ТЪКАНИ ЕПИТЕЛНА И СЪЕДИНИТЕЛНА ТЪКАН
ТЪКАНИ ЕПИТЕЛНА И СЪЕДИНИТЕЛНА ТЪКАН
Човешкият организъм е изграден от четири основни вида тъкани: епителна, съединителна, мускулна и нервна.
Епителната тъкан (фиг. 1) е комплекс от плътно прилепнали една до друга клетки, които произвеждат много малко междуклетъчно вещество. Формира се от трите зародишни пласта: ектодерма (външен), ендодерма (вътрешен) и мезодерма (среден), които се образуват през първия месец от развитието на зародиша.
Епителната тъкан бива покривна и жлезиста. Покривният епител изгражда външния слой на кожата - епидермиса, постила кухините на храносмилателната, дихателната и отделителната система и на кръвоносните съдове. Клетките на покривния епител имат разнообразна форма: плоски, кубични, цилиндрични. Според броя на слоевете покривният епител е еднослоен и многослоен.
Жлезистият епител е изграден от клетки с особено активен комплекс на Голджи, произвежда и отделя секрети. Образуват се различни по размери, структура и функция жлези. Най-елементарните жлези са единични жлезисти клетки, разположени между покривния епител. Едни от жлезите отделят секрета си направо в кръвта и лимфата (щитовидна жлеза, хипофиза). Това са жлезите с вътрешна секреция, или ендокринни. Произведените от тях секрети се наричат хормони (от гръцката дума хормао - подбуждам). Секретът на други жлези се отделя навън от тялото (потните, мастните, слъзните и млечните жлези). Това са жлези с външна секреция, или екзокринни. Някои жлези като например половите имат екзокринна и ендокринна секреция (фиг. 2).
Съединителната тъкан (фиг. 3) е изградена от твърде разнообразни по вид клетки и от изобилно междуклетъчно вещество, произвеждано от тях. Съединителната тъкан произлиза от мезодермата (средния зародишен пласт) и свързва останалите тъкани при изграждането на органите, откъдето идва и нейното наименование. В зависимост от вида на клетките и състава на основното вещество съединителната тъкан изпълнява различни функции в организма и се дели на две групи: 1. Тъкани със защитна и изхранваща (трофична) функция. 2. Тъкани с опорна (механична) функция. Към първата група спадат:
- рехава влакнеста съединителна тъкан - изградена е от клетки и междуклетъчно вещество. Разположена е в подкожието, обвива кръвоносните съдове, нервите и много от вътрешните органи;
- мастна съединителна тъкан - намира се най-вече в подкожието и около бъбреците. Всяка клетка съдържа по една голяма мастна капка. Мастната тъкан е значителен енергиен резерв и има топлоизолационна функция.
- мрежеста съединителна тъкан - изградена е от звездовидни клетки. Тя е основа на всички кръ-вотворни органи (костен мозък, далак, лимфни възли). Осигурява защита срещу болестотворните микроорганизми. ^
Втората група съединителна тъкан се характеризират с малко на брой клетъчни елементи и значително количество междуклетъчно вещество. Намира се преди всичко в органите на опорно-двигателната система.
- плътна влакнеста съединителна тъкан - клетките й са вретеновидни, а в междуклетъчното вещество се намират голям брой колагенни и еластични влакна. Изгражда сухожилията и обвивките на мускулите, както и капсулите и връзките на ставите.
- хрущялна тъкан - състои се от клетки, разположени поединично и на групички, и значително количество плътно междуклетъчно вещество. Най-мно-го хрущялна тъкан има в областта на ставите (местата на свързване на костите помежду им). Участва в изграждането на носа, ушните миди, трахеята, гръкляна, бронхите.
- костна тъкан - най-сложно устроената съединителна тъкан. Образувана е от звездовидни клетки, разположени сред много твърдо междуклетъчно вещество. В костната тъкан са отложени голямо количество минерални соли и най-вече калций и фосфор. Характерно е, че клетките са подредени в концентрични кръгове, а между тях пространството е изпълнено с междуклетъчно вещество. Тъканта наподобява множество цилиндри, разположени един в друг. През кухината на най-вътрешния цилиндър минава малък кръвоносен съд, който изхранва заобикалящата го тъкан. В зависимост от подреждането на костните пластинки се различават плътно и гъбесто костно вещество.
Към съединителната тъкан обикновено се причислява още един вид тъкан - кръвта. На пръв поглед тя не отговаря на представата ни за тъкани като за повече или по-малко плътна маса. Доколкото обаче кръвта е изградена ^•от кръвни клетки (формени елементи) и течно междуклетъчно вещество (плазма), тя също е тъкан. Кръвта е основната вътрешна течна среда. Някои автори я разглеждат като отделна кръвна тъкан.
Мускулната тъкан (фиг. 1) произхожда от мезодер-мата - средния зародишен пласт. Мускулната тъкан е изградена от клетки, които притежават свойствата възбудимост, проводимост и съкратимост. При възбуждането се променя пропускливостта на клетъчната мембрана за йони и възникват електрични сигнали. Познати са 3 вида мускулна тъкан: напреч-нонабраздена, сърдечна и гладка.
Напречнонабраздената мускулна тъкан заема 40 % от масата на тялото и е изградена от дълги многояд-рени клетки, наричани влакна. Ядрата са разположени в периферията на влакното, под клетъчната мембрана. Основната част от цитоплазмата е съставена от миофибрили. Това са много тънки нишки от единия до другия край на влакното с тъмни и светли ивици при наблюдение с микроскоп. На миофибри-лите се дължи основното свойство на мускулното влакно да се съкращава. Тези мускулни влакна изграждат скелетните мускули, извършват бързи и мощни съкращения с кратък период на почивка и затова лесно се изморяват. Съкращават се волево под действие на импулси от кората на главния мозък.
Гладката мускулна тъкан е изградена от вретено-видни клетки с по едно ядро, разположено в центъра им. Миофибрилите трудно се различават с микроскоп за разлика от набраздената мускулна тъкан. Оттук идва названието й - гладка. Извършва бавни, ритмични съкращения. Регулира се от вегетативната нервна система. Изгражда стените на храносмилателната, отделителната, дихателната система и на кръвоносните съдове. Няма признаци на умора. Изразходва много по-малко енергия в сравнение с Напречнонабраздената.
Сърдечната мускулна тъкан е изградена от клетки,
които в краищата си се разклоняват и се съединяват една с друга с междуклетъчни дискове. Всяка клетка има ядро, разположено в центъра й, а също и миофиб-рили, които са напречнонабраздени. Извършва бързи ритмични съкращения с дълъг период на почивка и затова не се изморява. За нея е характерна автоматът - свойството да се самовъзбужда и да генерира импулси без въздействие отвън, но се влияе и от вегетативната нервна система. Изгражда само сърцето. Притежава свойства и на другите два вида мускулна тъкан.
Нервната тъкан (фиг. 2) произхожда от ектодер-мата. Изградена е от нервни клетки с преводна функция - неврони, и от помощни клетки - невроглия. Не-вронът е изграден от тяло и израстъци, обикновено един дълъг - аксон, и няколко къси - дендрити. Не-вроните притежават свойствата възбудимост и проводимост. При възбуждане се пораждат електрични сигнали, които се разпространяват по неврона като нервен импулс. Някои неврони имат свойството ав-томатия, защото могат да се самовъзбуждат.
