Основные понятия анатомии и физиологии человека

Основные понятия анатомии и физиологии человека

1. Предмет и содержание анатомии и физиологии. Значение этих наук в психолого-педагогической подготовке будущего учителя

Анатомия человека (от греч. anб -- вверх и tomй -- режу) -- раздел биологии, изучающий морфологию человеческого организма, его систем и органов. Предметом изучения анатомии человека являются форма и строение, происхождение и развитие человеческого организма. Анатомия изучает организм человека по системам. Соответственно она состоит из разделов. Например, учение о костной системе -- остеология; учение о нервной системе -- неврология и т.д.

Физиология (от греч.-- природа и -- знание) -- наука о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации, о пределах нормы жизненных процессов и болезненных отклонений от неё. Физиология подразделяется на общую и частную. Общая физиология изучает закономерности деятельности возбудимых тканей, законы их раздражения, возбуждения и т. д. Частная физиология изучает жизнепроявления различных органов и их взаимодействие в системных организациях целого организма. Физиология включает также в себя такие разделы, как сравнительная физиология, физиология труда, спорта, авиационная и космическая физиология, клиническая физиология и др. Функциональные изменения организма при болезненных процессах изучает патологическая физиология

Зная физиологические и анатомические особенности организма школьника, учитель сможет правильно организовать учебный процесс, а изучение гигиенической роли факторов внешней среды поможет учителю укрепить здоровье детей.

Изучение анатомо-физиологических особенностей организма младшего школьника позволяет познать исторический процесс становления и преобразования форм и функций развивающегося организма.

2. Анатомическое строение клетки. Ткани, их виды и свойства

Клемтка -- элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов, о которых нередко говорят как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии.

I. Наружная клеточная мембрана.

· трехслойная, состоит из белков и жиров, полупроницаемая;

Основные функции:

· ограничивает клетку;

· обеспечивает метаболизм, молекулярный транспорт.

· Экзоцитоз - выделение, эндоцитоз - внутрь, диффузия - пассивный транспорт, активный транспорт - Na, Cl, пиноцитоз - поглощение жидких молекул, фагоцитоз - поглощение твердых частиц.

II Ядро.

Покрыто двумя мембранами (внешней и внутренней) с ядерными порами, прикрытыми особыми тельцами; внутри - ядерный матрикс, состоящий из ядерного сока, ядрышек, рибонуклеопротеидных комплексов и нитей хроматина. Внешняя мембрана связана с ЭПС.

· Ядрышка содержат РНК. Их функция - синтез рибосом.

· Нити хроматина - хромосомы в период между делениями клетки (дезоксирибонуклеиновые комплексы). Хромосомы - ядерные структуры, в которых находятся гены, состоят из ДНК и белка. Кроме того, в состав хромосом входят ферменты и РНК

Ф-ии ядра: сохранение и передача генетической информации, организация и регуляция процессов обмена веществ.

III. Цитоплазма.

· Содержимое клетки; внутренняя полужидкая среда в состоянии геля с микротрубочками и микроферментами.

Ф-ии: содержит органоиды, поддерживает химический и водный баланс клетки.

IV. ЭПС

· Система канальцев, пронизывающих всю клетку.

Ф-ии: синтез белка, транспорт веществ, нейтрализация токсичных продуктов.

V. Комплекс Гольджи.

· Система канальцев, сложенных друг на друга с отходящими трубочками.

Ф-ии: накопление, преобразование, синтез веществ, образование лизосом.

VI. Лизосомы:

· Одномембранные пузырьки, внутри которых находятся гидролитические ферменты.

Ф-ии: активация пищеварительных вакуолей, переваривание веществ, частиц, старых органелл и т.п.

VII. Митохондрии.

· Двумембранный органоид; внутренняя мембрана имеет выросты - кристы, заполнена матриксом.

Ф-ии: дыхательный и энергетический (АТФ) центр клетки; окислительные процессы.

VIII. Рибосома.

· Самый маленький органоид, состоит из двух субъедениц - большой и малой. Образуются в ядрышке.

Ф-ии: синтез белка.

XIX. Клеточный центр.

Ф-ия: деление клетки.

Ткани-- это совокупность клеток и неклеточных структур (неклеточных веществ), сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям. Выделяют четыре основные группы тканей: эпителиальные, мышечные, соединительные и нервную.

