделов состоит головной мозг? Каковы функции продолговатого мозга? Какие нервные пути проходят через мост? В чем проявляются функции среднего мозга? Какова роль мозжечка в осуществлении движений?

1. Сравните строение и функции продолговатого и спинного мозга.


Глава 11. Нервная система •

231

2. Повторите текст § 9 о мигательном рефлексе. Это рефлеш продолговатого мозга. Докажите, что мигательный рефлекс может быть получен только при раздражении определенных участков кожи (рефлексогенных зон).

§ 46. Функции переднего мозга 1. Где распознаются воспринятые образы? 2. Одинаковые ли функции выполняют левое и правое полушария? Передний мозг состоит из двух отделов: промежуточного моз­ га и больших полуш арий головного мозга. Это самый большой отдел головного мозга, состоящий из правой и левой половин. Промежуточный мозг состоит из трех частей — верхней, центральной и ниж ней (рис. 93—97). Ц ентральная часть про­ межуточного мозга назы вается т аламусом. Он состоит из двух парных образований, разделенных III ж елудочком мозга. Сю­ да стекается вся информация от органов чувств. Здесь проис­ ходит первая оценка ее значимости. Благодаря таламусу толь­ ко важ ная информация поступает в кору большого мозга. Н иж няя часть промежуточного мозга называется гипот ала­ мусом. Он регулирует обмен веществ и энергии. В его ядрах имеются центры ж аж ды и ее утоления, голода и насыщ ения. Гипоталамус контролирует удовлетворение потребностей и под­ держание постоянства внутренней среды — гомеостаза. С учас­ тием промежуточного мозга и других отделов головного мозга осуществляются многие циклические движ ения: ходьба, бег, прыжки, плавание и пр., а такж е сохранение позы между дви­ жениями. Большие полушария головного мозга разделены глубокой переднезадней щ елью на левую и правую части. В ее глубине находится соединяю щ ая их перемы чка из белого вещества — мозолистое тело. Поверхность большого мозга образована корой, состоящей из серого вещ ества. Там сосредоточены тела нейронов. Они располагаются столбиками, образуя несколько слоев. Под корой находится белое вещество, состоящее из массы нернных волокон, связываю щ их нейроны коры между собой и с ниж ележ ащ им и отделами мозга. В толще полуш арий среди


232

Глава 11. Нервная система

3

Рис. 95. Д о ли больш их полуш а­ р и й головного м озга: 1 — ло б на я; 2 — теменная; 3 — зат ы лочная; 4 — височная

белого вещ ества находятся в виде ядер островки серого вещ е­ ства, образующие подкорковые центры. Поверхность полуш арий собрана в складки. Выступающие части поверхности образуют изви ли ны , а углубления — бороз­ ды. Они намного увеличиваю т поверхность коры больш их по­ луш арий. Самые глубокие борозды делят каж дое полуш арие на четыре доли: лобную, теменную, зат ы лочную и височную (рис. 95). Они примыкаю т к соответствующим костям и пото­ му носят их названия. Ц ентральная борозда отделяет лобную долю от теменной, боковая — височную долю от лобной и те­ менной. В нейронах коры больш их полуш арий происходит анализ нервных импульсов, поступающ их от органов чувств (рис. 96). Он осущ ествляется в чувствительны х зонах, которые заним а­ ют среднюю и заднюю части головного мозга. Так, в заты лоч­ ной доле сосредоточены нейроны зрительной зоны, в височ­ ной — слуховой. В теменной зоне, позади центральной и зви ­ лины , находится зона кожно-мыш ечной чувствительн��сти. Обонятельные и вкусовые зоны находятся на внутренней поверхности височных долей. Ц ентры, регулирующ ие акти в­ ное поведение, находятся в передних частях головного мозга, в лобных долях коры больш их полуш арий. Д вигательная зо­ на расположена впереди центральной извилины . Правое полуш арие управляет органами левой части туло­ вищ а и получает информацию от пространства слева. Левое полуш арие регулирует работу органов правой части туловищ а и воспринимает информацию от пространства справа. Основная особенность большого мозга человека заклю чает­ ся в том, что правое и левое полуш ария функционально различ­ ны. В левом полуш арии, к ак правило, у правшей находятся


Глава 11. Нервная система •

А

233

Б

Рис. 96. Основные зоны коры больш их полуш арий головного мозга человека с наруж ной (А) и внут ренней (Б) сторон: I Овигательная; 2 — кожно мыш ечной чувст вит ельност и; .4 зрит ельная; 4 — слуховая; 5 — обонят ельная и вкусовая

центры речи. Здесь происходит анализ обстановки и связанных <• ним действий по отдельным параметрам, вырабатываются обобщения, строятся логические выводы. Правое полушарие воспринимает обстановку в целом. Здесь возникают так назы ­ ваемые интуитивные реш ения. В правом полушарии происхо­ дит распознавание образов и мелодий, запоминание лиц. В полуш ариях большого мозга образуются временные свя­ зи между сигнальны м и, условно-рефлекторными раздраж и­ телями и ж изненно значимы ми событиями. Благодаря этим связям накапливается индивидуальный опыт. Старая и новая кора большого мозга. Старая кора имеется улее у рептилий. У млекопитающих ее появление связано с раз­ витием обоняния. Она к ак пояс окруж ает основание мозга и включает подкорковые ядра (рис. 97). Здесь сосредоточены центры, связанные со сложными инстинктами, эмоциями, па­ мятью. Старая кора дает возможность организму различать бла­ гоприятные и неблагоприятные события и реагировать на них испугом, радостью, агрессией, тревогой. Здесь в памяти хранит­ ся информация о пережитых событиях. Это дает возможность при сходных обстоятельствах предпринять действия, которые приведут к успеху. В отличие от новой коры, старая кора не может точно распознавать объекты, оценивать вероятность бу­ дущих событий и планировать ответы на их появление. В новую кору поступает информация от внутренних орга­ нов и от органов чувств. В лобных долях из многочисленных потребностей отбирается самая важ н ая и формируется цель де­ ятельности, план достижения цели на основании анализа об­ становки и прошлого опыта.


234

9 Глава 11. Нервная система

6

Рис. 97. Полож ение новой и старой коры в головном мозге (часть новой коры удалена). Н овая кора: 1 — кора лобной доли; 2 — зона кожно-мышечной чувст вит ельност и т еменной доли. Старая кора: 3 —4 — гиппокам п; 5 — м индалевидное тело. О ст альные отделы мозга: 6 — т алам ус; 7 — спинной мозг с от ходящ им и нервами; 8 — про­ долговат ый мозг; 9 — мозжечок; 10 — мост; 11 — средний мозг

Здесь с участием речевых центров вырабатываю тся сцена­ рии будущего поведения. Они реализую тся другими отделами головного и спинного мозга, связанны м и с исполнительными органами. Сведения о достигнутых результатах приходят по обратным связям в лобные доли полуш арий и, в зависимости от полу­ ченного эффекта, деятельность прекращ ается или продолж а­ ется в измененном виде. П ередний мозг; промеж уточный мозг: таламус, гипоталамус; полуш ария большого мозга, мозолистое тело, кора, борозды, извилины , доли мозга: чувствительные и моторные зоны; врем енны е (условно-рефлекторные) связи; стар ая и новая кора. 1. Какие отделы различают в переднем мозге? 2. Каковы функции таламуса и гипоталамуса? 3. Почему поверхность полушарий собрана в складки? 4. Как распределяется серое и белое вещество в полушариях большого мозга? Какие функции они выполняют? 5. В чем состоят функции старой коры? 6. Как распределяются функции между левым и правым по­ лушариями большого мозга? 7. Какие связи в организме называют прямыми, а какие — обратными?


Глава 11. Нервная система •

||

235

Объясните, в каком полушарии произошло повреждение двигательных центров, если у больного наступил паралич правой ноги или руки.

§ 47. Соматический и автономный (вегетативный) отделы нервной системы 1. Почему скелетные мышцы подвластны нашей воле, а сердце, сосуды и другие внутренние органы — нет? 2. Почему внутренние органы регулируются двумя подсистемами, влияние которых противоположно? Значение функционального разделения нервной системы на соматический и автономны й отделы. В процессе эволюции позвоночных ж ивотны х произошло разделение ф ункций нерв­ ной системы. Ее соматический отдел специализируется на восприятии информации, поступающей из окруж аю щ ей среды, и управ­ лении движ ениям и тела в пространстве. Авт ономны й (веге­ т ат ивны й) от дел управляет внутренними органами, гладкой мускулатурой и обменом веществ. Разделение функций нервной системы дало большие преиму­ щества в борьбе за существование. Постройка ж илищ а, бегство от хищ ника, поиск пищи требовали точной ориентировки в ок­ ружающей среде и выработки определенной линии поведения, которая выраж алась в произвольных движ ениях, регулируе­ мых соматической системой. Организация ж е сложного «внут­ реннего хозяйства», например установление необходимого для данной работы ритма и силы сердечных сокращений, давления крови, продвижение пищи по ж елудку и киш ечнику, проходила автоматически благодаря точно очерченной для каждого вида генетической программе, осуществляемой автономным отде­ лом нервной системы. Автономная нервная система слабо подчиняется волевому контролю, и в этом есть определенное ее преимущ ество, по­ скольку она не дает нам возможности вмеш иваться в веками оглаженную программу работы внутренних органов. Соматическая нервная система регулирует работу попереч­ нополосатой мыш ечной ткани скелетны х мыш ц.


236

#

Глава 11. Нервная система

Высшим центром соматической нервной системы является кора больш их полуш арий. Сюда стекается вся информация от органов чувств к внутренней среде организма. Здесь изы ски ­ ваю тся способы удовлетворения потребностей. В лобных до­ л ях коры созревает план будущих действий, который реали­ зуется соматической нервной системой. Ц ели человека много сложнее, чем цели ж ивотны х, но и они в конечном счете сво­ д ятся к мыш ечному движ ению — будь то работа на станке, письмо, речевое общение или даж е чтение (движение глаз, про­ изнесение слов про себя и т. д.). Приспособление к природной и социальной среде, связанное с изменением поведения, осу­ щ ествляется соматической нервной системой. А втоном ная (вегетативная) нервная система, как и сома­ тическая, имеет цент ральную и периферическую част и. Выс­ ш им органом автономной нервной системы считается гипота­ ламус. Он регулирует не только автономную нервную систе­ му, но и эндокринные ж елезы через гипофиз. А втономная нервная система подразделяется на два подот­ дела — симпат ический и парасимпат ический (рис. 98). С импатический подотдел автономной нервной системы называют системой а варийны х сит уаций, так к ак он акти ви ­ зируется всякий раз, когда организм находится в н ап р яж е­ нии. Его высш ие центры расположены в боковых столбах верхней и средней частей спинного мозга. От них идут нервы к нервным узлам , расположенны м вдоль позвоночника. Это парные узлы нервного ст вола. Кроме того, имеются и допол­ нительные узлы , например в области ж ивота — солнечное сплет ение, а такж е в некоторых других местах. Под влиянием симпатической иннервации сердце усилива­ ет свою работу, повыш ается кровяное давление, увеличивает­ ся содержание сахара в крови, сосуды кож и сужаю тся, чело­ век бледнеет. Органы пищ еварения под действием симпатиче­ ских нервов затормаж иваю т свою деятельность. П арасим патический подотдел автономной нервной систе­ мы. Высшие парасимпатические центры находятся в стволе го­ ловного мозга и в крестцовой части спинного мозга. Самый крупны й из них — цент р блуждающего нерва — находится в продолговатом мозге на дне IV ж елудочка. Блуж даю щ ий нерв идет параллельно нервному стволу и дает ответвления ко мно­ гим внутренним органам. Нервные узлы парасимпатической системы располагаю тся либо в самих органах, либо недалеко от них (рис. 99).


