Функции основных органов и систем организма - кровообращение, дыхательная система, опорно-двигательный аппарат, мышечная, сенсорные сист

 

В опорно-двигательном аппарате выделяют две части: пассивную и активную. Пассивная часть представляет собой скелет, образованный костями и их соединениями. Активная часть представлена скелетными мышцами, образованными поперечнополосатой мышечной тканью, диафрагмой, стенками внутренних органов.

 

Скелет человека

Скелет выполняет две  основные функции: механическую и биологическую.

 

Механическая функция включает в себя:

—опорную функцию — кости вместе с их соединениями составляют опору тела, к которой прикрепляются мягкие ткани и органы;

—функцию передвижения (хотя и косвенно, так как скелет служит для прикрепления скелетных мышц);

—рессорную функцию — за счет суставных хрящей и других конструкций скелета (свод стопы, изгибы позвоночника), смягчающих толчки и сотрясения;

—защитную функцию — формирование костных образований для защиты важных органов: головного и спинного мозга; сердца, легких. В полости таза располагаются половые органы. В самих костях находится красный костный мозг.

 

Под биологической функцией понимают:

—кроветворную функцию — красный костный мозг, находящийся в костях, является источником клеток крови;

—запасающую функцию — кости служат депо для многих неорганических соединений: фосфора, кальция, железа, магния и поэтому участвуют в поддержании постоянного минерального состава внутренней среды организма.

 

Скелет человека образован  разного вида костями .По форме и строению кости делятся на:

—трубчатые кости (длинные и короткие) — это кости скелета свободных конечностей ;

—губчатые кости: длинные — ребра и грудина; короткие — позвонки, кости запястья, предплюсны;

—плоские кости — кости крыши черепа, лопатка, тазовая кость, построенные из губчатого вещества, окруженного пластинкой компактного вещества;

—смешанные кости — височные и основания черепа.

 

Кости скелета могут  соединяться двумя способами.

Первый способ заключается  в соединении костей, когда между  ними отсутствует щель. Такие соединения называются непрерывными. (Непрерывные соединения могут быть образованы соединительной тканью(например, связки между дужками позвонков), хрящевой тканью (соединение ребер с грудиной) и срастанием костей между собой (кости черепа срастаются с образованием шва, а тазовые кости — без образования шва).

Второй способ соединения называется прерывистым соединением — между костями остается щель. Такие соединения называются суставами .

 

Мышечная система.

 

Мышечной системой принято  называть совокупность мышц и мышечных пучков, объединенных, как правило, соединительной тканью.  

 
Мышечная система отсутствует  у одноклеточных и губок но, тем не менее, прекрасно развита  у позвоночных, у которых она  составляет 1/3 - 1/2 массы тела. Ее основные функции - осуществление движения организма, поддержание равновесия тела. Также она отвечает за дыхательные движения и транспортировку пищи и крови внутри организма. В тканях мышечной системы химическая энергия трансформируется в механическую и тепловую энергии.  
 
Мышечная система человека состоит из 600 скелетных мышц, объединенных в функциональные группы: сгибание/разгибание, приведение/отведение и т.д.  
 
Пучки мышечных волокон, окруженные тонкой соединительно-тканной оболочкой, обычно располагаются параллельными рядами. Длина мышцы зависит от длины мышечных волокон. Сама мышца покрыта более плотной оболочкой, называемой фасцией. В разрезе мышца напоминает многожильный кабель, где каждый "провод" надежно изолирован друг от друга.  
 
Мышцы прикрепляются к двум различным костям, как бы образуя таким образом "рычаг". Сокращение мышцы сопровождается ее укорочением, когда точки с прикрепленными к ним мышцами начинают сближаться.  
 
Особую группу составляют мимические мышцы лица. Одним концом они крепятся к костям лицевого черепа, а другим - к коже.  
 
Мышечная ткань активно сокращается под влиянием нервной системы и ряда веществ. Принято выделять два типа этой ткани, различных по строению - гладкую (неисчерченную) и поперечно-полосатую (исчерченную).  
 
Особенностью гладкой мышечной ткани является ее клеточное строение. Она образует мышечные оболочки стенок внутренних органов (кишечника, матки, мочевого пузыря и др.), кровеносных и лимфатических сосудов.  
 
Поперечно-полосатая мышечная ткань является основным структурно-функциональным элементом скелетной мышцы. Поперечная исчерченность, различимая лишь под микроскопом, объясняется строением миофибриллы - сократительного элемента мышечного волокна.  
 
Движение является одним из актуальных условий нормального развития и существования человека. Оно влияет не только на формирование структур, но и обеспечивает большинство функций организма.  
 
Сложные движения стимулируют работу головного мозга и положительно влияют на психическое и интеллектуальное развитие. Отметим, что в тесном взаимодействии с движением находятся мышление, высшие формы анализа и развитие памяти.  
 