Эпителиальные ткани являются пограничными, так как покрывают организм снаружи и выстилают изнутри полые органы и стенки полостей тела. Особый вид эпителиальной ткани --железистый эпителий -- образует большинство желез (щитовидную, потовые, печень и др.), клетки которых вырабатывают тот или иной секрет. Эпителиальные ткани имеют следующие особенности: их клетки тесно прилегают друг к другу, образуя пласт, межклеточного вещества очень мало; клетки обладают способностью к восстановлению (регенерации).

Эпителиальные клетки по форме могут быть плоскими, цилиндрическими, кубическими. По количеству пластов эпителии бывают однослойные и многослойные. Примеры эпителиев: однослойный плоский выстилает грудную и брюшную полости тела; многослойный плоский образует наружный слой кожи (эпидермис); однослойный цилиндрический выстилает большую часть кишечного тракта; многослойный цилиндрический -- полость верхних дыхательных путей); однослойный кубический образует канальцы нефронов почек. Функции эпителиальных тканей; защитная, секреторная, всасывания, разделительная, газообменная.

Мышечные ткани обусловливают все виды двигательных процессов внутри организма, а также перемещение организма и его частей в пространстве. Это обеспечивается за счет особых свойств мышечных клеток -- возбудимости и сократимости. Во всех клетках мышечных тканей содержатся тончайшие сократительные волоконца -- миофибриллы, образованные линейными молекулами белков -- актином и миозином. При скольжении их относительно друг друга происходит изменение длины мышечных клеток.

Различают три вида мышечной ткани: поперечнополосатую, гладкую и сердечную.

Поперечнополосатая (скелетная) мышечная ткань построена из множества многоядерных волокноподобных клеток длиной 1--12 см. Наличие миофибрилл со светлыми и темными участками, по-разному преломляющих свет (при рассмотрении их под микроскопом), придает клетке характерную поперечную исчерченность, что и определило название этого вида ткани. Из нее построены все скелетные мышцы, мышцы языка, стенок ротовой полости, глотки, гортани, верхней части пищевода, мимические, диафрагма. Особенности поперечнополосатой мышечной ткани: быстрота и произвольность (т. е. зависимость сокращении от воли, желания человека), потребление большого количества энергии и кислорода, быстрая утомляемость.

Сердечная ткань состоит из поперечно исчерченных одноядерных мышечных клеток, но обладает иными свойствами. Клетки расположены не параллельным пучком, как скелетные, а ветвятся, образуя единую сеть. Благодаря множеству клеточных контактов поступающий нервный импульс передается от одной клетки к другой, обеспечивая одновременное сокращение, а затем расслабление сердечной мышцы, что позволяет ей выполнять насосную функцию.

Клетки гладкой мышечной ткани не имеют поперечной исчерченности, они веретеновидные, одноядерные, их длина около 0,1 мм. Этот вид ткани участвует в образовании стенок трубкообразных внутренних органов и сосудов (пищеварительного тракта, матки, мочевого пузыря, кровеносных и лимфатических сосудов). Особенности гладкой мышечной ткани: непроизвольность и небольшая сила сокращений, способность к длительному тоническому сокращению, меньшая утомляемость, небольшая потребность в энергии и кислороде.

Соединительные ткани (ткани внутренней среды) объединяют группы тканей мезодермального происхождения, очень различных по строению и выполняемым функциям. Виды соединительной ткани: костная, хрящевая, подкожная жировая клетчатка, связки, сухожилия, кровь, лимфа и др. Общей характерной чертой строения этих тканей является рыхлое расположение клеток, отделенных друг от друга хорошо выраженным межклеточным веществом, которое образовано различными волокнами белковой природы (коллагеновыми, эластическими) и основным аморфным веществом.

У каждого вида соединительной ткани особое строение межклеточного вещества, а следовательно, и разные обусловленные им функции. Например, в межклеточном веществе костной ткани располагаются кристаллы солей (преимущественно соли кальция), которые и придают костной ткани особую прочность. Поэтому костная ткань выполняет защитную и опорную функции.

Кровь-- разновидность соединительной ткани, у которой межклеточное вещество жидкое (плазма), благодаря чему одной из основных функций крови является транспортная (переносит газы, питательные вещества, гормоны, конечные продукты жизнедеятельности клеток и др.).