Основните неврони са три вида (фиг. 3): сетивни, междинни и двигателни. Сетивните неврони предават импулси от рецепторите (клетки или нервни окончания, които възприемат промените във външната среда - дразненето) към централната нервна система. Междинните неврони свързват сетивните с двигателните, а двигателните предават импулси към ефекторите (органи, които изпълняват „разпореждането" на централната нервна система; могат да бъдат други неврони, мускули или жлези). Денд-
ритът изпълнява ролята на вход, тялото анализира постъпилата информация, а аксонът е изход. Сетивният неврон има тяло с един израстък, който се разклонява на две. В междинните неврони се извършва сложно взаимодействие и обединяване на информация от много източници. Те участват в регулацията и на сложното поведение. Телата на невро-ните също приемат информация от други неврони. Невроните се свързват помежду си и с мускулната тъкан чрез синапен (фиг. 3).
Най-често аксонът е покрит с миелинова обвивка от липопротеин (мастно-белтъчна), която го изолира от външната среда и по този начин импулсът се разпространява с по-голяма скорост. Ако тялото на неврона не е засегнато при нараняване, той бързо възстановява израстъците си.
Невроглията е изградена от различни по вид клетки. Едни от тях подпомагат обмяната на вещества между кръвта и невроните, други унищожават загиналите неврони или попадналите в близост до тях микроорганизми, а трети образуват миелиновата обвивка на аксоните.
ОПОРНО-ДВИГАТЕЛНА СИСТЕМА
Опорно-двигателната система на
човешкото тяло е съставена от пасивна и активна част. В пасивната част се включват костите, ставите и ставните връзки, които заедно изграждат скелета. Скелетът осигурява опората на тялото и необходимите лостови системи за действието на мускулите. В активната част на опорно-двигателния апарат се включват различните мускули, които са прикрепени към костите на скелета и чрез съкращаването си привеждат в движение частите му. Двете основни съставки на опор-но-двигателната система осигуряват статичната стабилност на тялото, позволяват движението на частите му една спрямо друга, а също и преместването на цялото
тяло в пространството. Всички движения на тялото се нуждаят от точна координация във времето и пространството. Това се постига чрез нервната система и упражняваната от нея двигателна регулация. Опорно-двигателната система е известна още като антигра-витационна система, тъй като силата на земното притегляне е една от основните сили, на които трябва да се противодейства непрекъснато, ако тялото трябва да запазва своето положение в пространството или да го променя независимо от нейното действие. Опорно-двигателната система като цяло е около 60 -70 % от цялата телесна маса, като скелетът е около 1/5, а мускулите - 2/5 от нея.
ЧОВЕШКИЯТ СКЕЛЕТ И УСТРОЙСТВО НА КОСТИТЕ
Човешкият скелет е съставен от над 210 различни кости, групирани в осев и добавъчен скелет (фиг. 1). Осевият скелет дава централната опора на тялото и включва гръбначния стълб, гръдния кош и черепа. Добавъчният скелет включва костите на раменния и на тазовия пояс и костите на свободния горен и долен крайник. Поясите свързват крайниците към осевия скелет и осигуряват стабилност и широк размах на движенията.
Скелетът на човека е сходен по устройство със скелета на гръбначните животни, но във връзка с изправения стоеж и трудовата дейност има някои характерни особености. Формата на гръбначния стълб е двойно 8-образно извита, изпъкнала леко напред в шийна-та и в поясната област и леко назад в гръдната и кръстната област. Това значително подобрява механичните качества на гръбначния стълб, като запазва неговата гъвкавост. Във връзка с по-голямото развитие на мозъка при човека се е увеличило съотношението на мозъковия спрямо лицевия череп. Долните крайници са се удължили, а костите на горните крайници са станали по-къси. Костите на дланта са по-удълже-ни, подвижността в костите на ръката е увеличена. Особено характерна е възможността за противопоставяне на палеца на другите пръсти на ръката. Ходилото е с добре изразен сводест строеж. Всички тези промени позволяват по-голяма устойчивост в изправено положение на тялото и много по-съвършени и фини движения, особено в пръстите на ръката.
Устройство на костите. Костите на тялото са изградени от няколко тъкани, като най-обилна е костна
та тъкан. При костите междуклетъчното вещество е предимно от неорганични съставки, които са около 45 % от общата маса на костта. В особено голямо количество е калциевият фосфат. Костите съдържат още вода и органични вещества. От органичните вещества най-много са белтъците. Неорганичните съставки придават здравината на костта, а органичните повишават нейната еластичност. Съотношението между органичните и неорганичните съставки с възрастта, а също и след продължително обездвижване се променя, като се увеличават неорганичните. Това обяснява защо костите се чупят по-лесно у възрастните и след дълго боледуване. Всички кости са покрити от влакнеста съединителна тъкан (надкостница).
При израсналия индивид костното вещество е правилно подредено и образува добре изразени листове или пластинки. В зависимост от подреждането на пластинките костното вещество бива плътно и гъбесто. Телата на дългите кости са изградени от плътно костно вещество, а повечето къси кости и краищата на дългите кости са изградени от гъбесто костно вещество.
Класификация на костите. В зависимост от формата им костите на скелета се делят на дълги, къси и плоски. При дългите кости един от размерите е значително по-голям от другите. В центъра им има сравнително широк канал, запълнен с костен мозък, и поради това са известни още като тръбести кости.
Всяка тръбеста кост има дълго тяло, изградено от плътно костно вещество, и две периферни части, краища, изградени от гъбесто костно вещество. Типични дълги кости са мишничната и бедрената кост.
Късите кости са покрити с плочка от плътна костна тъкан, а във вътрешността им се намира гъбесто ве-
щество. Типични къси кости са костите на китката и на ходилото. Плоските кости са изградени от две сравнително широки пластинки от плътно костно вещество с гьбесто костно вещество между тях. Такива са повечето от костите на черепа.
Развитие и растеж на костите. В зародишното развитие от ембрионалната съединителна тъкан се образува модел на бъдещите кости. По-нататък тази тъкан се заменя постепенно с костна, като често се преминава и през хрущялна фаза. Вкостяването започва с образуването на центрове на вкостяване.
При дългите кости вкостяването започва в центъра на тялото и в двата края (фиг. 4). Костите нарастват на дължина чрез отлагане на костно вещество между тялото и краищата на костта. Така от двете страни на тялото на костта се оформят малки хру-щялни плочки. Постепенно те изтъняват и при окончателното им вкостяване по-нататъшното нарастване на дължина се преустановява. За повечето кости това става обикновено в късната юношеска възраст, когато тялото е достигнало окончателния си ръст. Нарастването на дебелина става с отлагане на костно вещество от страна на надкостницата.
На пръв поглед може да изглежда, че костната тъ-, кан практически не се променя. В действителност тя е твърде динамична и непрекъснато се обменя, като се нагажда към променящите се механични условия.
Свързване между костите. Неподвижно и полупод-вижно свързване. Костите на скелета се свързват подвижно, неподвижно и полуподвижно в зависимост от функцията, която изпълняват. При подвижното свързване между участващите в съединението кости се образува свободна цепка, запълнена с течност. При неподвижно свързаните кости не се оформя празнина и затова при тях движението е или минимално, или невъзможно.
Неподвижното свързване между костите може да се осъществи чрез костна, хрущялна или плътна влакнеста съединителна тъкан. В първия случай се получава срастване между костите. Така са свързани кос-, тате на таза, кръстната кост, опашната кост.
При свързване чрез хрущял в зависимост от разстоянието между костите, запълнено с хрущялна тъкан, може да се извършват известни движения вслед-стие на еластичните свойства на свързващия хрущял и да се осъществи полуподвижно свързване. Така са свързани ребрата с гръдната кост.
Подвижно свързване. Подвижното свързване се осъществява чрез стави, които позволяват извършването на големи по размах движения. Всяка става се изгражда от ставни повърхности, ставна капсула, ставни връзки и ставна цепка, запълнена със ставна течност (фиг. 6).