Глава 11. Нервная система #

237

1*ис. 98. Схема строения автономной (вегетативной) нервной системы: I парасим пат ические ядра; 2 — сим пат ические ядра; 3 — узлы симпатического ст вола; 4 — блуж дающий нерв парасим пат ической системы; 5 — парасим пат ические у злы в органах

Парасимпатическую систему называю т сист емой отбоя. ( >па возвращает деятельность сердца в состояние покоя, умень­ шает давление и содержание сахара в крови. Под ее влиянием ды хание становится более редким , но более глубоким, что позволяет избавиться от продуктов неполного окисления, оставш ихся после напряж енной работы. Б луж даю щ ий нерв расш иряет кож ны е сосуды и активизирует органы пищ ева­ рения. Нзаимодействие симпатического и парасимпатического по­ дотделов. Оба подотдела автономной нервной системы работа­ ют по принципу дополнит ельност и. В состоянии ли покоя, в состоянии ли интенсивной работы находится человек, его


238

Глава 11. Нервная система

Рис. 99. Схема сим пат ической и парасим пат ической иннервации авт ономной (вегет а т и вно й ) нервной сист ем ы : 1 — ядра авт ономной нервной системы, находящ иеся в головном и спинном мозге; 2 — нервные узлы ; 3 — иннервируемы е органы

внутренние органы и гладкие мыш цы получают нервные и м ­ пульсы как от симпатического, так и от парасимпатического подотделов. Представим, что человек увидел на остановке нуж ны й ему автобус и побежал. Вклю чилась симпатическая система, про­ свет сосудов стал суж аться, давление повысилось, и скорость крови возросла. Но если сужение чрезмерно, просвет сосуда становится настолько узким , что кровь по нему вообще не мо­ ж ет пройти (это бывает при спазмах сосудов). Но этого не про­ исходит, так как по обратным связям в мозг идут сигналы о неблагополучии и вклю чается парасим патическая система, которая расш иряет сосуды. Так находится оптимальная вели­ чина просвета сосудов, обеспечивающая необходимые давле­ ние и скорость крови. Соматический и автономны й (вегетативны й) отделы нервной системы; гипоталам ус, сим патическая подсистема: узлы симпатического ствола; парасим патическая подсистема: блуждаю щ ий нерв, вегетативны е узлы.


Глава 11. Нервная система •

239

Каковы функции симпатического и парасимпатического подотделов нервной системы? В чем проявляется их совмест­ ная работа? Известно, что симпатические нервы сужают кровеносные со­ суды кожи, а парасимпатические нервы их расширяют. Ног•г('м проведите по коже. Почему вначале появляется белая по­ лоска, а спустя некоторое время — красная? Объясните, по­ чему через некоторое время эта полоска исчезает и никаких следов от раздражения не остается.

Основные положения главы 11 Нервную систему образуют нейроны и другие клетки нерв­ ной ткани. Она регулирует работу органов и организма в це­ лом, обеспечивая постоянство внутренней среды, согласован­ ную работу органов, приспособление организма как целого к внешней среде, психическую деятельность. Морфологически нервная система подразделяется на цент­ ральную часть (спинной и головной мозг) и периферическую часть (нервы и нервные узлы). Спинной мозг находится в позвоночном канале, головной мозг в черепе. Тела нейронов спинного мозга сосредоточены в се­ рых столбах, которые занимают центральную часть спинного мозга и тянутся вдоль всего позвоночника. Тела нейронов го­ ловного мозга расположены в сером веществе коры и ядрах, разбросанных среди белого вещества головного мозга. Белое вещество состоит из нервных волокон, связывающих различ­ ные центры головного и спинного мозга. В спинном мозге оно занимает его периферическую часть. Головной мозг подразделяется на отделы: задний мозг, вклю­ чающий продолговатый мозг, мост и мозжечок, средний мозг и передний мозг, состоящий из промежуточного мозга и по­ лушарий большого мозга. Все отделы мозга выполняют про­ водниковую и рефлекторную функции. Работа центральной нервной системы многоуровневая. Спин­ ной и низшие отделы головного мозга находятся под контро­ лем высших отделов. Самую сложную функцию выполняют по­ лушария большого мозга. Его старая кора получает и хранит информацию о прошлых событиях и использует их в сходных условиях. Новая кора получает информацию от всех органов чувств и использует ее для удовлетворения возникающих потребностей, прогнозируя будущие события и ответы на них. II лобных долях коры головного мозга формируются цели


240

Глава 11. Нервная система

деятельности и разрабатывается программа действий, через низшие отделы мозга ее «приказы» поступают к органам, а по обратным связям от органов идут сигналы о выполнении этих «приказов» и их эффективности. Функционально нервная система образует два отдела: сома­ тический и автономный. Соматический отдел регулирует по­ ведение человека и животного во внешней среде, он связан с работой скелетных мышц, которые контролируются жела­ ниями и волей человека. Автономный отдел регулирует работу гладких мышц, внутренних органов, кровеносных со­ судов. Он слабо подчиняется волевому контролю и действует по программе, сформировавшейся в результате естественно­ го отбора и закрепленной наследственностью организма. Автономный отдел состоит из двух подотделов — симпатиче­ ского и парасимпатического, которые действуют по принци­ пу дополнительности. Благодаря их совместной работе уста­ навливается оптимальный режим работы внутренних органов для каждой конкретной ситуации.


Глава 12

Анализаторы. Органы чувств

Из этой главы вы узнаете, как работают органы чувств и анализатор в целом, как предупредить возможные нарушения их работы, насколько истинна получаемая нами информация

Вы научитесь оценивать работу органов чувств, предупреждать зрительные и слуховые расстройства, овладеете некоторыми методами тренировки ряда анализаторов

I в . Д. В. Колесов


§ 48. Анализаторы 1. Чем анализатор отличается от органа чувств? 2. В чем выражена специфичность анализатора? 3. Что такое иллюзии и отчего они происходят? 4. Верную ли информацию о внешнем мире дают нам анализаторы? Ощущения. Строение и ф ункции анализаторов. Долгое вре­ мя считалось, что окруж аю щ ий мир мы познаем только с по­ мощью органов чувств: глазам и видим, уш ами слы ш им, я зы ­ ком ощущаем вкус, носом чувствуем запахи, кож ей — ш еро­ ховатость, давление, температуру. На самом деле органы чувств являю тся лиш ь начальным звеном восприятия. Опти­ ка нашего глаза фокусирует изображение на зрительны е ре­ цепторы сетчатки глаза. Ухо превращ ает звуковые колебания в механические колебания ж идкости внутреннего уха, кото­ рые улавливаю тся слуховыми рецепторами. В любом случае анализ внеш них событий и внутренних ощ ущ ений начин ется с раздраж ения рецепт оров — чувствительны х нервнь .. окончаний, или более слож ны х образований, реагирую щ их на физические или химические показатели окруж аю щ ей их сре­ ды, и кончается в нейронах головного мозга. Рецепторы строго специализированы . К аж дая их группа способна воспринимать и переводить на понятны й нервной системе язы к электрохим ических сигналов, то есть нервных импульсов, только определенный набор раздраж ений. Но их опознание возможно только в коре большого моз 1 а, где пока­ зан ия всех рецепторов, вызванные раздраж ением предмета, объединяются в единый образ. А нализат орам и называю т системы, состоящие из рецепто­ ров, проводящ их путей и центров в коре большого мозга. К аж ­ дый анализатор обладает своей модальностью, то есть спосо­ бом получения своей информации: зрительной, слуховой, вку­ совой и т. д. Возбуждения, возникаю щ ие в рецепторах органов зрения, слуха, прикосновения, имеют одну и ту ж е природу — электрохимические сигналы в форме пот ока нервны х им ­ пульсов. Но путаницы не происходит, потому что каж ды й из нервных импульсов поступает в соответствующую ему зону ко-


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств •

243

ры большого мозга. Здесь, в первичны х чувствительных зо­ нах, происходит анализ ощ ущ ений, во вторичных зонах — формирование образов, полученных от органов чувств одной модальности (например, только от зрения, или только от слу­ ха или осязания). Н аконец, в третичных зонах коры воспро­ изводятся образы или ситуации, полученные от органов чувств разных модальностей, например от зрения и слуха. Значение анализаторов. События, которые развертываю т­ ся перед нами в данный момент, мы воспринимаем четко и я р ­ ко. Но мы можем представить себе и прош лые события, хотя они не будут такие яркие. Поэтому спутать их с образами ж и ­ вой действительности невозможно. (П равда, при некоторых заболеваниях могут возникать в сознании образы, которых на самом деле нет. Тогда говорят о га ллю ц и н а ц и ях. Их появле­ ние может привести больного к ошибочным, а то и опасным действиям.) Достоверность получаемой инф орм ации. К ак правило, анализаторы дают верное представление об окруж аю щ ей дей­ ствительности. Однако возможны и ош ибки, которые связаны с воздействием на рецепторы раздраж ителей, которые им не свойственны. Н апример, при механическом раздраж ении ре­ цепторов глаза (надавливание на глазное яблоко, удар) могут возникать различны е световые ощ ущ ения, будто «искры из глаз». Однако такие ощ ущ ения трудно спутать с картинам и окружаю щ ей обстановки, потому что эти изображ ения возни­ кают к ак бы внутри глаза. Некоторые ош ибки восприятия вызываю тся физическими причинами. Л ож ка, опущ енная в стакан с водой, каж ется сло­ манной, поскольку преломление света в воде и в воздухе р аз­ лично. К аж ущ иеся (ошибочные) изображ ения называю т и л ­ лю зиям и. Несмотря на иллю зорные восприятия, мы получаем более или менее верное представление об окруж аю щ ей нас действи­ тельности, поскольку анализаторы взаимно дополняют и уточ­ няют друг друга. Важное значение имеет и прош лый опыт. Наиример, может показаться, что вдали рельсы сходятся в одной точке. Но сколько бы мы ни пытались этой точки достичь, она псе время как бы отодвигается, то есть постоянно находится от нас на одном и том ж е расстоянии. В конце концов, человек приходит к твердому убеждению, что схождение рельсов в од­ ной точке лиш ь каж ущ ееся, что это — иллю зия. 16*


244

Глава 12. Анализаторы. Органы, чувств

Орган чувств, ан ализатор, модальность, рецепторы, нервны е пути, чувствительные зоны коры большого мозга: первичные, вторичные, третичны е; галлю цинации, иллю зии. 9

1. В чем выражается специализация рецепторов и органов чувств? 2. Что входит в состав анализаторов? 3. Всегда ли правильно отражают наши анализаторы окру­ жающую действительность?

|

Объясните, как можно исправить ошибки восприятия, если они есть.

§ 49. Зрительный анализатор 1. 2. 3. 4.

В чем уникальность зрения? Как защищено глазное яблоко? Каково его строение? Какую функцию выполняют глазные мышцы? Как функционирует зрительный анализатор в целом?

Значение зрения. У никальность зрения по сравнению с дру­ гими анализаторами состоит в том, что оно позволяет не толь­ ко опознавать предмет, но и определять его место в простран­ стве, следить за перемещ ениями. Более 95% информации человек получает с помощью зре­ ния. Положение и строение глаза. Глаза, точнее глазны е яблоки (рис. 100), расположены в гла зн и ц а х — парных углублениях черепа (рис. 100). В глубине глазницы заметна щ ель, через которую в глаз входят сосуды и нервы. К глазному яблоку подходят мыш цы, которые могут перемещать его в разные сто­ роны. Спереди глаз защ ищ ен веками, ресницами и бровями. В верхнем углу глаза со стороны щ еки находится слезная железа (рис. 101). П ри опускании подвижного верхнего века железа выделяет слезы , которые увлаж няю т и промывают глаз. Слезная ж идкость от наружного верхнего угла глаза идет в ниж ний внутренний угол и отсюда попадает в слезный ка-


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств •

245

2

Рис. 100. Полож ение глазного яблока в гла зн и ц е: 1 — глазное яблоко; 2 — зрит ель­ ный нерв; 3 — мыш цы, приводящ ие в движение глазное яблоко

Рис. 101. С лезны й аппарат-. 1 — слезн ая железа; 2 — носослезный к а н а л

нал, который выводит избыток слез в носовую полость. И мен­ но поэтому плачущ ий человек начинает хлю пать носом. Снаружи глазное яблоко заключено в белочную оболочку, или склеру, которая в передней части переходит в прозрачную роговицу. Это самая сильная «линза» глаза. За склерой находится сосудист ая оболочка. Она черная, благодаря чему свет внутри глаза не рассеивается. В передней части глаза сосудистая оболочка переходит в радуж ную. Цвет радужной оболочки и определяет цвет глаз. В середине радужной оболочки находится круглое отверс­ тие — зрачок. Он играет роль диафрагмы фотоаппарата: бла­ годаря клеткам гладкой мыш ечной ткани зрачок может рас­ ш иряться и суж иваться, пропуская количество света, необхо­ димое для рассмотрения предмета. За зрачком располагается хруст алик, напоминающий дво­ яковыпуклую линзу. С помощью окруж аю щ их его гладких мышц, образующих ресничное тело, хрусталик может менять форму: становиться то более вы пуклы м, то более плоским. (Хрусталик можно сравнить с механизмом точной настройки резкости изображения в оптических приборах.) Когда предмет находится далеко от глаз, хрусталик делается более плоским, когда близко — более выпуклы м, фокусируя световые лучи на задней внутренней стенке глаза, которая называется сетчатой оболочкой или сет чат кой (рис. 102). Сетчатая оболочка — тон­ кий и очень нежный слой клеток — зрительных рецепторов.