Гиподинамия или дефицит движения вызывает болезненное состояние, которое обычно выражается в нарушениях обмена веществ, снижении регулирующей и координирующей способностей нервной системы, а также ослаблении защитных функций организма. Гиподинамия является не менее важной причиной нарушений в деятельности сердца и легких, снижения функций эндокринной системы, осуществляющей вместе с нервной системой регуляцию процессов в организме человека.  
 
Сокращение скелетных мышц делает движение возможным. Параллельно оно улучшает крово- и лимфообращение, микроциркуляцию, обменные процессы в органах и тканях. Движение значительно влияет на развитие и форму костей с прикрепленными к ним мышцами. Сокращение не только стимулирует мышечную ткань, но и оказывает серьезнейшее воздействие на ее прогресс, увеличение массы и формирование мышечной структуры. У взрослого мужчины среднего роста мышечная масса составляет 29-30 кг, у женщины - не более 16-18 кг.

 

 

4. Сенсорные системы человека и их функции

 

Сенсорные системы человека являются частью его нервной системы, способной воспринимать внешнюю  для мозга информацию, передавать ее в мозг и анализировать. Получение  информации от окружающей среды и собственного тела является обязательным и необходимым условием существования человека. Термин «сенсорные (лат. sensus — чувство) системы» сменил название «органы чувств», сохранившееся только для обозначения анатомически обособленных периферических отделов некоторых сенсорных систем (как, например, глаз или ухо).

 

Сенсорные системы человека обеспечивают:

1) формирование ощущений  и восприятие действующих стимулов;

2) контроль произвольных  движений;

3) контроль деятельности  внутренних органов; 

4) необходимый для бодрствования человека уровень активности мозга.

Зрительная  сенсорная система

 

Зрительная сенсорная  система служит для восприятия и анализа световых раздражений. Через нее человек получает до 80-90 % всей информации о внешней среде. Глаз человека воспринимает световые лучи лишь в видимой части спектра — в диапазоне от 400 до 800 нм.

 

Зрительная ceнсорная  система состоит из следующих отделов:

1. периферический отдел -это сложный вспомогательный орган — глаз, в котором находятся фоторецепторы и тела 1-х (биполярных) и 2-х (ганглиозных) нейронов;
2. проводниковый отдел -зрительный нерв (вторая пара черепно-мозговых нервов), представляющий собой волокна 2-ых нейронов и частично перекрещивающийся в хиазме, передает информацию третьим нейронам, часть которых расположена в переднем двухолмии среднего мозга, другая часть — в ядрах промежуточного мозга, так называемых наружных коленчатых телах;
3. корковый отдел — 4-е нейроны находятся в 17 поле затылочной области коры больших полушарий. Это образование представляет собой первичное (проекционное) поле или ядро анализатора, функцией которого является возникновение ощущений. Рядом с ним находится вторичное поле или периферия анализатора (18 и 19 поля), функция которого — опознание и осмысливание зрительных ощущений, что лежит в основе процесса восприятия. Дальнейшая обработка и взаимосвязь зрительной информации с информацией от других сенсорных систем происходит в ассоциативных задних третичных полях коры — нижнетеменных областях.

 

Важными характеристиками органа зрения являются острота и поле зрения.

Остротой зрения называется способность различать отдельные  объекты. Она измеряется минимальным  углом, при котором две точки воспринимаются как раздельные, — примерно 0.5 угловой минуты. В центре сетчатки колбочки имеют более мелкие размеры и расположены гораздо плотнее, поэтому способность к пространственному различению здесь в 4-5 раз выше, чем на периферии сетчатки. Следовательно, центральное зрение отличается более высокой остротой зрения, чем периферическое зрение. Для детального разглядывания предметов человек поворотом головы и глаз перемещает их изображение в центр сетчатки.

Рис. 1. Рецепторы сенсорных систем 
А: фоторецепторы. Колбочки (1) и палочки (2). 
Б: слуховые рецепторы. 1 — вестибулярная лестница, 2 — барабанная 
лестница, 3 — перепончатый канал улитки, 4 — вестибулярная мембрана. 
5 — основная мембрана, 6- покровная мембрана, 7 — волосковые клетки, 
8 — афферентные нервные волокна, 9 — нервные клетки спирального 
ганглия (первые нейроны). В и Г: вестибулярные рецепторы. 
В — отолитовый аппарат. 1 — отолитовая мембрана, 2 — отолиты (кристаллы углекислого кальция), 3 — волосковые рецепторные клетки, 
4 — волокна вестибулярного нерва. Г — полукружные каналы. 1 — волокно вестибулярного нерва, 2 — ампула, 
3 — купула с волосковыми рецепторными клетками, 
4 — полукружный канал. Стрелки показывают направление колебаний купулы при инерционных смещениях эндолимфы. 
Д: проприорецепторы. Мышечное веретено. 1 — афферентное нервное 
волокно, 2 — экстрафузальныемышечные волокна (перерезаны), 
3 — внутриверетенные (интрафузальные) мышечные волокна, 
4 — оболочка веретена, 5 — ядра, 6 — ядерная сумка, 
7- чувствительные нервные окончания, 
8 — эфферентные нервные гамма-волокна, 9 — сухожилие. 
Сухожильный орган. 1 — афферентное нервное волокно, 
2 — мышечные волокна, 3- сухожилие, 4- капсула, 
5 — чувствительные нервные окончания.