Межклеточное вещество рыхлой волокнистой соединительной ткани, находящейся в прослойках между органами, а также соединяющей кожу с мышцами, состоит из аморфного вещества и свободно расположенных в разных направлениях эластических волокон. Благодаря такому строению межклеточного вещества кожа подвижна. Эта ткань выполняет опорную, защитную и питательную функции.

Нервная ткань, из которой построены головной и спинной мозг, нервные узлы и сплетения, периферические нервы, выполняет функции восприятия, переработки, хранения и передачи информации, поступающей как из окружающей среды, так и от органов самого организма. Деятельность нервной системы обеспечивает реакции организма на различные раздражители, регуляцию и координацию работы всех его органов.

Основными свойствами нервных клеток --нейронов, образующих нервную ткань, являются возбудимость и проводимость. Возбудимость -- это способность нервной ткани в ответ на раздражение приходить в состояние возбуждения, а проводимость -- способность передавать возбуждение в форме нервного импульса другой клетке (нервной, мышечной, железистой). Благодаря этим свойствам нервной ткани осуществляется восприятие, проведение и формирование ответной реакции организма на действие внешних и внутренних раздражителей.

Нервная клетка, или нейрон, состоит из тела и отростков двух видов. Тело нейрона представлено ядром и окружающей его областью цитоплазмы. Это метаболический центр нервной клетки; при его разрушении она погибает. Тела нейронов располагаются преимущественно в головном и спинном мозге, т. е. в центральной нервной системе (ЦНС), где их скопления образуют серое вещество мозга. Скопления тел нервных клеток за пределами ЦНС формируют нервные узлы, или ганглии.

Короткие, древовидно ветвящиеся отростки, отходящие от тела нейрона, называются дендритами. Они выполняют функции восприятия раздражения и передачи возбуждения в тело нейрона.

Самый мощный и длинный (до 1 м) неветвящийся отросток называется аксоном, или нервным волокном. Его функция состоит в проведении возбуждения от тела нервной клетки к концу аксона. Он покрыт особой белой липидной оболочкой (миелином), выполняющей роль защиты, питания и изоляции нервных волокон друг от друга. Скопления аксонов в ЦНС образуют белое вещество мозга. Сотни и тысячи нервных волокон, выходящих за пределы ЦНС, при помощи соединительной ткани объединяются в пучки -- нервы, дающие многочисленные ответвления ко всем органам.

От концов аксонов отходят боковые ветви, заканчивающиеся расширениями -- аксоппыми окончаниями, или терминалями. Это зона контакта с другими нервными, мышечными или железистыми метками. Она называется синапсом, функцией которого является передача возбуждения. Один нейрон через свои синапсы может соединяться с сотнями других клеток.

По выполняемым функциям различают нейроны трех видов:

Чувствительные (центростремительные) нейроны воспринимают раздражение от рецепторов, возбуждающихся под действием раздражителей из внешней среды или из самого организма человека, и в форме нервного импульса передают возбуждение с периферии в ЦНС.

Двигательные (центробежные) нейроны посылают нервный сигнал из ЦНС мышцам, железам, т. е. на периферию. Нервные клетки, воспринимающие возбуждение от других нейронов и передающие его также нервным клеткам, -- это вставочные нейроны, или интернейроны. Они располагаются в ЦНС. Нервы, в состав которых входят как чувствительные, так и двигательные волокна, называются смешанными.

3. Понятие о внутренней среде организма

К. Бернар (1865 г.) ввел понятие о внутренней среде организма.

Внутренняя среда - комплекс жидкостей, омывающих органы и ткани: кровь, лимфа, межтканевая и цереброспинальная жидкости. Плазма крови - универсальная внутренняя среда организма, т. к. из нее образуется межтканевая и цереброспинальная жидкости.

Внутренняя среда:

· обеспечивает определенный уровень возбудимости клеточных структур;

· изменяет чувствительность клеточных структур к раздражателям.;

· обеспечивает уровень обменных процессов.

Внутренняя среда отделена от внешней среды и тканей барьерами: внешние барьеры (отделяют внутреннюю среду от окружающей) - кожа, слизистые, эпителий; внутренние барьеры (гистогемолитические) - отделяют кровь от органов и тканей.