Ставните повърхности са покрити с тънка плочка от особено еластичен хрущял с много гладка повърхност. Ставната капсула е изградена от няколко слоя, като от най-вътрешния се отделя ставната течност. Тази течност има много добри смазващи качества и заедно с гладката повърхност на ставния хрущял спомага за значително намаляване на триенето между движещите се кости в ставата. Течността увеличава сцеплението между участващите в ставата части, поема сътресенията в нея и доставя хранителни вещества за ставния хрущял. Ставната цепка е тясна, херметично затворена кухина.
Ставни връзки. Ставите допълнително се подсилват от различни гъвкави образувания от влакнеста съединителна тъкан, разположени на различни места около тях. Това са ставните връзки. Поради специфичното си разположение те не само подсилват ставите, но насочват правилно и ограничават извършваните в тях движения. С това предпазват ставите от увреждане и правят дейността им по-ефективна.
Гръбначният стълб е изграден от 33-34 гръбначни прешлена, групирани в шийни (7 прешлена), гръдни (12), поясни (5), кръстни (5) и опашни (4 или 5) (фиг. 1).
Кръстните прешлени са сраснали помежду си в кръстец, а опашните - в опашна кост.
Прешлените на гръбначния стълб обикновено са изградени от тяло и дъга (фиг. 2). Между тях се оформя отвор, който заедно с отворите на другите прешлени образува канал, в който се намира гръбначният мозък. По дъгата се намират израстъци за свързване със съседните прешлени (и ребрата в гръдната част). Телата се свързват помежду си чрез хрущялни пластинки (фиг. 3).
Гръдният кош е изграден от ребрата, гръдната кост и гръдния отдел на гръбначния стълб (фиг. 4). Гръдната кост има формата на удължена пластина и е разположена в предната част на гръдния кош. Ребрата са с дъговидна форма и в задната си част се залавят за съответните гръдни прешлени на гръбначния стълб.
В предната си част ребрата преминават в хрущял и чрез него се залавят за гръдната кост. По този начин се оформя добре защитена кухина с форма на пресечен конус с широката си част надолу. В нея
се разполагат белите дробове, сърцето, хранопроводът, важни кръвоносни съдове и нерви. Последните две ребра не се залавят за гръдната кост и остават свободни в предния си край. Те се наричат плаващи ребра (фиг. 4).
Черепът при човека е изграден от лицев и мозъ-ков череп. Мозъковият череп изгражда добре защитена кухина, в която е поместен главният мозък.
При наблюдение на черепа отстрани се виждат следните кости: челна кост (1), носна кост (2), горно-челюстна кост (3), долночелюстна кост (4), ябълчна кост (5), теменна кост (б), слепоочна кост (7), тилна кост (8) (фиг. 5, А).
Горната част от мозьковия череп се нарича черепен покрив, а долната - черепна основа. По черепната основа се наблюдават множество отвори, през които преминават черепномозъчните нерви и мозъчните кръвоносни съдове. Мозъковият череп е изграден от 2 двойни (теменна и слепоочна) и 4 единични (тилна, клиновидна, решетъчна и челна) кости, свързани със здрави шевове.
Централно място в лицевия череп заема горно-челюстната кост. Тя се прикрепва към основата на мозъковия череп и заедно с носните, слъзните, ябълч-ните и небцовите кости участва в изграждането на очната, устната и носната кухина. Долната челюст
е единствената подвижно свързана кост на черепа. Челюстните кости имат израстъци, по които са разположени зъбите. Под долната челюст е разположена подезичната кост. Тя е единствената свобод-ностояща кост на черепа, която се свързва с мускулите на шията.
КОСТИ НА ДОБАВЪЧНИЯ СКЕЛЕТ
Костите на крайниците се състоят от кости на съответния пояс и кости на свободния крайник.
Раменният пояс е изграден от лопатката и клю-чицата. Ключицата прикрепва лопатката към гръдната кост, а свободният горен крайник се прикрепва към лопатката чрез мишничната кост в раменната става (фиг. 6, А).
Дългите кости на свободния горен крайник са раменна кост на мишницата, лъчева и лакътна кост на предмишницата (фиг. 6, А). Мишницата и предмиш-ницата се свързват в лакътната става. Лъчевата кост се свързва с костите на китката, които са общо 8, разположени в две редици по 4 кости. Към втората редица се свързват 5-те кости на дланта. Пръстите на ръката са изградени от 3 последователно свързани кости (фаланги), като само палецът е изграден от 2.
Тазовият пояс се състои от б кости, 3 по 3 срасна
ли от всяка страна в тазова кост (фиг. 6, Б). Тазовите кости заедно с кръстеца и опашната кост от гръбначния стълб образуват" таза.
Костите на свободния долен крайник се свързват с таза чрез бедрената кост в тазобедрената става. Костите на подбедрицата са големият пищял и малкият пищял. Връзката между бедрото и подбедрицата става в колянната става между бедрената кост и големия пищял. В тази става участва и колянното капаче. Ходилото е изградено от 7 задноходилни и 5 пред-ноходилни кости. Последните се свързват с костите на пръстите на крака (фиг. 6, Б).
Връзките между костите на ходилото заедно с мускулите поддържат нормалния свод на ходилото. Поради това опората в ходилото е в предната и в задната му част и по външния му ръб. Така тежестта на тялото се разпределя основно върху петата и в основата на пръстите (фиг. 7).
Мускулите съставят активната част на опорно-дви-гателната система. Като такива те притежават основното свойство съкрати/лост, като променят дължината си и създават сили, действащи чрез залавни-те им места върху костите на скелета или върху околните тъкани. Освен съкратимост мускулите притежават и свойствата възбудимост и проводимост. Това означава, че мускулните клетки подобно на нервните могат да се възбуждат и да провеждат възбуждането по хода на клетъчната мембрана. Съкрати-мостта е тясно свързана с възбудимостта и проводимостта. За да се съкрати, мускулната клетка трябва преди това да се възбуди.
УСТРОЙСТВО НА МУСКУЛИТЕ. СКЕЛЕТНИ МУСКУЛИ
Устройство на мускулите. Мускулите са изградени главно от две тъкани - мускулна и съединителна. Мускулната тъкан е свързана с основната функция на мускулите - съкратимостта. Чрез съединителната тъкан създадените от съкращението сили се разпределят по лостовите системи на скелета. Заедно с нея в мускула навлизат кръвоносни съдове и нерви. Припомнете си характерните особености на трите вида мускулна тъкан - напречнонабраздена (скелетна), сърдечна и гладка. Гладката мускулна тъкан изгражда стените на вътрешните органи и съкращенията й са неволеви. При наблюдение с микроскоп клетките й изглеждат гладки за разлика от другите два типа, които са напречно-набраздени, т.е. имат редуващи се напречно разположени тъмни и светли ивици (фиг. 1).
Скелетните мускули са прикрепени към различните части на скелета и съкращението им се контролира волево. То е необходимо за изпълнението на различните движения и придвижването на тялото в пространството.
Сърдечният мускул участва в изграждането на кухините на сърцето и въпреки че е напречнонабраз-ден, има редица свойства, които го отличават както от гладките, така и от скелетните мускули.
Клетките на скелетните мускули са многоядрени и практически са образувани от сливането на множество отделни клетки. Те са сравнително дълги (до няколко сантиметра, най-често около 0,6 до 0,9 от дължината на целия мускул), а диаметърът им е най-често от 10 до 100 цт. Известни са още като мускулни влакна.