Острота зрения зависит  не только от густоты рецепторов, но и от четкости изображения на сетчатке, т. е. от преломляющих свойств глаза, от степени аккомодации, от величины зрачка. В водной среде преломляющая сила роговицы снижается, так как ее коэффициент преломления близок к коэффициенту воды. В результате под водой острота зрения уменьшается в 200 раз.

Полем зрения называется часть пространства, видимая при  неподвижном положении глаза. Для  черно-белых сигналов поле зрения обычно ограничено строением костей черепа и положением в глазницах глазных яблок. Для цветных раздражителей поле зрения меньше, так как воспринимающие их колбочки находятся в центральной части сетчатки. Наименьшее поле зрения отмечается для зеленого цвета. При утомлении поле зрения уменьшается.

Человек обладает бинокулярным зрением, т.е.зрением двумя глазами. Такое зрение имеет преимущество перед моноокулярным зрением (одним  глазом) в восприятии глубины пространства, особенно на близких расстояниях (менее 100 м). Четкость такого восприятия (глазомер) обеспечивается хорошей координацией движения обоих глаз, которые должны точно наводиться на рассматриваемый объект. В этом случае его изображение попадает на идентичные точки сетчатки (одинаково удаленные от центра сетчатки) и человек видит одно изображение. Четкий поворот глазных яблок зависит от работы наружных мышц глаза — его глазодвигательного аппарата (четырех прямых и двух косых мышц), другими словами, от мышечного баланса глаза. Однако идеальный мышечный баланс глаза или ортофория имеется лишь у 40% людей. Его нарушение возможно в результате утомления, действия алкоголя и пр., а также как следствие дисбаланса мышц, что приводит к нечеткости и раздвоению изображения (гетерофория). При небольших нарушениях сбалансированности мышечных усилий наблюдается небольшое скрытое (или физиологическое) косоглазие, которое в бодром состоянии человек компенсирует волевой регуляцией, а при значительных — явное косоглазие.

Глазодвигательный аппарат  имеет важное значение в восприятии скорости движения, которую человек оценивает либо по скорости перемещения изображения по сетчатке неподвижного глаза, либо по скорости движения наружных мышц глаза при следящих движениях глаза.

Изображение, которое  видит человек двумя глазами, прежде всего определяется его ведущим глазом. Ведущий глаз обладает более высокой остротой зрения, мгновенным и особенно ярким восприятием цвета, более обширным полем зрения, лучшим ощущением глубины пространства. При прицеливании воспринимается лишь то, что входит в поле зрения этого глаза. В целом, восприятие объекта в большей мере обеспечивается ведущим глазом, а восприятие окружающего фона — неведущим глазом.

Слуховая  сенсорная система

Слуховая сенсорная  система служит для восприятия и анализа звуковых колебаний внешней среды. Она приобретает у человека особо важное значение и связи с развитием речевого общения между людьми. Деятельность слуховой сенсорной системы имеет также значение для оценки временных интервалов — темпа и ритма движений.

Слуховая сенсорная система состоит из следующих разделов:

1. периферический отдел, который представляет собой сложный специализированный орган, состоящий из наружного, среднего и внутреннего уха;
2. проводниковый отдел — первый нейрон проводникового отдела, находящийся в спиральном узле улитки, получает возбуждение от рецепторов внутреннего уха, отсюда информация поступает по его волокнам, т. е. по слуховому нерву (входящему в 8 пар черепно-мозговых нервов) ко второму нейрону в продолговатом мозге и после перекреста часть волокон идет к третьему нейрону в заднем двухолмии среднего мозга, а часть к ядрам промежуточного мозга — внутреннему коленчатому телу;
3. корковый отдел — представлен четвертым нейроном, который находится в первичном (проекционном) слуховом поле и височной области коры больших полушарий и обеспечивает возникновение ощущения, а более сложная обработка звуковой информации происходит в расположенном рядом вторичном слуховом поле, отвечающем за формирование восприятия и опознание информации. Полученные сведения поступают в третичное поле нижнетеменной зоны, где интегрируются с другими формами информации.

Функции наружного, среднего и внутреннего уха

Наружное ухо является звукоулавливающим аппаратом.

Звуковые колебания  улавливаются ушными раковинами (у животных они могут поворачиваться к источнику звука) и передаются по наружному слуховому проходу к барабанной перепонке, которая отделяет наружное ухо от среднего. Улавливание звука и весь процесс слушания двумя ушами — так называемый бинауральный слух — имеет значение для определения направления звука. Звуковые колебания, идущие сбоку, доходят до ближайшего уха на несколько десятитысячных долей секунды (0.0006 с) раньше, чем до другого. Этой ничтожной разницы во времени прихода звука к обоим ушам достаточно, чтобы определить его направление.