Внутренняя среда организма обладает динамическим равновесием, относительным постоянством химического состава и свойств. Такое состояние носит название гомеостаз (от греч. homoios - подобный, stasis - стояние). Постоянство внутренней среды тщательно регулируется различными механизмами, поэтому изменяется в очень узких пределах.

Определяя состав крови, лимфы, тканевой жидкости можно судить о процессах, происходящих в организме и выявлять патологические состояния.

Система крови

Под системой крови понимают совокупность органов, тканей и некоторых физиологических процессов, которые обеспечивают образование крови и ее функционирование. В эту систему входят:

органы, где происходит образование и разрушение клеток крови: красный костный мозг, лимфатические узлы, вилочковая железа (тимус), селезенка, печень, почки;

механизмы поддержания постоянства состава и свойств крови за счет нервной и гуморальной регуляции.

Главным кроветворным органом у человека является красный костный мозг. В нем находятся стволовые клетки, которые делятся, давая начало всем видам клеток крови. Процесс образования клеток крови носит название гемопоэз.

Основные функции крови

Кровь - основная транспортная система организма. В зависимости от характера и свойств переносимых веществ кровь выполняет следующие функции:

· дыхательная: транспортирует кислород к тканям от легких и углекислый газ от тканей к легким

· трофическая: переносит питательные вещества от стенки пищеварительного тракта к тканям

· обменная: участвует в вводно-солевом обмене

· экскреторная: переносит конечные продукты обмена от тканей к почкам

· гомеостатическая: участвует в поддержании постоянства внутренней среды организма

· регуляторная: переносит гормоны и другие биологически активные вещества, обеспечивая гуморальную регуляцию

· терморегуляционная: кровь согревается в печени и мышцах и распределяет и перераспределяет тепло в организме

· защитная в крови имеются антитела; лейкоциты выполняют функцию фагоцитоза генетически чужеродных частиц; кровь способна свертываться, предотвращая кровопотерю.

Строение, состав и объем крови

Кровь - это жидкая соединительная ткань. Межклеточное вещество крови - кровяная плазма. В плазме во взвешенном состоянии находятся клетки крови (форменные элементы крови) - эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. Плазма составляет около 55- 60 % объема крови, форменные элементы - 40 - 45 %.

Количество крови у взрослого человека около 5 - 6 литров, что составляет примерно 7 - 8 % от массы тела. Количество и состав крови в организме величина довольно постоянная и тщательно регулируется.

Имеющаяся в организме кровь в обычных условиях циркулирует по сосудам не вся. Часть ее находится в депо крови: в печени - около 20 %, в селезенке - около 16 %, в коже примерно 10 % от общего количества крови.

4. Наследственность и среда, их влияние на развитие организма. Понятие генотипа и фенотипа, онтогенеза и филогенеза

Наследственностью называется передача родительских признаков детям. Рост и развитие ребенка зависят от полученных наследственных задатков, однако велика роль и окружающей среды. Принято различать благоприятную и неблагоприятную (или отягощенную) наследственность. Задатки, обеспечивающие гармоничное развитие способностей и личности ребенка, относятся к благоприятной наследственности. Если для развития этих задатков не будут созданы соответствующие условия, то они угасают, не достигая уровня развития одаренности родителей. Например, не развивается певческий голос, музыкальный слух, способности к рисованию и т. д.

Отягощенная наследственность не всегда может обеспечить нормальное развитие ребенка даже в хорошей среде воспитания. Обычно она является причиной аномалий (отклонений от нормы) и даже уродств, а в ряде случаев и причиной длительной болезни и смерти. Помимо этого, причиной аномалий у детей может быть алкоголизм родителей и вредность их профессии (например, работа, связанная с радиоактивными веществами, ядохимикатами, вибрацией).

Однако наследственность, особенно неблагоприятную, не следует считать чем-то неизбежным. В некоторых случаях она поддается коррекции и управлению.

Своевременное выявление у детей унаследованных признаков позволяет направить одних детей в спецшколы для одаренных, других - во вспомогательные школы. Дети с умственными и физическими аномалиями (умственно отсталые, глухие, слепые) во вспомогательных школах приобщаются к общественно полезному труду, овладевают грамотой и повышают свое интеллектуальное развитие. Огромная заслуга в исправлении неблагоприятной наследственности у детей принадлежит олигофрено-, сурдо- и тифлопедагогике.

