Функциональные системы организма

Скелет — комплекс костей, различных по форме и величине. У человека более 200 ко­стей (85 парных и 36 непарных).

Скелет человека состоит из позвоночника, черепа, грудной клетки, поясов конечностей и скелета свободных конечностей. Все кости скелета соединены по­средством суставов, связок и сухо­жилий. Суставы — по­движные соединения, область со­прикосновения костей в которых покрыта суставной сумкой из плот­ной соединительной ткани, сраста­ющейся с надкостницей сочленяю­щихся костей. Опорно-двигательный аппарат состоит из костей, связок, мышц, мышечных сухожилий. Основные функции — опора и переме­щение тела и его частей в пространстве.

Мышечная системапредставлена двумя видами мускулатуры: гладкая (непроизволь­ная) и поперечно-полосатая (произвольная). Гладкие мышцы распо­ложены в стенках кровеносных сосудов и некоторых внутренних орга­нах. Они сужают или расширяют сосуды, продвигают пищу по желудочно-кишечному тракту, сокращают стенки мочевого пузыря. Поперечно-полосатые мышцы — это все скелетные мышцы, которые обеспечивают многообразные движения тела.

Ске­летные мышцы входят в структу­ру опорно-двигательного аппара­та, крепятся к костям скелета и при сокращении приводят в дви­жение отдельные звенья скелета, рычаги. Они участвуют в удержа­нии положения тела и его частей в пространстве, обеспечивают движения при ходьбе, беге, жева­нии, глотании, дыхании и т.д., вырабатывая при этом тепло. Скелетные мышцы обладают способностью возбуждаться под влиянием нервных импульсов. Возбуждение проводится до со­кратительных структур (миофибрилл), которые, сокращаясь, выполняют определенный двига­тельный акт – движение или на­пряжение.

В процессе мышечного сокращения потенциальная химическая энергия переходит в потенциальную механическую энер­гию напряжения и кинетическую энергию движения. Химические превращения в мышце протекают как при наличии кислорода (в аэробных условиях), так и при его отсутствии (в анаэробных условиях). Первичным источником энергии для сокращения мышцы слу­жит расщепление АТФ. Из каждой грамм-молекулы АТФ ос­вобождается 10 000 кал. Запасы АТФ в мышце незначительны и, чтобы поддерживать их деятельность, необходим непрерывный ресинтез АТФ. Он происходит за счет энергии, получаемой при распаде креатинфосфата (КрФ) на креатин (Кр) и фосфорную кислоту (анаэробная фаза). При этом на каждый моль КрФ ос­вобождается 46 кДж.

Кровь — жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и обеспечивающая жизнедеятельность клеток и тканей организма в качестве органа и физиологической системы. Она состоит из ллазмы (55—60%) и взвешенных в ней форменных эле­ментов: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и других веществ (40—45%); имеет слабощелочную реакцию (7,36 рН).

Эритроциты — красные кровяные клетки заполне­ны особым белком — гемоглобином, который способен образовывать соединение с кислородом (оксигемоглобин) и транспортировать его из легких к тканям, а из тканей переносить углекислый газ к легким, осу­ществляя таким образом дыхательную функцию. Лей­коциты — белые кровяные тельца, выполняют защитную функцию, уничтожая инородные тела и болезнетворные микробы (фагоцитоз). В 1 мл крови содержится 6—8 тыс. лейкоцитов. Тромбоциты (а их со­держится в 1 мл от 100 до 300 тыс.) играют важную роль в сложном процессе свертывания крови. В плазме крови растворены гормоны, минеральные соли, питательные и другие вещества, которыми она снабжает ткани, а также содержатся продукты распада, удаленные из тканей.

Сердечно-сосудистая системасостоит из сердца и кровеносных сосудов. Сердце — главный орган кровеносной системы – представляет собой полый мышечный орган, совершаю­щий ритмические сокращения, благодаря которым происходит про­цесс кровообращения в организме. Пульс – волна колебаний, распространяемая по эластич­ным стенкам артерий в ре­зультате гидродинамического удара порции крови, выбра­сываемой в аорту под боль­шим давлением при сокраще­нии левого желудочка. Частота пульса соответствует частоте сокращений сердца. В покое пульс здорового человека равен 60—70 удар/мин. Кровяное давление создается силой сокращения желудочков сердца и упругостью стенок со­судов. Оно измеряется в плече­вой артерии. Различают макси­мальное (или систолическое) давление, которое создается во время сокращения левого желу­дочка (систолы), и минимальное (или диастолическое) давление, которое отмечается во время расслабления левого желудочка (диастолы). В норме у здо­рового человека в возрасте 18— 40 лет в покое кровяное давле­ние равно 120/70 мм рт.ст. (120 мм систолическое давле­ние, 70 мм — диастолическое).

Дыхательная система включает в себя но­совую полость, гортань, трахею, бронхи и легкие. В процессе дыхания из атмосферно­го воздуха через альвеолы легких в орга­низм постоянно поступает кислород, а из организма выделяется угле­кислый газ. Трахея в нижней своей части делится на два бронха, каждый из ко­торых, входя в легкие, древовидно разветвляется. Конечные мельчай­шие разветвления бронхов (бронхиолы) переходят в закрытые альвеолярные ходы, в стенках которых имеется большое количество шаровидных образований — легоч­ных пузырьков (альвеол). Каж­дая альвеола окружена густой сетью капилляров. Общая по­верхность всех легочных пу­зырьков очень велика, она в 50 раз превышает поверхность кожи человека и составляет более 100 м². Процесс дыхания — это целый комплекс физиологических и био­химических процессов, в реализации которых участвует не только ды­хательный аппарат, но и система кровообращения.

Пищеварительная системасостоит из ротовой полости, слюнных желез, глотки, пище­вода, желудка, тонкого и толстого кишечни­ка, печени и поджелудочной железы. В этих органах пища механически и химически обрабатывается, переварива­ются поступающие в организм пищевые вещества и всасываются про­дукты пищеварения.

Выделительную систему образуют почки, мочеточники и мочевой пузырь, которые обеспечивают выделение из организма с мочой вред­ных продуктов обмена веществ (до 75%). Кроме того, некоторые про­дукты обмена выделяются через кожу (с секретом потовых и сальных желез), легкие (с выдыхаемым воздухом) и через желудочно-кишечный тракт. С помощью почек в организме поддерживается кислотно-щелочное равновесие (рН), необходимый объем воды и солей, ста­бильное осмотическое давление (т.е. гомеостаз).

Нервная система состоит из центрального (головной и спинной мозг) и периферичес­кого отделов (нервов, отходящих от голов­ного и спинного мозга и расположенных на периферии нервных узлов). Центральная нервная система координи­рует деятельность различных органов и систем организма и регулиру­ет эту деятельность в условиях изменяющейся внешней среды по ме­ханизму рефлекса. Процессы, протекающие в центральной нервной системе, лежат в основе всей психической деятельности человека.

Железы внутренней секреции, или эндо­кринные железы, вырабатывают особые биологические вещества — гормоны. Гормоны обеспечивают гумораль­ную (через кровь, лимфу, межтканевую жидкость) регуляцию физио­логических процессов в организме, попадая во все органы и ткани. Часть гормонов продуцируется только в определенные периоды, боль­шинство же — на протяжении всей жизни человека. Они могут тормо­зить или ускорять рост организма, половое созревание, физическое и психическое развитие, регулировать обмен веществ и энергии, дея­тельность внутренних органов. К железам внутренней секреции относят: щитовидную, околощитовидные, надпочечники, поджелу­дочную, гипофиз, половые железы и ряд других.