Мускулната клетка съдържа множество нишки, миофибрили, преминаващи по цялата й дължина. Самите миофибрили са изградени от още по-тънки нишки, наречени миофиламенти, които са изградени от белтъчни молекули и са няколко вида. Особено характерни са миозиновите и актиновите миофиламенти. Те не са безразборно отрупани, а следват строго определен ред на подреждане. Мускулните клетки са групирани в отделни мускулни снопчета, които от своя страна образуват целия мускул. Снопчетата са обвити от съединителна тъкан, която дава допълнителни повлекла вътре в тях, обгръщащи всяко отделно мускулно влакно. Отвън целият мускул е обвит с лист от плътна съединителна тъкан (фиг. 2).
Свързване на мускулите с костите. Сухожилия. Всеки мускул има начало и залавно място (фиг. 3). И в двата си края тъканта на мускула се прикрепва към
съответните кости най-често чрез сухожилия. Те са изградени от плътна съединителна тъкан и съдържат оскъдно количество кръвоносни съдове. Сухожилията са твърде здрави. Някои от тях могат да издържат до 8000 к:е!
Някои сухожилия са покрити с двуслойна обвивка от влакнеста съединителна тъкан, сухожилие влагалище. Двата допиращи се листа на тази обвивка са гладки н малкото пространство между тях е изпълнено с течност. Това значително улеснява движението на сухожилието, тъй като вътрешният му лист прилепва плътно върху него, а външният се свързва с околните тъкани.
Някои мускули не се прикрепват за кости, а за околните меки тъкани. Такива са мимическите мускули на лицето. При тяхното съкращаване се променя взаимното разположение на тъканите по лицето и се получава съответната мимика.
Класификация на мускулите. В човешкото тяло има повече от 400 различни мускула. Те може да се класифицират по различни критерии - форма, местоположение, функция, посока на влакната и т.н.
По форма мускулите са дълги, къси и широки. Дългите и късите мускули са предимно вретеновидни и имат тяло и два края - глава в началото и опашка в залавното място. Някои мускули имат повече от една глава. Такива са двуглавият и триглавият мускул на мишницата, четириглавият мускул на бедрото.
Някои мускули имат повече от една опашка или имат няколко сухожилия. Общият сгъвач на пръстите на ръката (а също и на крака) например има до четири сухожилия. Така при съкращаването само на един
мускул действието му се разпростира върху няколко пръста едновременно. Някои мускули произлизат от различни участъци на тялото и впоследствие се сливат в един мускул, разделен от сухожилни ивици. В такива случаи се получава редуване на пасивни и активни елементи и на практика мускулът е разделен на няколко секции. Като пример може да се посочи правият коремен мускул.
Широките мускули нямат добре изразени заострени краища и завършват с разпростряно широко сухожилие. Тези мускули са главно по туловището - някои от мускулите на гърба и на коремната стена.
От функционална гледна точка мускулите се разделят на няколко вида в зависимост от движението, което предизвикват. Така те могат да бъдат сгъвачи, разгъвачи, привеждачи, отвеждачи и т.н. Когато мускулите са свързани пряко с изпълнението на дадено движение, се наричат агонис-ти. Мускулите, участващи в противоположното движение, са антагонисти.
В зависимост от местоположението им мускулите се групират в мускули на главата, мускули на туловището и мускули на крайниците. В таблицата по-долу са посочени някои от скелетните мускули заедно с извършваните от тях движения.
|
|
Мускули на раменния пояс и гърба: широк гръбен мускул (1)
делтовиден мускул (2) голям гръден мускул (3)
|
привеждане и притегляне назад на мишницата, завъртане навътре;
отвеждане и предно и задно сгъване на мишницата;
привеждане с предно сгъване и вътрешно завъртане на мишницата
|
Мускули на мишницата: двуглав мишничен мускул (4) триглав мишничен мускул (5)
|
сгъване на предмишницата; разгъване на предмишницата
|
Мускули около тазобедрената става: хълбочно-поясен мускул (6) голям седалищен мускул (7)
|
сгъване в тазобедрената става; антагонист на хълбочно-поясния мускул, разгъване и външно завъртане в тазобедрената става
|
Мускули на бедрото и подбедрицата: четириглав бедрен мускул (8)
двуглав бедрен, полусухожи-лен и полуципест мускул (9) преден голямопищялен (10) триглав мускул (11)
|
сгъване в тазобедрената и разгъване в колянната става; разгъване в тазобедрената става и сгъване в коляното; сгъване на ходилото нагоре; сгъване на ходилото надолу
|
ЕНЕРГЕТИКА И МЕХАНИЗЪМ НА МУСКУЛНОТО СЪКРАЩЕНИЕ
Енергетика на мускулното съкращение. За всяко
мускулно съкращение е необходимо изразходването на определено количество енергия. Тази енергия се набавя от обменните процеси в мускулната клетка. Около 20 % от обема на мускулната клетка може да бъде зает от митохондрии, които са главните орга-нели, свързани с доставянето на енергия от окислителните процеси в клетката. Получаването на енергия при окислителните процеси изисква наличието на кислород и поради това тези процеси са аеробни. При липса на кислород мускулната клетка може да си доставя енергия и по анаеробен път, но тогава процесът е много по-малко ефективен.
Основните вещества, които се окисляват за доставяне на енергия в мускулната клетка, са глюкозата и мастните киселини. Мускулната клетка съдържа определени запаси от глюкоза под формата на гликоген, образуващ малки зрънца в клетката. При анаеробните процеси глюкозата се разгражда непълно, като се образува млечна киселина, а не вода и въглероден диоксид.
Механизъм на мускулното съкращение. Съкращаването на мускула става чрез приплъзване на акти-новите спрямо миозиновите нишки, в резултат на което се намалява общата дължина на мускулната клетка (фиг. 1).
При отпуснат мускул актиновите и миозиновите нишки частично се покриват. При съкращаване на мускула актиновите нишки се приплъзват навътре между миозиновите нишки (фиг. 2).
Енергията, необходима за приплъзването, се доставя от разграждането на аденозинтрифосфат (АТФ), получен
от обменните процеси в мускулната клетка. За регулацията на този процес основно значение има концентрапията на калциевите йони в клетката.
При спокоен мускул концентрацията на калциевите йони в мускулната клетка е ниска, като калциевите йони са концентрирани в специални разширения (цистерни) на ендо-плазмената мрежа. При възбуждането на мускулната клетка калциевите йони напускат цистерните и концентрацията им в цитоплазмага се увеличава. В резултат на това актиновнте и миозиновите нишки се свързват и приплъзват помежду си. Мускулът се съкращава. С връщането на калциевите йони в цистерните съкращението се преустановява (фиг. 3).
При нормални условия съкращенията на скелетните мускули не са спонтанни, а започват винаги след съответно дразнене. Това е основната им разлика от гладките мускули и сърдечния мускул, където съкращението може да започне без външно дразнене и дори да се повтаря периодично с определена честота, както е при сърцето. Нормалният дразнител за съкращението на скелетните мускули е нервният импулс, дотигнал от централната нервна система до мускула по съответния двигателен нерв. Мястото, където импулсът се предава от нервното влакно на мускулната клетка, е нервно-мускулният синапс.
Тъй като един и същ неврон инервира едновременно няколко мускулни клетки, при нормални условия тези клетки ще се съкращават едновременно и по един и същ начин. Това е така, защото при разклонението си в мускула съответното нервно влакно изпраща едни и същи импулси до всичките си крайни окончания. По този начин даден двигателен неврон и всички инерви-рани от него мускулни клетки образуват функционална общност, известна като двигателна единица (фиг. 4). Броят на клетките в двигателната единица определя
максималната сила, която тя може да развие, а общият брой на активните в даден момент двигателни единици определя силата на съкращение на мускула.