246

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

А

Б

Рис. 102. Строение глаза. А — внут реннее строение гл а за ; Б — восприят ие света: 1 — склера (белочная оболочка)-, 2 — роговица; 3 — хруст а ли к; 4 — радуж ная оболочка со зрачком; 5 — ресничное тело; 6 — сосудистая оболочка; 7 — стекловидное тело; 8 — сетчатка; 9 — колбочки; 10 — палочки; 11 — зрит ельны й нерв

Внутренняя часть глаза заполнена ст екловидны м телом, а пространство между роговицей и радуж кой, меж ду р а­ дуж кой и хрусталиком — прозрачной ж идкостью . Поэтому внутри глаза свет проходит через однородную прозрачную среду. Ход лучей через прозрачную среду гл аза. Световой поток из воздушной среды проходит через роговицу и преломляется в ней, так как ее оптическая плотность близка к оптической плотности воды. Н а пути светового потока располагается ра­ дуж ка, которая пропускает его через зрачок. Если свет, попа­ даю щ ий на сетчатку, слиш ком яр ки й , зрачок суж ивается до диаметра, при котором освещенность на сетчатке станет опти­ мальной. Если освещенность слабая — зрачок расш иряется. В этом процессе участвует автономная нервная система: блуждаю щ ий нерв суж ивает зрачок, а симпатический — рас­ ш иряет (см. рис. 98). Благодаря совместной работе этих нервов устанавливается нуж ны й диаметр зрачка. С помощью аналогичных рефлексов (см. ранее) изменяется и кривизна хрусталика. Пройдя через стекловидное тело, лу­ чи света попадают на сетчатку, где образуется уменьшенное обратное изображение видимого.


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств •

247

1’ис. 103. Обнаружение слепого пят на. Смотрите на черную т оч­ ку правым глазом т ак, чтобы точка была напрот ив него. Л евы й глаз закрыт . Если ли ст приблизит ь к глазам примерно на 25 см, фигура справа «потеряет» голову

Строение сетчатки. Рецепторы сетчатки — клетки в форме палочек и колбочек. Они примыкаю т к черной сосудистой обо­ лочке. Ее волоконца окруж аю т каж дую из этих клеток с бо­ ков и сзади, образуя черный футляр, обращенный открытой стороной к свету. Колбочки обладают меньш ей светочувствительностью , но способны реагировать на цвет. Они сосредоточены преимущ е­ ственно в центральной части сетчатки, в так называемом жел­ том пят не. В остальной части сетчатки находятся и колбоч­ ки, и палочки, однако по ее периферии преобладают палочки. Последние передают только черно-белое изображение. Зато они обладают большей чувствительностью и могут действовать даже при слабом освещении. Перед палочками и колбочками располагаются нервные клетки, которые воспринимают и об­ рабатывают информацию, полученную от зрительных рецеп­ торов. (Свет проходит через них.) Аксоны нейронов образуют зрит ельны й нерв. В месте, где он выходит из глаза, зритель­ ных рецепторов нет. Здесь находится слепое пят но, которое, как правило, человеком не замечается, но его можно вы явить довольно простыми опытами (рис. 103). К орковая часть зрительного ан ал и зато р а. Зрительны е нервные пути устроены так, что левая часть поля зрения от обоих глаз попадает в правое полуш арие коры большого мозга, а правая часть поля зрения — в левое. Если изображ е­ ния от правого и левого глаза попадают в соответствующие мозговые центры, то они создают единое объемное изобра­


248

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

ж ение. Зрение двумя глазам и называю т бинокулярны м зре­ нием. И так, на сетчатке получается уменьшенное и обратное изо­ бражение предмета, но мы видим изображение прямое и в ре­ альны х размерах. Почему? Это происходит потому, что н ар я­ ду со зрительны м и образами в мозг поступают нервные им ­ пульсы от глазны х м ы ш ц. Нетрудно убедиться: когда мы смотрим вверх, зрачки движ утся вверх, а когда вниз — то и зрачки опускаются вниз. Более того, глазны е мыш цы работа­ ют непрерывно. Они к ак бы описывают контуры предмета, а эти движ ения фиксирую тся головным мозгом и могут воспро­ изводиться другими органами, например рукой. О том, что это возможно, говорит тот ф акт, что, научивш ись писать рукой, мы можем знакомы е буквы изобразить ногой или даж е, заж ав в зубах карандаш . Б инокулярное зрение не только позволяет воспринимать объемное изображ ение, поскольку одновременно охваты ва­ ется и левая, и правая части объекта, но и определять рас­ стояние до него. Чем дальш е предмет, тем мельче его изобра­ жение на сетчатке. Это помогает нам определять расстояние до предмета. Глазное яблоко, глазница, глазны е м ыш цы, слезн ая ж елеза, слезны й кан ал, белочная оболочка (склера), роговая оболочка (роговица), зрачок, радуж ная оболочка (радуж ка), хрусталик, ресничное тело, стекловидное тело, сетчатка, палочки и колбочки, ж елтое пятно, слепое пятно, бинокулярное зрение. 1. Какие функции выполняют брови, ресницы, веки, слез­ ные железы? 2. Что такое зрачок? Каковы его функции? 3. Как работает хрусталик? 4. Где располагаются колбочки и палочки? Каковы их свой­ ства? 5. Из каких частей состоит зрительный анализатор и как ра­ ботает его корковая часть? 1. Нарисуйте схему глазного яблока. 2. Покажите ход лучей через прозрачную среду глаза.


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

249

Л А БО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

И ллю зия, связанная с бинокулярны м зрением О б о р уд о в а н и е : трубка, свернутая из листа бумаги.

Ход работы <>дин конец трубки приставьте к правому глазу. Ко второму концу трубки приставьте левую руку так, чтобы трубка лежала между большим и указательным пальцами. Оба глаза открыты и должны смотреть вдаль. Если изображения, полученные в правом и левом глазах, попадут на соответствующие участки коры большого моз­ ги, возникнет иллюзия — «дырка в ладони».

§ 50. Гигиена зрения. Предупреждение глазных болезней 1. Как уберечься от конъюнктивита? 2. Чем близорукий и дальнозоркий глаз отличается от нормального? 3. Как подбираются очки? 4. В чем причина косоглазия? 5. Что делать при глазных травмах? Предупреждение глазны х инф екций. Наиболее уязвим а к ин­ фекции соединительная прозрачная оболочка глаза — конъ­ ю нкт ива. Она покры вает заднюю поверхность век и переднюю часть глаза до роговицы. К онъю нктива выделяет слизь, снижающую трение век при мигании. При раздраж ении пылью, химическими веществами она краснеет и нагнаивается. Воз­ никает конъю нкт ивит . Глаза чеш утся, болят, слезятся. Иног­ да ощ ущ ается неприятная резь. Х арактерны м признаком конъю нктивита является слипание глаз от гноя по утрам. Причиной конъю нктивита могут быть микробы или виру­ сы, которые заносятся в глаз грязны м и рукам и или воздушпо-капельным путем, подобно гриппу. Бывает аллергический конъю нктивит. Предупреждение близорукости и дальнозоркости. В нор­ ме, при расслаблении мыш ц ресничного тела, параллельные лучи света, пройдя хрусталик, попадают на сетчатку. В б ли­ зоруких глазах изображение фокусируется перед сетчаткой,


250

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

=PtESf А

Рис. 104. Ф окусировка лучей, попадаю щ их в гла з от удаленного предмета: А — у близорукого человека; Б — у человека с нормаль­ ным зрением ; В — у дальнозоркого человека

в дальнозорких — позади нее. В обоих случаях изображение на ней оказы вается нечетким (рис. 104). В результате близору­ кие относительно хорошо видят детали близко расположенных предметов, но плохо видят вдаль. Напротив, дальнозоркие хо­ рошо видят отдаленные предметы, но плохо видят то, что рас­ положено вблизи от глаз. Исправить этот дефект удается с по­ мощью очков. Близоруким назначаю т двояковогнутые линзы очков, рассеивающие свет, дальнозорким — двояковыпуклы е линзы , усиливаю щ ие преломление лучей. Единица измерения преломляю щ ей силы линз называется диоптрией. Л инзы для близоруких — с отрицательными ди­ оптриями, а линзы для дальнозорких — с положительными. Стекла очков подбираются для каж дого глаза отдельно и и н ­ дивидуально каж дом у человеку. Н апример, рецепт на очки OD = -5 D , OS = -4 D означает: очки для близорукого человека, линза для правого глаза минус 5 диоптрий, линза для левого глаза минус 4 диоптрии. Если при чтении в очках наблюдается один из следующих симптомов: глаза слезятся, возникает резь, болит голова, то одной из причин этого могут быть неправильно подобранные очки. Н аруш ения преломляю щ ей способности глаза могут быть следствием наруш ений гигиены зрения, таких к ак привычка слиш ком низко наклон яться над книгой, а такж е чтение в транспорте или леж а, при недостаточном освещении, при ис­ точнике света, расположенном справа, при бликую щ ей по­ верхности рабочего стола. Дети, как правило, рождаю тся дальнозоркими, но хруста­ лик до поры до времени компенсирует этот недостаток. В по­ ж илом возрасте хрусталик не может изм енять свою кривизну в преж ней степени, а дальнозоркость становится очевидной. Поэтому к старости большинство людей становятся дальнозор­ ким и и вынуждены пользоваться очками.


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств #

251

Предупреждение косоглазия. И нформация в головной мозг поступает отдельно от каж дого глаза и попадает на соответст­ вующие участки зрительной зоны коры большого мозга. Если преломление в левом и правом глазах неодинаково, а на сет­ чатке возникает резкое изображение от одного глаза и рас­ плывчатое от другого, то второй глаз отклю чается, зрачок пе­ ремещ ается в сторону носа или виска. И нформация от него идет слабая и не меш ает работающему глазу. Без систематичеких упраж нений зрение в косящ ем глазу падает. Если не ле­ читься, то этот глаз может вообще утратить способность ви­ деть. Исправить положение позволяют очки. Если они подоб­ раны вовремя, то зрение двумя глазам и может восстановиться. Борьба с помутнением хрусталика — катарактой. Хрус­ талик состоит из прозрачны х клеток эпителиальной ткани . С возрастом в этих клетках может возникнуть кристалли за­ ция. Тогда прозрачность хрусталика наруш ается — возникает кат аракт а. Этому способствуют наруш ения обмена веществ, травмы, отравления ртутьсодержащ ими вещ ествами, радиоак­ тивное облучение. Помутневш ий хрусталик офтальмологи (глазные врачи) удаляю т. Больному выписываю т очки с большими диоптрия­ ми. П рименяется такж е искусственный хрусталик, который заменяет удаленный. Травмы глаз. Ушибы, ранения, термические и химические ожоги очень опасны для глаз, так к ак могут стать причиной помутнения роговицы — образования бельма, что ведет к по­ тере зрения. П опавш ие в глаз мелкие пы линки можно извлечь чистым носовым платком. При ранении глаза, особенно при наруш е­ нии его оболочек, нельзя пы таться самим извлечь попавш ие в глаз предметы. Это может привести к вытеканию содержимо­ го глазного яблока и гибели глаза. Следует налож ить повязку и срочно доставить пострадавшего к врачу. П ричиной ранения может стать неосторожное обращение с острыми предметами, стрельба из рогаток, метание кам ней и т. п. Н а производстве опасно несоблюдение техники безопас­ ности: работа по электросварке, на слесарных и токарны х станках без защ итны х очков или с отклю чением защ итны х приспособлений. Ожоги глаз часто являю тся следствием небрежного обраще­ ния с огнем и паром. И скра может попасть в глаз, пар из к и п я ­ щей кастрю ли или чайн ика может обжечь лицо и глаза, если


252

О Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

W П ациент А

П ациент Б

■'УФ1 П ациент В 1

П ациент Г

Рис. 105. А нализат оры здорового и больны х пациент ов

склоняться низко над ними. Надо следить, чтобы носик к и п я ­ щего чайника не был обращен к вам, так к ак и в этом случае возможны ожоги. О казывая первую помощь при термических ожогах, преж ­ де всего глаз надо промыть проточной холодной водой. При попадании в глаз кислот, щелочей и других едких веществ н а­ до особенно тщ ательно промыть его большим количеством чис­ той холодной воды, чтобы хорошо отмыть его от химикатов. Глазны е инфекции, конъю нктива, конъю нктивит, близорукость, дальнозоркость, м ы ш цы ресничного тела, прелом ляю щ ая способность глаза, диоптрия, бельмо. 1. Н азовите причины конъю нктивита. К акую помощ ь надо оказать пострадавш ем у? Как предупредить это заболевание? 2. Ч ем различается бли зорук ое и дальнозоркое зрение? 3. Что такое бельмо и катаракта? 1. О бъясните, что делать при ран ени и глаз, терм и ческ их и х и м и ч еск и х о ж о га х .