Взаимоотношения организма со средой. Основоположник русской физиологии И.М. Сеченов писал, что «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него». Следовательно, вне природы и социальной среды, по сути дела, нет и человека.

И.П. Павлов, развивая это положение, пришел к выводу, что о человеке необходимо говорить как о целостном организме, который тесно взаимосвязан с внешней средой и существует только до тех пор, пока сохраняется уравновешенное состояние его и окружающей среды. В связи с этим все рефлексы рассматривались Павловым как реакции постоянного приспособления к внешнему миру (например, приспособление человека к разным климатическим условиям или разной среде обитания).

Таким образом, развитие человека нельзя адекватно оценить без учета той среды, в которой он живет, воспитывается, работает, без учета тех, с кем он общается, а функции его организма - без учета гигиенических требований, предъявляемых к рабочему месту, домашней обстановке, без учета взаимоотношений человека с растениями, животными и др.

Генотип - совокупность генов данного организма

Фенотип - присущая индивидууму совокупность всех признаков и свойств, которые сформировались в процессе его индивидуального развития. Фенотип возникает в результате взаимодействия между генотипом индивидуума и окружающей средой.

Онтогенез - индивидуальное развитие организма; развитие индивидуума от момента оплодотворения яйцеклетки до наступления смерти.

Филогенез - Процесс развития органического мира в целом или отдельных его групп.

5. Организм как единое целое. Основные закономерности и факторы роста и развития человеческого организма

Целостность организма, т. е. его объединение (интегрирование), обеспечивается:

1) структурным соединением всех частей организма (клеток, тканей, органов, жидкостей и др.);

2) связью всех частей организма: а) при помощи жидкостей, циркулирующих в его сосудах, полостях и пространствах (гуморальная связь, humor -- жидкость), б) при помощи нервной системы, которая регулирует все процессы организма (нервная регуляция).

С появлением нервной системы возникают два вида связи -- гуморальная и нервная, причем по мере усложнения организации животных и развития нервной системы последняя все больше «овладевает телом» и подчиняет себе все процессы организма, в том числе и гуморальные, в результате чего создается единая нейро-гуморальная регуляция при ведущей роли нервной системы.

Таким образом, целостность организма достигается благодаря деятельности нервной системы, которая пронизывает своими разветвлениями все органы и ткани тела и которая является материальным анатомическим субстратом объединения (интеграции) организма в единое целое.

Целостность организма заключается также и в единстве духа и тела, единстве психического и соматического, телесного. Таково современное понимание целостности организма, строящееся на принципах диалектического материализма и его естественнонаучной основы -- физиологического учения И. П. Павлова..

Организм как целое играет ведущую роль в отношении своих частей, выражением чего является подчиненность деятельности всех органов нейро-гуморальной регуляции. Поэтому изолированные от организма органы не могут выполнять те функции, которые присущи им в рамках целого организма. Этим объясняется трудность пересадки органов. Организм же как целое может существовать и после утраты некоторых частей, о чем свидетельствует хирургическая практика оперативного удаления отдельных органов и частей тела (удаление одной почки или одного легкого и ампутация конечностей).

Подчиненность части целому не абсолютна, так как часть обладает относительной самостоятельностью. Так, отдельные клетки могут жить и размножаться вне организма (культуры тканей, развитие зародыша in vitro). Но функции таких изолированных клеток не тождественны функции клеток целостного организма, поскольку они выключены из общего обмена с другими тканями.

Обладая относительной самостоятельностью, часть может влиять на целое, о чем свидетельствуют изменения всего организма при заболевании отдельных органов.

Рост и развитие -- две взаимосвязанные стороны одного и того же процесса. Рост -- это общебиологическое свойство живой материи, которое выражается в количественных изменениях: увеличении органов и организма в целом за счет увеличения размеров и массы отдельных клеток, тканей. Развитие -- это качественное изменение, переход из одного состояния в более совершенное. Оно заключается в морфологической дифференциации клеток, тканей, органов.

Организм ребенка отличается от организма взрослого особенностями строения и функций отдельных органов и систем. Главная особенность организма ребенка -- это состояние непрерывного роста и развития. Постоянно происходят количественные (рост) и качественные (развитие) изменения. Количественные изменения, постепенно нарастая, переходят в качественные. В этом заключаются единство и взаимосвязь роста и развития.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8