Видове мускулни съкращения. При съкращението си мускулите развиват определена сила, която, ако остава постоянна, се нарича изотонично съкращение (фиг. 5, Б). Такова е например съкращението на мускулите на мишницата при повдигане на някакъв предмет с ръка. В други случаи товарът може да се окаже по-голям и мускулното съкращение да не е достатъчно за повдигането му. В такъв случай мускулът се съкращава, без да променя дължината си, и не извършва механична работа. Такива съкращения се наричат изометрични. При тях мускулът достига максималната си сила (фиг. 5, А).
Мускулът може да се съкрати вследствие на един или на серия от нервни импулси. В първия случай се получава единично мускулно съкращение. Във втория случай - ако импулсите са много близки по време, може да се наслагат последователните съкращения и да се слеят в едно общо съкращение - тета-нично мускулно съкращение. Тетаничните съкращения развиват по-голяма сила и повечето мускулни съкращения в организма са от този вид.
^ Видове мускулни влакна. В зависимост от редица характеристики влакната, изграждащи скелетните мускули, може да се разделят най-общо на бързи и бавни. При човека повечето мускули съдържат влакна и от двата типа, като някои мускули са изградени предимно от бързи, а други предимно от бавни влакна. Бързите влакна се съкращават по-бързо, развиват сравнително голяма сила при съкращението си и се изморяват сравнително лесно. Бавните влакна са в състояние да поддържат дадено усилие сравнително дълго време. без да се появят признаци на умора. Бавните влакна са
добре снабдени с кръвоносни съдове и съдържат сравнително повече миоглобин, което ги прави да изглеждат червени. Миоглобинът е сходно на хемоглобина в червените кръвни клетки белтъчно съединение. За разлика от хемоглобина той има по-голям афинитет към кислорода и го отдава при по-ниска негова концентрация. „Червени мускули" участват в извършването на бавни, но продължителни съкращения, както е при мускулите, поддържащи позата. Бързите влакна са по-слабо кръвоснабдени и съдържат по-малко миоглобин. Те изграждат „белите мускули", които участват в извършването на бързи, но краткотрайни движения.
Мускулен тонус. При пасивно движение на различните части на тялото се среща известно съпротивление. Част от него се дължи на механичните свойства на мускулите и ставите, в които се извършва движението. Дори при спокойно състояние обаче мускулите на тялото не са напълно отпуснати, а са леко съкратени. Това състояние се нарича мускулен тонус. Той се определя от активността на нервната система и от постоянно достигащите до мускулите импулси по съответните двигателни нерви. Тонусът на скелетните мускули има твърде важно значение, тъй като той позволява да се поддържа нормалното положение на тялото и съотношението на различните му части, а също дава възможност движенията да се извършват по-точно и по-бързо.
Главната функция на сърдечно-съдовата система е бързо да пренася кръвта, а с нея - различни вещества, хормони, топлина и механична сила до всички органи на човешкия организъм. Сърцето е помпата, която извършва механичния кръговрат на кръвта, а кръвоносните съдове са магистралите, по които тя се придвижва.
Човешкият организъм съдържа вода, която е средно 60 % от масата на израсналия индивид. По-голямото количество от нея се намира вътре в клетките и се нарича вътреклетъчна течност. По-малката част от водата се намира извън клетките и се нарича извънклетъчна течност. Извънклетъчната течност се разпределя в пространствата между клетките, където се нарича междуклетъчна, или тъканна течност, и в кръвта на кръвоносната система, т.нар. плазмена вода. Извънклетъчната течност е вътрешната течна среда на организма. Тя има относително постоянен обем и състав и осигурява условия, подходящи за нормалната функция на клетките на организма.
Кръв. Кръвта е част от вътрешната течна среда на организма и неговия транспортен механизъм. Кръвта пренася кислорода от белите дробове, хранителните вещества от храносмилателната система и хормоните от ендокринните жлези до всички тъкани и клетки. В обратна посока кръвта отнася произведени от клетките отпадъчни продукти до органите, които ги изхвърлят в околната среда. Кръвта участва в поддържането на телесната температура, като пренася топлината от вътрешността на тялото до неговата външна повърхност - кожата. Благодарение на някои характерни само за нея свойства кръвта осъществява и защитни функции. Количеството на кръвта е от 7 % до 9 % от масата на човека. По-едрите хора имат повече кръв от по-дребните, мъжете - повече от жените, но средно възрастният човек има между 4 и 6 1 кръв.
Състав на кръвта. Кръвта се състои от течна среда, наречена плазма, и от няколко вида клетки, разположени в нея. Клетките са червени кръвни клетки, бели кръвни клетки и кръвни плочки (фиг. 1). В сър-дечно-съдовата система кръвта е в непрекъснато движение, което поддържа клетките разпръснати в плаз
мата. От средно петте литра кръв, които се движат в кръвообращението на човека, 2,6 1 се падат на кръвната плазма и 2,4 1 на кръвните клетки (фиг. 2).
Кръвна плазма. Кръвната плазма е вода (90 % -92 %) с разтворени в нея органични (7 % - 8 %) и неорганични вещества (1 %). Към органичните вещества спадат т.нар. плазмени белтъци, глюкозата и др. Плазмените белтъци са три основни вида: албумини, глобулини и фибриноген.Фибриногенът учас-тва в процеса на кръвосъсирване. Плазма без фиб-риноген се нарича серум. Албумините и глобулините имат защитни, транспортни и други функции. Много важен е фактът, че трите вида плазмени белтъци не могат да напускат кръвообращението. С тях в кръвоносната система остава и част от водата, която те задържат и не позволяват да „изтича" в междукле-тъчните пространства.
Към неорганичните вещества спадат минералните соли. Най-голямо е количеството на готварската сол. Солите са основните съставки, които създават осмотичното налягане на плазмата.
Кръвни клетки. Червените кръвни клетки се наричат още еритроцити. Те имат формата на двой-новдлъбнати дискчета с диаметър 7-8 цт. В 1 ц1 кръв има средно около 4,7 млн. червени кръвни клетки. При мъжа числеността им е малко по-голяма (5 млн.), отколкото при жената (4,5 млн.). Еритро-цитите са безядрени клетки, съдържащи хемоглобин, който ги прави специализирани в пренасянето на О д и СОу За това допринася и необичайната им форма, която улеснява контакта на газовете с хемоглобина (фиг. 3).
Хемоглобинът е белтъчно съединение, което съдържа желязо и има червен цвят. В цялата кръв средно има около 900 § хемоглобин. Той лесно се свързва с Од (има голям афинитет към него) и образува оксихе-моглобин (НЬО^). Процесът се нарича оксигениране на кръвта и се осъществява в малкия кръг на кръво-
обращението. Хемоглобинът е съединението, което прави възможно пренасянето на големи количества кислород до клетките на организма. Това се дължи на две негови свойства: голям афинитет към кислорода и нетрайно свързване с него. Второто свойство позволява отдаването на кислород при достигане на оксигенираната кръв до тъканите и клетките на да-ден орган. Процесът на отдаване на кислород от ок-сихемоглобина се нарича дезоксигениране и е раз-гледан по-подробно при дихателната система.
Хемоглобинът се свързва и с СОу като образува съединението карбаминохемоглобин. Под тази форма част от СО^ се пренася от тъканите до белите дробове.
Образуването на хемоглобин се извършва от незрели-те червеии кръвни клетки в костния мозък и изисква освен основните градивни вещества допълнително же-лязо, витамин В^ и фолиева киселина. Човек си набавя желязо с подходяща храна. В голямо количество то се съдържа в месото, черния дроб, яйчния жълтьк, спана-ка, копривата и др. Витамин В^ се съдържа главно в храните от животински произход. Фолиева киселина има в черния дроб, зеленчуыите, плодовете и др.