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств #

253

2. Рассмотрите рисунок 105. Укажите, у кого из пациентов зрение нормальное и какими нарушениями зрения страдают другие.

§ 51. Слуховой анализатор 1. Что общего между зрительным и слуховым анализаторами ? 2. Каково строение и функции наружного, среднего и внутреннего уха? 3. Как звуковая волна преобразуется в наружном, среднем и внутреннем ухе? 4. Что происходит в слуховых рецепторах? 5. Как сохранить хороший слух? Значение слуха. К ак и зрение, слух дает возможность воспри­ нимать информацию на значительном расстоянии. С помощью слуха животные обнаруживают добычу, спасаются от хищ ни­ ков, общаются. Важен слух и для человека, так как с этим ана­ лизатором связана членораздельная речь. Лиш ивш иеся в ран­ нем детстве слуха люди теряют способность произносить слова. Требуется длительная лечебная тренировка по специальной ме­ тодике, чтобы глухой от рождения человек мог говорить. Строение органа слуха. К ак и любой другой анализатор, слуховой тоже состоит из трех частей: слухового рецептора, слухового нерва с его проводящ ими путями и слуховой зоны коры больш их полуш арий головного мозга, где происходят анализ и оценка звуковых раздраж ений. В органе слуха различаю т наружное, среднее и внутреннее ухо (рис. 106). Н аружное ухо состоит из уш ной раковины и наруж ного с л у ­ хового прохода. П окрытые кож ей уш ные раковины состоят из х рящ а. Они улавливаю т звуки и направляю т их в слуховой проход. Он покры т кож ей и состоит из наруж ной хрящ евой части и внутренней — костной. В глубине слухового прохода имеются волосы и кож ны е ж елезы , выделяю щ ие липкое ж ел ­ тое вещество, называемое уш ной серой. Она задерж ивает пыль и уничтожает микроорганизмы. Внутренний конец наруж но­ го слухового прохода затянут барабанной перепонкой, кото­


254

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

7

/ 4 5 Рис. 106. Строение у х а и вест ибулярного аппарат а. Наруж ное у х о : 1 — уш ная р а к о ви н а ; 2 — слуховой проход; 3 — бара банная перепонка. Среднее ухо: 4 — полость среднего уха; 5 — слухо ­ вая труба; кост очки среднего уха: молот очек (а), наковальня (б), стремечко (в); внут реннее ухо: 6 — ули т ка ; 7 — слуховой нерв. В ест ибулярны й а п п а р а т : 8 — преддверие с меш очками; 9 — полукруж ные каналы

рая преобразует воздушные звуковые волны в механические колебания. Среднее ухо представляет собой полость, заполненную воз­ духом. В ней имеются три слухо вы х кост очки. Одна из них, молот очек, упирается в барабанную перепонку, вторая, стре­ мечко, в перепонку овального окна, которое ведет во внутрен­ нее ухо. Третья косточка, наковальня, находится между ни­ ми. Получается система костных рычагов, примерно в 20 раз увеличиваю щ ая силу воздействия колебаний барабанной пе­ репонки. Полость среднего уха с помощью слуховой трубы сообщает­ ся с полостью глотки. При глотании вход в слуховую трубу откры вается, и давление воздуха в среднем ухе становится равным атмосферному. Благодаря этому барабанная перепон­ ка не выгибается в ту сторону, где давление меньше. Внутреннее ухо отделено от среднего костной пластинкой с двумя отверстиями — овальным и круглы м . Они такж е затянуты перепонками. Внутреннее ухо представляет собой


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств •

255

Рис. 107. Д виж ение жидкости внут ри ули т к и : 1 — овальное окно; 2 — верш ина у л и т к и ; 3 — круглое окно

кост ны й лабиринт , состоящ ий из системы полостей и к а ­ нальцев, располож енны х в глубине височной кости. Внутри этого лабиринта, к ак в футляре, находится перепончат ы й лабиринт . В нем имеется два разны х органа: орган слуха и ор­ ган равновесия — вест ибулярны й аппарат . Все полости л а ­ биринта заполнены жидкостью . Орган слуха находится в ули т к е. Ее спирально закручен­ ный кан ал огибает горизонтальную ось в 2 ,5 —2,75 оборота. Он разделен продольными перегородками на верхнюю, средл .и нижнюю части. г*ецепторы слуха находятся в спиральном органе, располо­ женном в средней части канала. Н аполняю щ ая его жидкость изолирована от остальной: колебания передаются через тон­ кие мембраны. Продольные колебания воздуха, несущ ие звук, вызываю т механические колебания барабанной перепонки. С помощью слуховых косточек оно передается перепонке овального окна, а через нее — жидкости внутреннего уха (рис. 107). Эти коле­ бания вызывают раздраж ение рецепторов спирального органа (рис. 108), возникаю щ ие возбуждения поступают в слуховую зону коры большого мозга и здесь формирую тся в слуховые ощ ущ ения. Каждое полуш арие получает информацию от обоих ушей, благодаря чему становится возможным определять источник звука и его направление. Если звучащ ий предмет находится г*’’е'-а, то импульсы от левого уха приходят в мозг раньш е, чем от правого. Эта небольш ая разница во времени и позволяет не только определять направление, но и воспринимать звуковые источники из разны х участков пространства. Такое звучание называется объемным или стереофоническим. Гигиена органов слуха начинается с ежедневного м ы тья уш ей. В наружном слуховом проходе, ведущем от уш ной ра-


256

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

Рис. 108. Спиральны й орган в ули т к е. А — вскры т ая у л и т к а : 1 — полож ение спирального органа в у л и т ­ ке; 2 — основная мембрана; 3 — слуховой нерв; Б — спиральны й орган: 2 — основная мембрана; 3 — волосковые к лет ки (рецепторы слуха); 4 — покровная п ласт инка; В — основная мембрана, состоящая из волокон разной длины и т ол­ щ ины, несущ их волосковые к л е т к и (вид сверху) и способных от зы ­ ват ься на зву ки разной высоты. Деф ормация волосков клет ок (3) при колебании основной мембраны вы зы вает возбуждение слуховы х рецепторов

ковины к барабанной перепонке, постоянно вы деляется уш ­ ная сера. Она содержит смягчаю щ ие и противомикробные ве­ щ ества. Н акопление ушной серы может привести к закупорке наруж ного слухового прохода и ухудш ению слуха. Чистить уш и спичкой, булавкой и прочими твердыми предметами, что­ бы удалить ушную серу, не рекомендуется. Воспаление слизистой оболочки носа и горла приводит к то­ му, что слуховая труба заполняется слизью и давление возду­ ха в среднем ухе не может сравняться с наруж ны м давлением. При этом человек испытывает своеобразное ощ ущение — за­


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств ф

257

ложенность в уш ах. П ри насморке очищ ать носовые ходы н а­ до поочередно, чтобы через слуховые трубы потоки воздуха не прорывались в среднее ухо, когда выход воздуха наруж у бу­ дет заблокирован. Особенно опасно воспаление среднего уха . Оно сопровожда­ ется сильной болью и может привести к нарушению подвиж ­ ности слуховых косточек, снижению слуха. П оражение слухо­ вых рецепторов и слухового нерва может вести к глухоте. Систематическое пребывание в ш умной обстановке или кратковременное, но весьма интенсивное воздействие звука может привести к т угоухост и. Длительное пребывание в сре­ де, «загрязненной» избыточными звукам и («звуковой ш ум»), ведет к повышению раздраж ительности, ухудшению сна, го­ ловным болям, повышению артериального давления. Н аруж ное ухо: уш ная раковина, слуховой проход, барабан ная перепонка; среднее ухо: слуховые косточки, слуховая труба, перепонка овального и круглого окна; внутреннее ухо: костный лабиринт, перепончаты й лабиринт, улитка, рецепторы слуха; стереофоническое звучание; воспаление среднего уха, тугоухость. ^

1. Каково значение слуха? 2. Каково различие в понятиях «орган слуха» и «слуховой анализатор»? 3. Как и куда передаются звуковые колебания от барабан­ ной перепонки? 4. Какое влияние на орган слуха и центральную нервную сис­ тему может оказать громкая музыка?

||

Определение остроты слуха. Приставьте к уху механические часы и отставляйте их от себя до тех пор, пока не переста­ нете слышать их тиканье. В момент исчезновения звука из­ мерьте расстояние (в см) между часами и ухом. Чем оно боль­ ше, тем лучше слуховая чувствительность. Теперь прибли­ жайте издалека часы к уху до появления едва заметного звука. Измерьте также расстояние. Вычислите среднюю цифру. Таким образом найдите свою слуховую чувствитель­ ность.

1 7 . Д . В. К олесов


258

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

§ 52. Органы равновесия, кожно-мышечной чувствительности, обоняния и вкуса 1. Как функционируют органы равновесия? 2. Почему мышечное чувство и кожная чувствительность не отделимы при осязании? 3. Как действуют анализаторы вкуса и обоняния? 4. Как устанавливается ложность иллюзорных восприятий? О рганы равновесия. О риентация тела в пространстве осу­ щ ествляется вестибулярным аппаратом (см. рис. 109). Он н а­ ходится в глубине пирамиды височной кости, рядом с улит­ кой внутреннего уха. Вестибулярный аппарат состоит из двух мешочков и трех полукруж ны х каналов. К аналы располож е­ ны в трех взаимоперпендикулярны х направлениях. Это соот­ ветствует трем измерениям пространства (высоте, длине, ш и­ рине) и позволяет определять положение и перемещение тела в пространстве. Рецепторы вестибулярного аппарата представляю т собой волосковые клетки. Они находятся в стенках мешочков и по­ лукруж ны х каналов. М ешочки заполнены густой жидкостью , в которой находятся небольшие кристаллики солей кальци я. Если голова находится в вертикальном положении, давление приходится на волоски клеток, находящ ихся на дне меш очка. Если положение головы меняется, давление смещ ается на бо­ ковые его стенки (рис. 109). П олукруж ны е каналы представляю т собой, к ак и меш оч­ ки, замкнутые резервуары с жидкостью . При вращ ательны х движ ениях тела жидкость в определенном канальце либо от­ стает в движ ении, либо продолжает двигаться по инерции, приводя к отклонению чувствительных волосков и возбужде­ нию рецепторов. От рецепторов вестибулярного аппарата нервные им пуль­ сы идут в центральную нервную систему. На уровне среднего мозга центры вестибулярного анализатора образуют тесные связи с центрами глазодвигательного нерва. Этим, в частнос­ ти, и объясняется иллю зия движ ения предметов по кругу, пос­ ле того как мы прекращ аем вращение.