Поради липса на ядра и органели еритроцитите не ^могат да се възпроиэвеждат и сами да поддържат струк-турата си. Техният среден живот е около 120 дни. Оста-релите еритроцити се разрушават в слезката, а на тяхно място от костния мозък в кръвообращението постьпват нови. Вески ден 1 % от общото количество еритроцити в кръвта се подменя. Еритроцитите се образуват в костния мозък, който е разположен в краищата на дългите кости и в плоските кости. Производството на еритроцити се регулира от хормона еритропоетин. Намаленото производство на еритроцити или на хемоглобин в тях се нарича анемия. Главного оплакване на анемичните хора е усещането за непрекъсната умора. Причините за настъп-ване на анемия може да бъдат най-различни - както та-
кива, които увреждат костния мозък и обазуването на еритроцити, така и липсата на желязо, витамини и други градивни единици, необходимн за образуването на хемоглобин. Недохранването или продължителното спазване на „диета" може да доводе до развитието на анемия.
Белите кръвни клетки се наричат още левкоци-ти. Те са ядрени клетки, по-големи от червените кръвни клетки, и имат размери между 8 и 20 щп. В 1 ц1 кръв има средне около 7500 клетки (от 4000 до 11 000). Белите кръвни клетки подпомагат защитата на организма срещу болести и инфекции. Те са основната част на имунната система на организма. При някои забо-лявания броят им се увеличава, а при други намалява.
Белите кръвни клетки са пет вида: неутрофили, ба-зофили, еозинофили, моноцити и лимфоцити (фиг. 4). Първите три вида се наричат общо гранулоцити, тъй като съдържат в цитоплазмата си характерни гра-нули. Моноцитите и лимфоцитите се обединяват в групата на неграну'лоцитите. Белите кръвни клетки се образуват в костния мозък. По-голямата част от лимфоцитите обаче се образува в лимфните възли и в слезката.
Кръвните плочки, или тромбоцитите, са тре-тият вид кръвни клетки. Те са малки и безядрени клетъчни частици с диаметър 2-3 цт. В 1 ц1 кръв се съдържат средно 300 000 кръвни плочки. Те участ-ват в процесите на кръвосъсирването. Намаление-то им води до кръвоизливи. Произвеждат се в костния мозък.
ЗАЩИТНИ ФУНКЦИИ НА КРЪВТА
Защитни функции на белите кръвни клетки, имунитет. При заразяване или увреждане на организма първите защитници са белите кръвни клетки. Те преминават през стените на капилярите (най-малките по размер кръвоносни съдове) и се натрупват в участъка на инфекцията или увредата. Там поглъщат и смилат нашествениците или частиците от разкъсването им и този процес се нарича фагоцитоза (фиг. 1). Защитавайки организма, много от белите кръвни клетки умират. Гнойта се състои от натрупани умрели бели кръвни клетки и бактерии и от умрели тъканни клетки.
Лимфоцитите (един от петте вида бели кръвни клетки) също участват в тези защитни реакции, но по друг начин - чрез образуване на антитела (фиг. 2).
Антитялото е белтък (глобулин),, които се изработва от организма в резултат на появата на антиген. Антигените в повечето случаи са белтъци с чужд произход, такива, каквито организмът не притежава. При среша на антигени и съответни на тях антитела настъпва реакция на свързване и образуване на комплекс антиген -антитяло. По този начин се неутрализира „вредният" ефект на антигените. Неутрализираните антигени лесно може да бъдат погълнати от фагоци гиращите клетки. Ако антигените се намират по повърхността на клетките, тогава се образуват големи комплекси, цели групички от слепени клетки, които се виждат с просто око. Тази реакция се нарича аглутинация.
Наличието на антитела в кръвта, способни да „обезвреждат" причинителите на някои заболявания и техните продукти, създава невъзприемчивост на организма към тях и това се нарича имунитет. Имунитетът бива вроден, ако човек притежава антитела по рождение, и придобит, ако след пребо-ледуване от заразна болест си изработи антитела срещу предизвикалите болестта микроби и вируси. Например човек, който е преболедувал от дребна шарка, не боледува повторно от нея. Придобитият имунитет може да се запази за дълго време или да бъде краткотраен, както е например при грипа. Човек може да си изработи антитела и в резултат на ваксинация.
Ваксинацията (наречена още имунизация) е манипулация, при която в човешкия организъм се вкарват микроорганизми или части от тях с цел да се изработи имунитет срещу съответното заболяване. Тя е безболезнена и може да се прилага на хора от различна възраст (фиг. 4). Вроденият или придобитият в резултат на преболедуване или на ваксинация имунитет се нарича естествен имунитет. Съществува и изкуствен имунитет. Той е краткотраен и се получава в резултат на вкарване в кръвта на болен или застрашен да се разболее човек на готови антитела, взети например от човек, прекарал същата болест.
Кръвосъсирване. Увреждането дори и на малък кръвоносен съд може да предизвика загуба на голямо количество кръв, ако кървенето е продължително. При
загуба на 1/3 до 1/2 от кръвта настъпва смърт. На кръ-возагубата се противопоставя самата кръв със способността си да се съсирва. Кръвосъсирването е процес, при който кръвта от течна се превръща в желеоб-разна маса. Процесът е бърз и може да се наблюдава при поставяне на кръв в епруветка. След няколко минути настъпва образуване на пихтиеста маса, наречена кръвен съсирек. Съсирекът постепенно се свива и се отделя от стените на епруветката. Около него се освобождава жълтеникава течност, наречена серум. Ако съсирването на кръвта се наблюдава с микроскоп, ще се види как в кръвната плазма се появяват тънки влакна, които се преплитат и образуват гъста фибри-нова мрежа. В нея се оплитат и задържат кръвните клетки и се образува кръвен съсирек (фиг. 5).
Крьвосъсирване може да се предизвика по различен начин: при контакт на кръвта с увредени тъкани и при контакт с увредена вътрешна повърхност на кръвоносен съд иди при контакт с чужда повърхност (примера с епруветката). Способността на кръвта да се съсирва се дължи на тромбоцитите и на някои съставки на кръвта, като фибриноген, Са йони и плазмени фактори. При нормални условия кръвта в кръвоносните съдове не се съсирва. Това се гарантира и от наличието на противосьсирваща .система в кръвта. При увреждане на вътрешната повърхност на кръвоносните съдове в тях се образува съсирек, наречен тромб (фиг. 7).
Невъзможността на кръвта да се съсирва е опасно състояние, което води до тежки кръвозагуби. Хора, при които кръ-восьсирването е нарушено, трябва да избягват и най-малки-те травми и всяка операция, дори изваждането на зъб, изисква специална подготовка. Такова наследствено заболяване, при което кръвта не се съсирва- е хемафилията (Аиг. 6).
СПИН (Синдром на придобита имунна недостатъчност) за първи път е описан като отделно заболяване едва през 1981 г. Болестта се предизвиква от вирус, наречен НГУ (Ншпап 1ттипос1ейс1епсу уи-ив). По полов или директно по кръвен път вирусът се „настанява" в Т-лимфоцитите. (Лимфоцитите биват два вида:
В-клетки и Т-клетки.) Вирусът се размножава многократно в заразените клетки и предизвиква тяхната смърт. Унищожението на Т-лимфоцитите намалява способността на организма да се съпротивлява на инфекции, предизвикани от микроби и вируси. В резултат на това болният умира от определена инфекция, с която преди това лесно се е справял.
КРЪВНИ ГРУПИ, ЛИМФООБРАЗУВАНЕ И ЛИМФНА СИСТЕМА
Кръвни групи. Кръвта се класифицира в няколко групи в зависимост от присъствието или отсъствието на определен вид белтъци върху мембраната на червените кръвни клетки.
Двете най-важни кръвни групови системи са АВО-системата и Резус-системата (К.Ь). Системата АВО се разделя на четири групи в зависимост от липсата или наличието на два вида белтъци, наречени А и В. Те се наричат още аглутиногени и се разполагат по повърхността на еритроцитите. Липсата на двата аг-лутиногена се означава с О (нула). 46 % от хората са от група О. 42 % имат само аглутиноген А, те са от група А. 8 % имат само аглутиноген В, те са от група В. 4 % от хората имат А- и В-аглутиногени, те са от група АВ. Всеки човек притежава кръв, която може да се класифицира към една от тези групи, и тази кръвногрупова принадлежност се получава и предава по наследство.
Ако човек не притежава някои от белтъците, характеризиращи системата АВО, той притежава антитела срещу тях. Тези антитела се наричат аглутинини и се намират в кръвната плазма. Така човек от група А притежава антитяло р срещу В-аглутиногена. Човек от група В има антитяло а срещу А-аглутиногена. Хората от кръвна група О имат двата вида антитела, а хората от кръвна група АВ нямат антитела срещу А- и В-аглутиногените.
В еритроцитите на повечето хора се открива още
една група аглутиногени от т.нар. Резус система (КЬ). Наличието или отсъствието на този тип аглутиногени (означени като КЬ-фактор) определя два типа кръвни групи: кръв, в която има КЬ-фактор, се нарича КЬ(+), и кръв, в която няма КЬ-фактор, се нарича К-Ь(-). В европоидната раса 85 % от хората са Кп(+).
Познаването и определянето на кръвните групи на човека е необходимо и важно, за да може да се осъществи успешно кръвопреливане (фиг. 1).
Кръвопреливане. Това е животоспасяваща манипулация, която може да се извърши само с кръв от дарител, който има кръвна група, еднаква с кръвната група на приемателя (фиг. 3). Съобразява се както АВО-системата, така и КЬ-системата. Преливането на несъответстваща кръв предизвиква смърт на приемателя.
Определяне на кръвните групи. Кръвните групи се определят при смесване на кръв, взета от изследвания човек, със стандартни серуми, в които се знае какви антитела има. Групата се отчита на основата на аглутинация-та, която настъпва с даден серум (фиг. 1).
Лимфа и лимфообразуване. Лимфата е движеща се течност, която идва от кръвта и се връща по лимфните съдове отново в кръвообращението. Лимфата се образува по следния начин: водата и^ съставки на кръвната плазма без плазмените белтъци преминават през стените на капилярите и попадат в микроскопичните пространства между клетките на органите. Попаднала там, течността вече се нарича между клетъчна, или тъканна теч-
ност. По-голямата част от нея се връща обратно през венозната част на капилярите в кръвта. В меж-дуклетъчните пространства на всеки орган има мрежа от лимфни капиляри. Малки количества от междуклетъчната течност се отвежда (дренира) от лимфните капиляри. Попаднала в тях, тя вече се нарича лимфа. По състав лимфата прилича на тъ-канната течност, но при преминаването си през лимфните възли и през другите лимфни органи тя се обогатява на лимфоцити. Функциите на лимфата са транспортни и защитни (фиг. 6).
Лимфна система. Лимфната система е мрежа от лимфни съдове, лимфни възли и специализирани лимфни органи, които влияят на състава на лимфата. Специализираните органи са тимус, слезка и сливици. Най-малките лимфни съдове - капилярите, се обединяват и образуват по-големи лимфни съдове. Те отново се сливат, като образуват още по-големи. Накрая всички се обединяват в два големи лимфни протока, които се вливат във венозната част на кръвообращението. Големите съдове имат клапи, които пречат на лимфата да се връща в обратна посока. На определени места лимфните съдове се прекъсват от лимфните възли. Лимфните възли са закръглени малки образувания, разположени на групи по 10-20 в определени области на тялото (фиг. 2). Лимфните възли изпълняват две важни функции: защитна и лимфоцито-образуваща. При преминаването си през лимфния възел лимфата се очиства от бактериите и ракови
те клетки, ако има такива, с което се предотвратява тяхното попадане в кръвообращението (фиг. 4).
Слезката (далакът) е разположена в лявата част на коремната кухина, под диафрагмата (фиг. 5). Тя притежава сложна кръвоносна система, която позволява задържане на кръвта в нея. Функциите на този орган са производство на лимфоцити, задържане на чужди частици и микроорганизми и разрушаване на остарелите червени кръвни клетки. Слезката има и резервоарна функция. Тя не е жизненоважен орган и при нужда може да се отстрани.
Тимусьт се разполага зад гръдната кост и пред сърцето. Той контролира развитието на Т-лимфоцитите. Тиму-сът расте интензивно при децата и достига най-големи размери по време на пубертета, след което намалява, като неговата тъкан се заменя с мастна тъкан.
Сливиците са образувания, разположени от двете страни на входа на гьлтача. Те имат две основни функции: да унищожават микроорганизмите, които влизат в гърлото, и да участват в създаването на имунитет, като изработват антитела. Възпалението на сливиците се нарича ангина. По-често боледуват малките деца. Ангината се характеризира с висока температура, обложено гърло, трудно преглъщане и главоболие. Лекува се с антибиотици.
СЪРЦЕ И КРЪВОНОСНИ СЪДОВЕ
Анатомия на сърцето. Сърцето е кух мускулест орган с големина на юмрук и маса средно около 300 @. Разположено е в гръдната кухина между двата бели дроба. Пред него е гръдната кост, а зад него е гръбначният стълб. Формата му е конусовидна, с основа, насочена нагоре, надясно и назад, и връх, насочен напред, надолу и наляво (фиг.1). Сърцето е обвито в торбичка (перикард), която има два слоя - външен и вътрешен. Между двата слоя се загражда кухина, която съдържа малко количество течност. Това позволява свободното движение на сърцето при неговото съкращаване и отпускане.
Кухината на сърцето се разделя от една непрекъсната междинна преграда на две половини: лява и дясна. От своя страна всяка половина се дели на две пространства, така че сърцето има четири кухини'. ляво предсърдие и лява камера; дясно предсърдие и дясна камера. Между всяко предсърдие и камера има предсърдно-камерен отвор, наречен клапа (фиг. 2). Предсърдията образуват основата на сърцето и са неговата „приемаща" част, защото кръвта влиза в сърцето през вените, които се отварят в предсърдия-та. Камерите са „изпращащата" част на сърцето, защото от тях кръвта се напомпва в артериите.
Сърцето има четири клапи, осигуряващи еднопосочното движение на кръвта, която преминава през него. Между Предсърдията и камерите се намират двете предсърдно-камерни клапи, а между камерите и артериите, които излизат от тях, още две клапи, наречени полулунни.
Стената на сърцето е изградена от три слоя:
външен, среден и вътрешен. Вътрешният слой се състои от съединителна тъкан, постлана към повърхността на кухините с еднослоен плосък епител. Средният слой е най-дебел, изграден от т.нар. сърдечен тип мускулатура, и се нарича миокард. Миокардът на камерите е напълно отделен от миокарда на Предсърдията и това позволява те да се съкращават поотделно. Тези две мускулни системи се залавят за пръстени от съединителна тъкан, разположени между Предсърдията и камерите. Външният слой на сърцето е изграден от вътрешната обвивка на перикар-да. Стените на сърцето не са еднакво дебели. Най-дебела е стената на лявата камера. Най-тънка е стената на Предсърдията. Сърцето се снабдява с кръв от две венечни артерии - лява и дясна.
Анатомия на кръвоносните съдове. Кръвоносната система на човека е изградена от три вида съдове:
артерии, капиляри и вени.
Артериите пренасят кръвта от сърцето към капилярите. Най-големият артериален съд е аортата. С отдалечаване от сърцето артериите последователно се разклоняват на множество по-малки клончета. В органите те преминават в артериоли и артериални капиляри. Кръвта, която тече в артериите, е богата с Оу затова има яркочервен цвят. Изключение прави само белодробната артерия, която излиза от дясната камера на сърцето. В нея тече бедна на О, кръв, която има тъмночервен цвят.