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств 9

259

Рис. 109. Строение и ф ункции вест ибулярного аппарат а: 1 — полукруж ны й канал; 2 — мешочек; 3 — извест ковы е кр и ст а л­ ли к и ; 4 — волосковые клет ки ; 5 — нервные волокна; с п р а в а — изм енения в органах равновесия при разном полож ении головы

Вестибулярные центры тесно связаны с мозжечком и гипо­ таламусом, из-за чего при укачивании у человека теряется к о ­ ординация движ ения и возникает тош нота. Заканчивается вестибулярный анализатор в коре большого мозга. Его учас­ тие в осуществлении сознательных движ ений позволяет управ­ л ять телом в пространстве. М ыш ечное чувство. В стенках м ы ш ц и сухож илий нахо­ дятся рецепторы, регистрирую щ ие растяж ение и степень сокращ ения мыш ц. Они постоянно посылают в мозг нервные импульсы, соответствующие положению мы ш цы. Более того, человеку достаточно представить будущее движ ение, к ак ре­ цепторы определяю т, на какую величину мы ш ца долж на сократиться, чтобы это движ ение осуществилось. В начале приобретения спортивного или трудового навыка че­ ловек вынужден контролировать зрением каждое свое движе­ ние. После того как навык выработан, надобность в зрительном контроле отпадает. Например, маш инистка печатает «слепым» методом, пианист не смотрит на клавиш и перед тем, как взять аккорд. Контроль мозга за этими движениями становится авто­ матическим. Он возможен благодаря мышечному чувству. 17*


260

#

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

Рис. 110. Т а кт ильны й а н а ли за т о р : 1 — рецептор; 2 — ч увст вит ель­ ны й нейрон спинномозгового узла; 3 — спинной мозг; 4 — восходящ ие нервные пути; 5 — т алам ус; 6 — кожно-мышечная чувст вит ельная зона коры большого мозга

Зона коры большого мозга, воспринимаю щ ая нервные им ­ пульсы от мыш ц, находится в одной из извилин его теменных долей. Управление произвольными движ ениям и осущ ествля­ ется нервными клеткам и, располож енными в лобных долях мозга. К ож ная чувствительность слагается из нескольких анали­ заторов. Т акт ильное чувст во связано с анализаторами, восп­ ринимаю щ ими прикосновение и давление. Н а основе тактиль­ ных ощ ущ ений может быть развито вибрационное чувст во, то есть способность распознавать и оценивать вибрацию (колеба­ ния). Д ля здоровых людей оно имеет небольшое значение, но для слепоглухонемых ощ ущение вибрации становится одним из возможных способов замены слуха. О сязание — сложное чувство, связанное с ощ упыванием предметов. В нем участвуют тактильны е ощ ущ ения. Вместе с температурными и м ыш ечными ощ ущ ениям и они могут д а­ вать информацию о размерах, форме, шероховатости, плотнос­ ти, а такж е о некоторых других свойствах предмета, важ ны х для его определения (рис. 110). Обоняние. Обонятельные рецепторы находятся на слизис­ той оболочке средней и верхней носовых раковин. Это клетки с ресничками. К аж дая обонятельная клетка способна обнару­ ж ивать вещество определенного состава. П ри взаимодействии с ним она посылает нервные импульсы в мозг (рис. 111). Не все вещества способны вызывать раздражение обонятель­ ных клеток, а лиш ь летучие или растворимые в воде либо в ж и ­ рах. Одни из запахов приятны, другие вызывают отвращение.


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств •

261

А

Рис. 111. Орган обоняния. А — располож ение органа обоняния в носовой полост и: 1 — носовая полость; 2 — обонятельные рецепторы и от ходящ ие от н и х в голов­ ной мозг чувст вит ельны е нервы; Б — клет очное строение обоня т ельны х рецепт оров: 1 — реснички; 2 — обонят ельные клет ки; 3 — эпит елиальны е клет ки; 4 — нервные волокна

Орган вкуса. В слизистой оболочке я зы к а находятся неболь­ ш ие возвыш ения — вкусовые сосочки, имеющие грибовидную, желобоватую или листовидную форму (рис. 112, А). К аж ды й сосочек сообщается с ротовой полостью небольшим отверсти­ ем — порой. Она ведет в небольшую камеру, на дне которой располагаются вкусовые рецепторы. Они представляют собой волосковые клетки, волоски которых погружены в ж идкость, заполняю щ ую камеру. Когда пищ а оказы вается во рту, она растворяется в слюне, и этот раствор попадает в полость кам еры , воздействуя на рес­ нички. Если рецепторная клетка реагирует на данное вещ ест­ во, она возбуждается, и информация в виде нервных им пуль­ сов поступает в мозг. Р азличны е рецепторы вкуса по-разному реагирую т на те или иные воздействия (рис. 112, Б). Так, кончик я зы ка лучш е воспринимает сладкое, боковые к р ая я зы к а — кислое. Рецеп­ торы, расположенные на передних и боковых к раях я зы ка, ре­ агируют на соленое, рецепторы задней поверхности я зы к а — на горькое. Последних особенно много, и это не случайно. Н е­ съедобные или ядовитые вещ ества часто обладают горьким, неприятны м вкусом. Раздраж ение этими веществами рецеп­ торов задней поверхности я зы ка вы зывает защ итны й рвотный рефлекс.


262

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

Рис. 112. А — строение вкусового сосочка: 1 — вкусовы е рецепторы; 2 — вкусовой сосочек; 3 — вкусовы е нервы; 4 — железы, секреты ко­ т орых от мывают сосочек от воздейст вовавш их на него веществ; Б — вкусовы е зоны язы ка и ощ ущ ения, возникаю щ ие при и х раздра­ жении: 1 — горькое; 2 — кислое; 3 — соленое; 4 — сладкое

Рядом со вкусовыми сосочками находятся ж елезы , выде­ ляю щ ие ж идкость, которая непрерывно омывает сосочки. По­ этому вкусовые ощ ущ ения сохраняю тся недолго, и вскоре че­ ловек способен воспринимать новые ощ ущ ения. В определении вкуса, помимо вкусовых ощ ущ ений, участ­ вуют обонятельные, температурные, тактильны е, а иногда и болевые рецепторы (если в рот попадет едкое вещество). Син­ тез всех этих ощ ущ ений и определяет вкус пищ и. В кусовая зона коры большого мозга находится на внутрен­ ней стороне височной доли, рядом с обонятельной. И ллю зии. Лож ны е восприятия, как мы знаем, называю тся иллю зиям и. Помимо ф изических, причины их могут быть и психологическими. Так, мы обычно переоцениваем верхнюю часть фигуры: она каж ется больше. Чтобы убедиться в этом, откройте страницу в книге, где есть цифра восемь. Оба к р у ж ­ к а ее каж утся одинаковыми. Переверните страницу шрифтом вниз, и вы увидите, что верхний круж ок восьмерки (теперь он внизу) каж ется мельче. Иллю зорные восприятия корригиру­ ются практикой. К ом пенсация одних анализаторов другими. Вы уже знае­ те, что слуховой анализатор связан со зрительны м, зритель­ ный — с мыш ечным и вестибулярным, вкусовой — с ося­


Глава 12. Анализаторы. Органы чувств •

263

зательным и обонятельным анализаторами. При недостаточном развитии или повреждении одного анализатора компенсаторно совершенствуются другие. Хотя другие анализаторы не могут полностью возместить функцию отсутствующего, они позво­ ляю т больному человеку по-новому приспособиться к ж изни. Я ркий пример этого — Ольга Скороходова, которая была сле­ поглухонемой, но смогла получить высшее образование, защ и­ тить кандидатскую, а затем и докторскую диссертацию. Вестибулярный ап парат, меш очки, полукружны е кан алы , волосковые клетки, мыш ечное чувство, кож ная чувствительность, вибрационное чувство, осязание, обонятельны е клетки, вкусовые сосочки, вкусовые рецепторы. ^

1. Каково значение вестибулярного анализатора? 2. Почему после вращения человеку кажется, что восприни­ маемые предметы продолжают движение по кругу? 3. Какими способами можно тренировать выносливость вес­ тибулярного аппарата? 4. Что такое мышечное чувство? 5. Почему перед выполнением сложного действия важно мысленно представить его во всех деталях и нужной после­ довательности? 6. Как взаимодействуют органы вкуса и обоняния?

|

1. Что такое иллюзии? Приведите примеры из своей жизни. 2. Нарисуйте прямую вертикальную линию. Попробуйте ее разделить пополам, не пользуясь линейкой. Затем измерьте половинки. Почему верхняя чаще оказывается меньше ниж­ ней? У кого чаще встречается эта ошибка: у людей, знаю­ щих или не знающих об этой иллюзии?

Основные положения главы 12 Каждый анализатор состоит из рецепторов органов чувств (или рецепторов внутренних органов) нервных путей и чув­ ствительной зоны коры большого мозга. Там полученная ин­ формация оценивается, перерабатывается, хранится, а затем используется для ответных действий. Работа анализатора начинается с органов чувств.


264

Глава 12. Анализаторы. Органы чувств

Органы чувств — это специализированные органы, обеспечи­ вающие преобразование информационных сигналов, посту­ пающих от раздражителя, в форму, доступную для рецепто­ ров. Так, радужка глаза, роговица, хрусталик и стекловидное тело обеспечивают четкое изображение на сетчатке. Там про­ исходят фотохимические процессы, которые превращают све­ товые сигналы в поток нервных импульсов. Наружное ухо преобразует воздушные колебания в механи­ ческие колебания барабанной перепонки, косточки среднего уха усиливают их и через мембрану овального окна застав­ ляют колебаться жидкость внутреннего уха, а та воздействует на слуховые рецепторы. Их механические колебания преоб­ разуются в нервные импульсы. Принципиально те же процессы происходят и в других ор­ ганах чувств: поступающие раздражения преобразуются в химические или механические сигналы, а те — в нервные импульсы. По каналам связи (нервам и нервным путям) нервные импуль­ сы поступают в головной мозг, в том числе и в кору большого мозга. В первичных чувствительных зонах анализируются отдельные параметры раздражителя, во вторичных — воссоз­ даются образы в пределах данного анализатора (зрительного, слухового, тактильного), в третичных — воспроизводятся все событие в целом. В общем анализаторы дают верную картину внешних собы­ тий. Отдельные неточности, иллюзии исправляются практи­ кой. Каждый из анализаторов специфичен, он не может быть полностью заменен другим, но возможна частичная компен­ сация недостатка одного анализатора усиленным развитием другого.


Глава 13

Высшая нервная деятельность. Поведение. Психика

Из этой главы вы узнаете о врожденных и приобретенных программах поведения, о природе сна и сновидений, памяти, мышлении, об эмоциях и волевых действиях, о значении речи и трудовой деятельности

Вы научитесь разбираться в схемах безусловных и условных рефлексов, оценивать свою наблюдательность, память, внимание и путем тренировок улучшать их


§ 53. Вклад отечественных ученых в разработку учения о высшей нервной деятельности 1. В чем состояло открытие И. М. Сеченова? 2. Какие закономерности в работе головного мозга были открыты И. П. Павловым? 3. Отчего мы не замечаем ошибки в деталях при восприятии хорошо знакомых объектов? 4. Какое отношение к этому имеет открытое А. А. Ухтомским явление доминанты? В ы сш ая нервная деятельность. Из предыдущ их параграфов вы узнали о том, что нервная система регулирует работу орга­ нов и систем организма, обеспечивает поддержание постоян­ ства его внутренней среды, а такж е формирует поведение че­ ловека в социальной и природной среде. Под ��ысшей нервной деятельностью понимают те функции мозга, которые связа­ ны с внутренним миром человека, его психикой. И. М. Сеченов и И. П. Павлов. Изучение высшей нервной де­ ятельности в России связано прежде всего с именами двух вели­ ких ученых: И в а н а М и х а й л о в и ч а С е ч е н о в а (1829— 1905) и И в а н а П е т р о в и ч а П а в л о в а (1849—1936). Заслуга И. М. Сеченова состоит в том, что он доказал, что головной мозг может к ак усиливать рефлексы спинного мозга, так и затормаж ивать их. Именно открытие центрального тор­ м ож ения принесло И. М. Сеченову славу и мировое при­ знание. Он показал, что высшие отделы нервной системы спо­ собны регулировать работу ниж ерасполож енны х отделов. Этим была доказана многоуровневая организация работы моз­ га. Чем выш е расположен отдел мозга, тем более сложные функции он выполняет. И. П. Павлов продолжил исследование и установил, что все рефлексы могут быть разделены на две большие группы. Это врожденные рефлексы, названные им безусловными, и рефлек­ сы, выработанные уже после рождения, в процессе ж изни, названны е им условны м и. Образование условных рефлексов И. П. Павлов связывал с работой коры полуш арий большого мозга. Они возникают при обязательном условии сочетания


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

267

какого-либо раздраж ения, даже незначи­ тельного, с жизненно важ ны ми раздраж е­ ниями (например, пищей, болью, опасно­ стью) и становятся их сигналам и. Выработка условного реф лекса начи­ нается с подачи будущего условного р аз­ драж и теля, в наш ем примере — с заж и ­ гания лампочки. Обозначим заж ж енную лам почку буквой JI, а центры, которые возбуждаю тся в зрительной зоне коры И ван ^М ихайлович большого мозга, буквой JIt (рис. 113). После проявления ориентировочного реф(1829—1905) лекса на свет лампочки животному дают пищ у. Она вызывает безусловный слюноотделительный реф­ лекс и возбуждение n t в пищевой зоне коры . После этого несколько раз сочетают свет лам почки JI с кормлением П. В головном мозге последовательно возникаю т возбуждения JI, и П г Между этими центрами появляется временная связь JIj— П г После ее образования проявляется условный рефлекс. Вклю чается лам почка. Возбуждается центр Л г По обра­ зовавш ейся связи Л х—П х возбуждение достигает пищевого центра П ,. По нисходящ им путям оно переходит на слюноот­ делительный центр продолговатого мозга. Оттуда идет к слю н­ ным ж елезам, которые начинаю т функционировать на сигнал пищ и (включение лампочки) еще до того, к ак появится сама пищ а. Торможение условного реф лекса. У собаки с уж е вырабо­ танным условным рефлексом изменим условия опыта: вклю ­ чим лампочку, но давать пищ у после этого не будем. Сначала животное будет реагировать на лам почку к ак на сигнал пищ и — будет происходить условно-рефлекторное слю­ ноотделение. Однако затем начнется угасание условного реф­ лекса: слюны будет вы деляться все меньш е и меньше, пока условно-рефлекторное слюноотделение не прекратится полно­ стью. Через некоторое время рефлекс слю ноотделения на лам почку восстановится — произойдетрастормаж ивание. Од­ нако если условный рефлекс не подкреплять и в дальнейш ем, то выработается тормозная временная связь: свет лам почки станет сигналом отсутствия пищ и, и голодное животное пере­ станет искать корм в кормуш ке. Из этого примера следует, что условные рефлексы могут быть к ак полож ительными, так и


268 •

Глава 13. Высшая нервная деятельность

Рис. 113. Выработка условного рефлекса по И. П. П авлову. А — безус­ ловны й слюноот делит ельный рефлекс, Б — ориентировочный рефлекс на свет ла м п о ч ки ; В — выработка условного слюноотделительного рефлекса на свет ла м п о чки; Г — проявление выработанного условного рефлекса на свет лам почки: 1 — рецепторы язы ка; 2 — слюноотдели­ т ельный центр продолговатого мозга; 3 — слю нная железа; 4 — рецеп торы глаза; 5 — зрит ельные пут и; П — пища; П, — пищевой центр коры больш их полуш арий; JI — свет лампочки; JI, — зрит ельная зона коры больш их полуш арий, воспринимающ ая свет лам почки


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

269

от рицат ельны м и, или тормозными. Благодаря образованию полож ительны х и отрицательны х условны х рефлексов ж и ­ вотное учится отличать сигналы важ н ы х событий от похож их на них раздраж ителей, не имею щ их такого значения. Метод условных рефлексов. С помощью метода условных рефлексов можно реш ать ряд экспериментальны х задач, н а­ пример вы явить способность животного различать те или иные цвета, следить за движением процесса возбуждения в к о ­ ре большого мозга и подкорковых центрах. С помощью метода условных рефлексов был открыт закон взаим ной индукции. Он заклю чается в том, что очаг возбуж ­ дения «наводит» на соседние или конкурирую щ ие с ним уча­ стки процесс торможения. Н апример, сторожевая собака, спо­ койно поглощ авш ая свою порцию корма, вдруг зам етила при­ ближ ение чужого человека. Она начинает лаять, рваться с цепи. Возникш ий очаг более сильного возбуждения заторм а­ ж ивает пищевой центр. В результате слюна перестает выде­ ляться и собака временно забывает о корме. Бы ваю т случаи, когда торможение вызывает противопо­ лож ны й процесс — возбуждение. Так, уставш ие за день дети, у которых в коре мозга начинается процесс тормож ения, вдруг начинаю т «буйствовать»: пры гать, см еяться, капризничать. Это объясняется тем, что очаги тормож ения в коре вы звали процессы возбуждения в подкорковы х центрах, связанны х с проявлением эмоций. С законом взаимной индукции связана смена образов при восприятии двойственных изображ ений. Если вам удалось четко увидеть в рисунке два образа, например кролика и утку, то через некоторое время они начнут сменять друг друга. Тор­ можение одного образа по закону взаимной индукции будет вызывать другой, конкурирую щ ий (рис. 114). Р азны е формы торможения. И. М. Сеченов открыл цент ­ ральное торможение. И. П. Павлов вы яснил, как взаимодей­ ствуют между собой процессы возбуждения и тормож ения. Он показал, что бывает торможение врожденное и торможе­ ние условное, приобретаемое в процессе ж изни. К врожденному торможению относится внеш нее торможе­ ние. П оявление любого другого, более сильного раздраж ителя вызывает новый рефлекс в организме, а преж ний прекращ ает свою деятельность по закону взаим ной индукции. Такое тор-


270

Глава 13. Высшая нервная деятельность

4

Рис. 114. Д войст венны е изображ ения: 1 — черные и белые фигуры с гравюры М . Эшера; 2 — ваза — два профиля; 3 — кролик — ут ка; 4 — мужской профиль — эскимос


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

271

Рис. 115. И лл ю зи я уст ановки. Играю щ ие дети, вписанны е в конт уры левого полуш ария головного мозга, замечаю т ся не сразу. Они приним аю т ся за и зви ли ны коры. С казы вает ся и ллю зи я уст ановки, основанная на я влен и и дом инан­ ты А. А. Ухтомского

можение и называется внешним потому, что очаг тормож ения возникает вне функционирую щ ей рефлекторной дуги. С по­ мощью внешнего тормож ения автоматически прерывается действие, которое совершалось раньш е, и дается простор для функционирования новых рефлексов или других видов де­ ятельности. К приобретенному торможению относится внутреннее тор­ можение, наступаю щ ее при неподкреплении условного реф­ лекса, например при его угасании. Оно развивается в нейро­ нах самой рефлекторной дуги условного рефлекса и потому было названо внутренним. Доминанта. Поведение определяется ж изненны м и потреб­ ностями. Все они проявляю тся периодически. Сама по себе по­ требность, например в пищ е, существует всегда. Но она то вы ­ ходит на первый план (возникает ощ ущение голода), то вре­ менно угасает (при насыщ ении ощ ущ ение голода исчезает). П ри усилении потребности возникает временно господст­ вую щ ий в центральной нервной системе очаг возбуж дения, нацеленный на удовлетворение именно этой потребности. Рос­ сийский физиолог А л е к с е й А л е к с е е в и ч У х т о м ­ с к и й (1875—1942) назвал такой механизм временного гос­ подства возбуждения доминантой.


272

Глава 13. Высшая нервная деятельность

»——Домина нт ный очаг отличается рядом Г о с о б е н н о с т е й . Во-первых, он способен затормозить все конкурирующие очаги возJg ) буждения. Во-вторых, достаточен любой стимул, чтобы животное, находящееся в состоянии пищевой доминанты, реагировало на любое раздражение слюноотделением и пищедобывающей деятельностью. Именно доминанта позволяет замкнуть А лексей А лексеевич временную связь в коре большого мозга У хт ом ский между нейтральным и жизненно важным (1875— 1942) событиями. Доминанта проявляет себя в самых различны х ситуациях. Н апример, когда мы сильно увлечены делом, то не слыш им, к ак к нам обращ аю тся, забываем, что происходит вокруг. И нередко это способствует успешному результату. С явлени­ ем доминанты связаны иллю зии установки: мы, к ак правило, не замечаем то, что не ожидаем увидеть (см. рис. 115). Н а рисунке изображен головной мозг, и мы сразу воспроиз­ водим его в своем сознании, не вгляды ваясь в детали. Этот до­ минирую щ ий образ многим меш ает заметить подвох: вместо извилин мозга изображены дети. Высш ая нервная деятельность, центральное тормо��ение, безусловные и условные реф лексы , врем енная связь, подкрепление, угасание условного реф лекса без подкрепления, расторм аж ивание, полож ительные и отрицательны е (тормозные) условные реф лексы , закон взаим ной индукции возбуж дения-торможения, внешнее торможение, внутреннее торможение, доминанта. ^

1. Какие условия необходимы для выработки условного реф­ лекса? 2. В результате чего условный рефлекс угасает? 3. Что такое доминанта? 4. Каково значение доминанты в жизни? 5. Доминантный очаг возбуждения обычно затормаживает соседние участки коры. Объясните, с каким законом, откры­ тым И. П. Павловым, это связано. 6. Какова связь доминанты с потребностями?


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

273

1. Рассмотрите рисунок 114, 2. Его можно воспринимать по-разному: либо как два профиля, смотрящих друг на друга (они черные), либо как вазу (она белая), которую окружает черный фон. Попробуйте найти оба изображения. Если это удастся, вы будете видеть то профили, то вазу, поскольку од­ но восприятие затормаживает другое. Назовите закон, кото­ рый здесь проявляется. Происходит ли то же самое с други­ ми фигурами? 2. Если животное оказывается в незнакомой обстановке, оно на некоторое время замирает. Это пассивно-оборонительный рефлекс. Потом он сменяется ориентировочным рефлек­ сом — обнюхиванием и рассматриванием незнакомых пред­ метов. Эти безусловные рефлексы неоднократно сменяют друг друга. В чем их биологический смысл?

§ 54. Врожденные и приобретенные программы поведения 1. Как возникли врожденные формы поведения? 2. Почему в детстве люди легко овладевают языком? 3. Чем рассудочная деятельность отличается от условно-рефлекторной? 4. Почему в ходе выработки навыка временно ухудшаются результаты? Врожденные програм м ы поведения — безусловные реф лек­ сы, инстинкты. Они есть к ак у ж ивотны х, так и у человека. Они «обобщают» исторически (филогенетически) слож ивш ий­ ся видовой опыт и способствуют удовлетворению основных по­ требностей, то есть продолжению ж изни. П оскольку на разны х стадиях индивидуального развития (онтогенеза) организм находится не в одинаковых условиях, безусловные рефлексы особей разного возраста могут р азли ­ чаться. Но у всех представителей вида данного возраста и пола в норме они одинаковы. Приведем несколько примеров. Если младенца полож ить на ж ивот и приподнять его на ру­ ках, его тело выгнется дугой (рис. 116). Этот рефлекс направ­ лен прот ив силы тяжести. Когда грудной ребенок, леж ащ ий на животе, приподнимает голову и смотрит перед собой, она обращена вперед. Однако 1 8 . Д . В. К о л есо в


274

Глава 13. Высшая нервная деятельность

В Рис. 116. Рефлексы новорож денных и грудны х детей: А — вы гибание т уловищ а в сторону спины , противодействующ ее силе тяжести; Б — реф лекс ползания, вы званны й раздраж ением подошвы стопы; В — поворот головы набок при ее падении

когда он устает и опускает голову, она поворачивается в сторо­ ну. Этот рефлекс защ ищ ает нос и рот от попадания посторон­ них веществ, а такж е от удуш ья, поскольку, уткнувш ись в под­ стилку, ребенок мог бы задохнуться. У взрослого человека эти безусловные рефлексы отсутствуют. Другой формой врожденного поведения является инс­ т и н кт . Подобно всем рефлексам инстинкты вы зы ваю тся комплексом внеш них и внутренних причин и представляю т це­ почку безусловны х реф лексов, благодаря которым животные и человек приспосабливаю тся к той или иной среде. Запечат ление — свойство новорожденных ж ивотных в мо­ мент созревания анализаторов фиксировать в памяти образы своих родителей, место рож дения, образы существ своего ви­ да, на которые они впоследствии будут ориентироваться к ак на значимы е объекты. Так, у инкубаторских утят, после того к ак они вылупились из яй ц а и сформировался зрительный анализатор, возникает рефлекс следования. Они запечатлеваю т первый встретивш ий­ ся им движ ущ ийся объект и следуют за ним, к ак за наседкой, по пятам . Это может быть человек, ботинки, спичечный коро­ бок. Такое состояние продолжается довольно короткое время, всего 13—16 ч. М еханизм запечатления (импринтинга) был от­ кры т австрийским ученым, лауреатом Нобелевской премии К о н р а д о м Л о р е н ц е м (1903— 1989), основателем это­ логии — науки о поведении ж ивотных. Возрастные периоды, в которых происходит запечатление, могут быть разными для различны х анализаторов. Есть они и у млекопитаю щ их ж ивотны х, и у человека. Н апример, речью люди легко овладевают в младенческом возрасте. В более


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

275

позднем возрасте изучение я зы к а дается им с гораздо большим трудом. Приобретенные програм м ы поведения. Условные реф лек­ сы являю тся наиболее простыми из них. Они позволяю т ж и ­ вотному подкараулить ж ертву, уйти от преследования х и щ ­ ника, укры ться от непогоды, подыскать комфортное место для отдыха. Более сложной формой индивидуального поведения я в л я ­ ется рассудочная деят ельност ь. Здесь на основе прошлого опыта образуются новые связи, которых раньш е не было. Вот один из типичных примеров. Собаку приучили вставать на за­ дние лапы . Такое движ ение стало сигналом получения пищ и. Поэтому собака часто стала использовать свой навы к для вы праш ивания корма. Это обычный условный рефлекс, воз­ никш ий в результате сочетания позы «служить» с кормом. Рассмотрим иной случай. Собака просится на прогулку: лает, виляет хвостом. Но это не дает должного эффекта. Тогда она встает на задние лапы перед дверью, хотя никто ее этому не учил. Имею щийся навы к собака использует для другой цели. И если он будет подкреплен, животное возьмет его «на воору­ жение». К рассудочной деятельности можно отнести и способность животного строить свое поведение с учетом перемещ ения до­ бычи. Если сделать экран с небольшим отверстием, поставить его перед ж ивотным, а за экраном перемещ ать прим анку, то животное, обладающее более высоким уровнем высшей нерв­ ной деятельности, например ворона, бежит к месту, где кон­ чается экран и там поджидает добычу, а не пытается протис­ нуться в узкую щ ель, как курица. Д инам ический стереотип — это объединение нескольких условных рефлексов в единую цепочку, которая подкрепляет­ ся лиш ь в конце, когда все условно-рефлекторные действия выполнены. После выработки динамического стереотипа в ко­ ре большого мозга образуется система последовательных по­ лож ительны х и отрицательны х условно-рефлекторных свя­ зей. У ж ивотных динамический стереотип формируется так: ж ивотному в одной и той ж е последовательности дают ряд условных сигналов, последовательно вызываю щ их ряд поло­ ж ительны х и тормозных условных рефлексов, а подкрепление дают не после вы полнения каж дого условно-рефлекторного действия, а в конце всей цепочки. П ри выработке динам иче­ 18 *


276

Глава 13. Высшая нервная деятельность

ского стереотипа наступает момент, когда после первого сиг­ нала животное выполняет все действия, не дож идаясь допол­ нительных стимулов. Слово «стереотип» означает «постоянство». Однако это пос­ тоянство динамическое, поскольку оно возникает в процес­ се ж изни и в процессе ж изни может исчезнуть или изм енить­ ся, если изм енятся условия, леж ащ ие в основе его формиро­ вания. И. П. П авловым было показано, что поддержание динам и­ ческого стереотипа связано с полож ительны м и эм оциями, а его разруш ение — с отрицательны ми. Сформировавш ийся динамический стереотип не всегда приносит пользу. Иногда он может стать препятствием для овладения новыми навы ка­ ми, в преодолении вредных привычек. Примером динамического стереотипа является наше пись­ мо. Во время учебы сначала вырабатывалась связь между зву­ ком и соответствующей буквой, потом между слогом и его гра­ фическим изображением, наконец между словами и их написа­ нием. Заметим, что смысл слова становится ясным лиш ь после того, как написаны (или прочитаны) все буквы. Если в основе написания каж дой буквы леж ит условный рефлекс, то в осно­ ве написания слова леж ит динамический стереотип, посколь­ ку смысл слова (подкрепление) становится понятным, когда все буквы написаны. Но все это было лиш ь тогда, когда мы учились читать, теперь нам достаточно прочесть начало слова или даж е начало фразы, чтобы уловить смысл текста. Н ачаль­ ные стимулы приводят в движение всю цепочку. Чтобы проследить, к ак формируется динамический стерео­ тип, попробуем его переделать, выработать навы к зеркально­ го письма. Все элементы букв должны быть ориентированы в противоположную сторону: справа налево, к ак показано в об­ разце (рис. 117). Л А БО РА ТО Р Н А Я РАБО ТА

Выработ ка навы ка зеркального письма как прим ер разруш ен ия старого и образования нового динамического стереотипа Условия работы. Опыт можно проводить одному, но лучше, если он проводится в присутствии других людей. Тогда более отчетливо проявляются эмоциональные компоненты, связанные с перестрой­ кой динамического стереотипа.


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

277

Ход работы Измерьте, сколько секунд потребуется, чтобы написать скоро­ писью какое-либо слово, например «Психология». С правой сторо­ ны проставьте затраченное время. Предложите испытуемому написать то же слово зеркальным шриф­ том: справа налево. Писать надо так, чтобы все элементы букв были повернуты в противоположную сторону. Сделайте 10 попыток, око­ ло каждой из них с правой стороны проставьте время в секундах. Оформление результатов Постройте график. На оси X (абсциссе) отложите порядковый но­ мер попытки, на оси У (ординате) — время, которое испытуемый потратил на написание очередного слова. Подсчитайте, сколько разрывов между буквами было при написа­ нии слова обычным способом, сколько разрывов стало при первой и последующих попытках написания слова справа налево. Отметьте, в каких случаях возникают эмоциональные реакции: смех, жестикуляция, попытка бросить работу и др. Назовите число букв, в которых встречаются элементы, написан­ ные старым способом. В ремя,

0

с

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ч исло попыток

Рис. 117. График выработ ки навы ка зеркального письма

X


278

Глава 13. Высшая нервная деятельность

Проанализируйте полученный график. Встречаются ли моменты, где навык перестает вырабатываться, когда его результаты стано­ вятся хуже? Это случается всегда, когда образовавшаяся система связей исчерпывает себя и начинается новый поиск. Это случается несколько раз помимо нашего сознания и прекращается после то­ го, как результаты станут стабильными, а динамический стерео­ тип выработанным. Объясните опыт, ответив на следующие вопросы: 1. Какие факты говорят, что при разрушении динамического сте­ реотипа происходит распад общей деятельности на отдельные эле­ менты, например слово, написанное ранее одним росчерком, выписывается теперь по буквам? 2. Делаются ли при формировании нового динамического стерео­ типа попытки соединять буквы без дополнительной инструкции? Нужны ли эти инструкции для овладения приемами рациональ­ ного письма? 3. В чем выражалась «борьба» между стереотипами — вновь созда­ ваемым и старым, хорошо закрепленным? Об этом можно судить по наличию элементов букв, написанных по-старому. Врожденные програм м ы поведения: безусловные рефлексы , инстинкты; запечатление (импринтинг), этология. Приобретенные програм м ы поведения: условный рефлекс, рассудочная деятельность, динамический стереотип, полож ительны е и отрицательны е эмоции, навы ки, привы чки. ^

1. Какие формы поведения могут быть отнесены к врожден­ ным, а какие — к приобретенным? 2. Какие безусловные рефлексы человек унаследовал от обезьяноподобных предков? 3. Что такое инстинкт? 4. Почему утята, выведенные курицей, следуют за ней, как и цыплята? Каков механизм этого явления?

|

Примером динамического стереотипа может быть письмо и чтение. Нередко мы пишем под диктовку, пропуская звуки, которые слышатся, но не пишутся, либо проставляя те, что не слышатся, но пишутся. Вспомните, как вырабатывался у нас этот динамический стереотип.


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

279

§ 55. Сон и сновидения 1. Только ли отдыхает мозг во сне? 2. Почему бодрствование сменяется сном? 3. В чем отличие между быстрым и медленным сном? 4. Какое значение имеют сновидения? 5. Отличаются ли сновидения здорового и больного человека? Сон. Раньш е полагали, что сон — это торможение основных отделов коры больших полушарий, благодаря которому проис­ ходит отдых нейронов и восстановление их работоспособности. Исследования последних лет показали, что сон — не только отдых мозга, но и активная перестройка его работы, необходи­ мая для упорядочивания полученной в период бодрствования информации. Биологический рит м сна и бодрствования связан со сменой дня и ночи. Он является таким ж е естественным состоянием человека, как периодически наступающие голод, ж аж да и дру­ гие потребности. Невозможно выспаться впрок, так ж е как не­ возможно наесться или утолить ж аж д у на длительное время. Бодрствование и сон должны сменять друг друга, а потому излиш не продолжительны й сон для здорового человека может оказаться вредным. И сследования на электронны х приборах показали, что электрическая активность мозга во время сна меняется и что сон имеет несколько стадий. Из них наиболее значимы две: сон медленны й и сон быстрый. При медленном сне на графике наблюдаются редкие волны большой амплитуды , мыш цы расслаблены, ды хание ровное, спокойное, сердцебиение замедленно, глазны е яблоки не­ подвиж ны. Д еятельность головного мозга строго ритмична (рис. 118). При быстром сне электромагнитные колебания становятся быстрыми, ритм сердечной деятельности повыш ается, глазные яблоки под закры ты м и веками приходят в движение, но ос­ тальные мыш цы заторможены. Сновидения. Есть предположение, что чащ е человек видит сновидения и переживает их во время быстрого сна. Последнее наш ло подтверждение и в опытах на животных. О значении сновидений до сих пор ведутся ож ивленные спо­ ры. Р яд исследователей считают их средством психической за­


280 •

Глава 13. Высшая нервная деятельность

т

т

т

Рис. 118. Периоды сна человека в течение ночи

щ иты. Если человек здоров, ему снятся сны, в которых он с успехом выходит из всевозмож ных ситуаций. Если человек наяву потерпел какую -то неудачу, например не смог найти подходящ ий ответ на обидную реплику, то во сне этот ответ бывает найден. В случае заболевания, например невроза, человек видит тревожные, устраш аю щ ие сны. По мере выздоровления сны становятся более спокойными и благоприятны ми. Биологические ритмы , сон и бодрствование, медленный сон, быстрый сон, сновидения. Q

1. Какое отношение к природным биоритмам имеет смена сна и бодрствования? 2. Что происходит во время сна? 3. Чем быстрый сон отличается от медленного? 4. Каково значение сновидений?


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

281

§ 56. Особенности высшей нервной деятельности человека. Речь и сознание. Познавательные процессы 1. В чем сходство и различие потребностей человека и животных? 2. Какие функции выполняет внешняя и внутренняя речь? 3. Что относится к познавательным процессам? 4. Как можно улучшить наблюдательность, память и воображение? Потребности людей и ж ивотны х. У человека, к ак и у ж ивот­ ны х, есть потребности, закрепленны е генетически: в пищ е, во­ де, комфортной температуре, в общении. Такие потребности могут быть названы базовыми, потому что без их удовлетворе­ ния человек не может существовать физически. Врожденные безусловные рефлексы и выработанные на их базе условные рефлексы позволяют ребенку удовлетворять свои потребности с помощью взрослых. Н аряду с базовыми формируются и вторичные потребнос­ ти, например в предметах пользования, созданных обществом в процессе трудовой деятельности. С самого раннего возраста потребности ребенка развиваю т­ ся и становятся все более разнообразными. Зависит это от уров­ ня развития общества и материального достатка семьи, моды на те или иные предметы потребления. Н аряду с м атериаль­ ными потребностями развиваю тся и духовные потребности в искусстве, чтении, творческой деятельности. Они являю тся важ ны м стимулом в развитии личности. Роль речи в познании и труде. Познавательные способнос­ ти человека значительно выш е, чем таковые у ж ивотны х. Ж ивотные в своем поведении ориентируются только на нату­ ральны е объекты. Люди же используют словесные символы, заменяю щ ие эти природные объекты и дающие возможность сначала разработать сценарий предполагаемых действий, а уж потом действовать. Речь состоит из слов. Каждое слово имеет свой см ы сл, то есть связано с определенным предметом, действием или состо­ янием. Одни слова обозначают предметы, другие — их к а ­


282

Глава 13. Высшая нервная деятельность

чества, третьи — обстоятельства, четвертые — действия. Но язы к — это не просто набор слов. Существуют определенные грамматические правила, которые связываю т отдельные сло­ ва во фразы. И именно фраза дает нам возможность рассказать о событиях, происходящ их с нами и вокруг нас. Реагировать на слова-команды могут и ж ивотные, но создавать и осозна­ вать новые связи с помощью слов свойственно лиш ь человеку, усвоившему лексику и грам м атику язы ка. Не следует забывать, что слова — всего лиш ь символы, что суж дения, высказанны е с помощью слов, могут быть и верны ­ ми, и ошибочными. П роверка правильности утверж дения осу­ щ ествляется практикой, личным и общественным опытом. В ж изни человек сталкивается с большим количеством за­ дач, и в его памяти накапливаю тся способы их реш ения. Од­ нако не все, что запомнил человек, мож ет им осознаваться. Способность реш ать задачи с помощью подсознательного опы ­ та называется инт уицией. При этом человек может поступать правильно, но объяснить, почему он поступил так, а не иначе, не может. Роль речи в развитии высш их психических функций. П о­ ведением маленького ребенка обычно управляю т взрослые. Они показываю т ему необходимые действия и называю т их. Постепенно наступает момент, когда ребенок сам в состоянии выполнить словесную инструкцию . В дальнейш ем ребенок сам начинает проговаривать те действия, которые он собирается предпринять, как бы давая инструкцию себе самому. Это осо­ бенно отчетливо проявляется во время игры. Словесные реп­ лики-команды в дальнейш ем переходят во внутреннюю речь. И нструкции уже не будут таким и длинными, но будут вполне достаточными, чтобы организовывать осознанное поведение. Таким образом, речь становится не только средством обще­ ния, но и средством организации своего собственного поведения. П ознавательны е процессы. Развитие речи становится клю ­ чевым моментом в формировании личности. Она открывает не­ ограниченные возможности для освоения опыта предшествую­ щ их поколений. К познават ельны м процессам относят ощ ущ ения, восприя­ тие, пам ять, воображение и мыш ление, а такж е представле­ ния пам яти и воображения. Ощ ущ ения и частично восприя­ тия мы рассмотрели ранее, когда знакомились с функциям и головного мозга (§ 46) и анализаторами (§ 48).


Глава 13. Высшая нервная деятельность •

283

Ощущения и восприятия. Ощущением называют отраж е­ ние отдельных свойств предмета. Восприятием называю т отраж ение предмета в целом. И ощ ущ ения и восприятия осущ ествляю тся только тогда, когда предметы воздействуют на наш и органы чувств. «Твердое», «холодное», «красное», «кислое» — это ощ ущ ения. «Яблоко» — это восприятие, пото­ му что в нем синтезирован целый ряд свойств, позволяю щ их нам определить этот предмет в целом. Каждое восприятие или ощ ущение имеет словесный эквивалент, что позволяет, с од­ ной стороны, руководить восприятием, а с другой — описывать то, что мы восприняли, и передавать эту информацию другим лю дям. Предметы и явления, которые становятся центром нашего вним ания, назы ваю тся объектами восприят ия, все прочее н а­ зывают фоном. Когда мы рассматривали на рисунке 114, 2 двойственное изображение (вазу и два профиля), то в зависимости от того, что мы считали объектом восприятия, а что — фоном, мы видели то одно изображение, то другое (то профили, то вазу). Содержа­ ние восприятия будет тоже меняться: если принять на рисун­ ке 114, 3 две полоски на голове за клю в, можно увидеть утку, но если принять эти полоски за уш и, то получается кролик. П онятия «объект восприятия» и «фон» нуж ны для многих практических целей. Если мы хотим замаскировать человека или какой-либо предмет, мы долж ны сделать так, чтобы фон и объект восприятия различались мало. У рекламы совершенно иные требования. Объект восприя­ тия должен быть максимально броским, привлекаю щ им к се­ бе внимание, а фон должен подчеркивать объект и контрасти­ ровать с ним. Н аблюдение — это целенаправленное восприятие, где стро­ го определено, что надо постараться увидеть и в каком поряд­ ке, каки е измерения надо проводить и в какое время. Р азл и ­ чают объективное и субъективное восприятие. Одно дело, ког­ да человек точно описывает ф акты , и совсем другое — когда он осмысливает их и вы раж ает свои эмоции по их поводу. И сами ф акты , и осмысливание их имеют самостоятельную ценность, поэтому подменять одно другим нельзя. Нередко люди с субъективным восприятием описывают не столько ф акты и события, свидетелями которых они были, сколько свои переж ивания по поводу этих событий. Н апри­


284

Глава 13. Высшая нервная деятельность

мер, что можно понять из такого вы сказы вания мамы по пово­ ду болезни сына: «Ох, я всю ночь не могла заснуть, потому что меня будил его каш ель... Я вся испереживалась, голова моя раскалы вается, меня чуть удар не хватил, когда я прикосну­ лась к его лбу». П онять из этого рассказа, когда начался к а ­ ш ель, к ак а я была температура и в какое время ее изм еряли, невозможно. П редставление пам яти и воображ ения. Известно, что ощ у­ щение и восприятие прекращ аю тся после того, к ак предметы, звуки и другие раздраж ители перестают действовать на наши органы чувств непосредственно. Но они продолжаю тся в виде предст авлений. П редст авление пам ят и — это следы преж ­ них ощ ущ ений и восприятий. Они неотчетливы, ф рагментар­ ны. В памяти как бы всплывает то одна, то другая деталь пред­ мета или обстановки. П редставления неточны. Они могут до­ полняться деталями, которых на самом деле не было, между тем как другие детали, может быть более важ ны е, оказы ваю т­ ся забытыми. П редставлять себе мы можем и объекты, и даж е целые сце­ ны, которых никогда не было. Эти представления называю тся предст авлениями воображения. Без них не мог бы обойтись ни писатель, ни худож ник, ни ученый, ни строитель, посколь­ ку с воображения начинается творчество. Именно творческое воображение позволяет человеку изобретать вещ и, которых не было до него, а затем воплощ ать их в материале. П ам ять. Если образы окруж аю щ их нас предметов, остав­ ш иеся в виде представлений, фрагментарны и неточны, то п а­ м ять — явление значительно более устойчивое, так к ак опи­ рается на речь. Сложно представить зрительно образ челове­ ка. Гораздо легче ответить, какого цвета его волосы, какой формы нос, какой у него тембр голоса и т. д. П ам ят ь — довольно слож ны й процесс. Он состоит из запо­ минания информации, ее хранения и воспроизведения. Различаю т память логическую и м еханическую . М еханиче­ ская память основана на повторении: материал повторяют до полного его запоминания. При использовании логической п а­ мяти человек пытается представить взаимосвязь между опи­ сываемыми событиями или явлениям и. И тогда удается не только воспроизвести текст, но и порядок, в котором была и з­ лож ена информация. Н апример, телефон 345-16-25 можно просто заучить, но можно запомнить его так: 345-42-52. Если


Глава 13. Высшая нервная деятельность Ф

285

запомнить три последовательные цифры 3, 4, 5, то воспроиз­ вести остальные не составит труда. В первом случае мы ис­ пользовали механическую память, во втором — логическую. При запоминании важ на установка на его длит ельност ь. Дело в том, что кратковрем енная и долгосрочная пам ять име­ ют разные механизмы. В первом случае в системе цепей ней­ ронов образуются непрерывно циркулирую щ ие потоки нерв­ ны х импульсов, а во втором — вырабатываю тся химические вещ ества, направляю щ ие возбуждение по нуж ны м каналам связи. Кратковременную пам ять называю т операт ивной, так к ак она действует только на время проводимой операции. Вам сообщили номер, по которому надо звонить. Вы его помнили, когда набирали. Но после того, к ак вы услы ш али сигнал «за­ нято» и попытались набрать номер снова, выяснилось, что вы его забыли. Кончилась операция набора номера — кончился и срок памяти. При заучивании важ но знать, какой анализатор лучш е воспринимает информацию. У одних хорошо развита зритель­ ная память, у других — слуховая, у третьих — моторная: они легче запоминают текст, который записали (или законспекти­ ровали) сами. Д ля четвертых выгоднее заучивать вслух, что­ бы в работе участвовала и слуховая и моторная виды памяти. Воображение. Образы воображения закрепляются с помощью речи и могут передаваться другим людям в виде художествен­ ных образов или научных предположений, которые потом будут проанализированы логическим мышлением и использованы в построении замыслов при создании новых вещей. Различаю т активное и пассивное воображение. А кт ивное воображение позволяет человеку до начала его работы пред­ ставить себе то, что получится в результате. Эти образы позво­ ляю т довести изделие до необходимого уровня, будь то само­ делка в руках ребенка или космический корабль в чертеж ах генерального конструктора. От активного воображения следует отличать пассивное воображение, которое подменяет собой активны е действия. Если перечитать роман И. А. Г о н ч а р о в а «Обломов», то нетрудно заметить, что более половины романа посвящ ено гре­ зам главного героя. Он мнит себя то великим полководцем, то великим артистом, то совершает множество благороднейших поступков, но все это не сходя со своего дивана. По существу, эти мечтания — уход от ж изни.


286 •

Глава 13. Высшая нервная деятельность

М ыш ление — это обобщенное и опосредованное познание действительности. Современные люди не ж и ли во времена первых кроманьонцев. Мы не слыш али и не могли слыш ать их речь. Тем не менее мы утверждаем, что они умели разгова­ ривать. Почему? Потому, что кроманьонцы имели подбородоч­ ный выступ, к которому прикреплялись м ы ш цы , участвую ­ щие в членораздельной речи. Потому что их левое полуш арие, судя по отпечаткам мозга на костях черепа, было несколько больше правого. Знание общих закономерностей позволяет по одним данным находить другие (ранее неизвестные). В этом суть опосредованного п ознания. В нашем примере по строе­ нию черепа была определена степень развития речи у людей доисторического периода. Если ощ ущение отраж ает отдельные свойства предмета, а восприятие — предмет в целом, то мы ш ление схватывает то общее, что имеется у нескольких сходных предметов. В резуль­ тате этого формируется обобщенное понятие. Оно характеризу­ ет наиболее важные признаки группы предметов и выраж ается словесным определением. Так, понятие «дерево» включает мно­ го видов древесных растений, отличаю щ ихся от кустарников или трав. П онятия бывают конкретные: «береза», «осина», «сосна», но бывают и обобщенные — например, «лес», «растительность Зем ли ». Совокупность индивидуальны х особенностей м ы ш ления человека называют умом. Самостоятельность, критичность, гибкость, творческая инициатива, избирательность — основ­ ные качества ума. Большую ценность представляет самостоятельность мыш ­ ления. Вместе с речью ребенок усваивает не только слова и грамматику, но и логические правила мыш ления. Только овла­ дев инструментом мыш ления — логикой, человек получает воз­ можность делать правильные выводы и не ошибаться в них. Любое суждение и умозаклю чение могут быть либо п ра­ вильны ми, либо ошибочными. Умение проверить их и отсто­ ять истину связано с крит ичност ью м ы ш ления. Умение к р и ­ тически подойти к своим выводам — важное качество ума. Наиболее сущ ественный недостаток м ы ш ления связан с его консерватизмом, когда человек зам ы кается в кругу привы ч­ ных реш ений и не может перейти к принципиально иным иде­ ям. Поясним это небольшим примером. Если