Капилярите са най-тънките кръвоносни съдове. Те са преходът от артериалната към венозната част на кръвообращението и затова се говори за артери-
ална и венозна част на капилярите (артериални и венозни капиляри). Капилярите образуват гъста мрежа във всеки орган. Кръвта, която преминава през тях, отдава кислорода, който носи, приема СО^ и от оксигенирана (артериална) постепенно се превръща дезоксигенирана (венозна) кръв.
Вените пренасят кръвта от капилярите към сърцето. Венулите са най-малките венозни съдове, които събират кръвта от капилярите. Те се обединяват в средни и големи вени. Най-големи по размер са горната и долната куха вена.
Горната куха вена събира кръвта от горната половина на тялото (над диафрагмата). Долната куха вена събира кръвта от долната половина на тялото. Вените имат клапи, които не позволяват на кръвта да се връща в обратна посока. Вените биват дълбоки и повърхностни (подкожни) (фиг. 4). Дълбоките са разположени между мускулите и другите тъкани и вървят успоредно на артериите. Всяка артерия се съпровожда от две вени. Подкожните вени са разположени повърхностно. Те са успоредни на дълбоките вени и правят множество съединения с тях. Повърхностните вени може да се видят и да се опипат. Това ги прави удобни за вземане на кръв и за вкарване през тях в кръвообращението на разтвори и лекарства. Във вените тече дезоксигенирана (венозна) кръв. Изключение правят белодробните вени, в които тече оксигенирана кръв.
Артериите, вените и капилярите се различават по структура. Стената на артериите и вените е изградена от три обвивки - вътрешна, средна и външна (фиг. 3). Вътрешната е изградена от еднослоен плосък епител и вът
решна еластична мембрана. Средната обвивка се състои от гладка мускулатура и еластични влакна, които преобладават при големите артерии. Средната обвивка при артериите е много по-дебела. отколкото при вените. Външната обвивка на артериите и вените е изградена от съединителна тъкан. Стената на капилярите е образувана от един слой плоски епителни клетки. По време ва хирургична операция може да се видят всички видове кръвоносни съдове с изключение на капилярите и причината е, че те са изключително тънки.
Кръвообращение. Голям кръг на кръвообращението се нарича пътят на кръвта, който започва от лявата сърдечна камера, минава през аортата и по артериите достига капилярите във всички органи. Обратно кръвта тече по вените. Чрез кухите вени кръвта се връща в дясното предсърдие. При това кръвообращение всички органи в човешкия организъм се снабдяват с кислород.
Малък кръг на кръвообращението е пътят на кръвта от дясната камера на сърцето през белодробната артерия до капилярите в стените на алвеолите на белите дробове и оттам чрез белодробните вени до лявото предсърдие. Чрез това кръвообращение кръвта се обогатява с кислород (фиг. 5).
ФУНКЦИИ НА СЪРЦЕТО И НА КРЪВОНОСНИТЕ СЪДОВЕ. РЕГУЛАЦИЯ НА СЪРДЕЧНАТА ДЕЙНОСТ
Сърцето е органът, който осъществява движението на кръвта в съдовата система на човека. Във функционално отношение то е една помпа, която периодично се съкращава и отпуска. Това се осъществява от мускулния слой на сърдечната стена, наречен работен миокард. Клетките, които изграждат миокарда, са подредени така, че при тяхното съкращаване стената на сърцето се свива подобно на свиването на юмрук. Благодарение на това съкращаването на миокарда предизвиква изтласкване на кръвта от предсърдията в камерите или от камерите в аортата и белодробната артерия. Съкращението на сърцето се нарича сис-тола, а отпускането - диастола. Една систола с последващата я диастола се наричат сърдечен цикъл.
Възбудно-проводна система на сърцето. Сърцето се съкращава от импулси, които възникват в него самото и това явление се нарича автоматия. Помпената функция на сърцето се осъществява от сърдечния мускул, а импулсите, които предизвикват това съкращение, се генерират от възбудно-проводната система на сърцето (фиг. 1).
Имулсите възникват в структура, подобна на възел, която е разположена в дясното предсърдие. От възела импулсите се разпространяват последователно първо до мускулатурата на предсърдията и след това през втори възел, снопче и мрежа от преводни влакна до мускулатурата на камерите. Тези два възела, снопчето и мрежата се наричат вьзбудно-проводна система на сърцето. Тази систе
ма определя с каква честота да се съкращават предсърдията и камерите, както и това, първо да се съкратят предсърдията, а след това камерите.
Сърдечен цикъл. Сърдечният цикъл е едно последователно съкращаване и отпускане на предсърдията и камерите. Той протича по следния начин. Първо се съкращават предсърдията. Те изтласкват кръв, която донапълва камерите. След това се съкращават камерите, а в същото време предсърдията се отпускат. При съкращаването си камерите изтласкват кръв в аортата и в белодробната артерия, а отпуснатите предсърдия се пълнят с кръв. Следва отпускане на камерната мускулатура, при което кръвта от предсърдията навлиза през предсърдно-камерни-те отвори и пълни камерите. След това цикълът се повтаря.
Еднопосочното движение на кръвта от предсърдията към камерите и от камерите към кръвоносните съдове се осъществява от клапите на сърцето (фиг. 2). Предсърдно-камерните клапи възпрепятстват връщането на кръвта от камерите в предсърдията по време на камерната систола. Полулунните клапи на аортата и на белодробната артерия възпрепятстват връщането на кръвта от съдовете към камерите по време на камерна диастола (фиг. 3).
За 1 тт в състояние на покой сърцето осъществява около 75 сърдечни цикли и тази стойност се нарича сърдечна честота. Нормалните стойности на сърдечната честота се движат между 60 и 90 при израснал индивид. При физически упражнения сърдечната честота може да нарасне двойно и повече. Количеството кръв, което всяка от камерите изтласква при едно съкращение, се нарича ударен обем на сърце-
то. Това количество е едно и също и за двете камери и при покой е около 70 т1 (фиг. 5). Количеството кръв, което всяка камера изтласква за една минута, се нарича минутен обем на сърцето. Той е произведение от ударния обем и сърдечната честота и има средна стойност около 5 1. При физическо натоварване стойността на минутния обем на сърцето нараства.
Сърдечни тонове. Съкращаването и отпускането на сърцето е съпроводено от звукови явления, наречени сърдечни тонове. Сърдечните тонове са два и се образуват в началото на камерната систола (първи тон) и в началото на камерната диастола (втори тон). Първият тон се образува от трептенето на пред-сърдно-камерните клапи, а вторият тон - от трептенето на полулунните клапи. При увреждане на сърдечните клапи се появяват сърдечни шумове.
Функции на кръвоносните съдове. Артериите, вените и капилярите имат различни функции. Артериите и артериолите разпределят кръвта от сърцето до капилярите на всички органи и части на тялото. В допълнение - чрез съкращение или разширение, артериолите участват в регулирането на кръвното налягане и кръвоснабдяването на даден орган. Вените и ве-нулите събират кръвта от капилярите и я връщат обратно към сърцето. Те служат и като резервоар на кръвта, тъй като могат да се разтягат и свиват в значителна степен. Капилярите функционират като място за обмяна, тъй като през техните стени лесно преминават вещества като вода, глюкоза, Оу СО, и др.
Регулация на сърдечната дейност. Дейността на сърцето се контролира от външни и вътрешни механизми. Към външните механизми се отнася вегета
тивната нервна система. Със своите два дяла - сим-патиков и парасимпатиков, тя въздейства по два противоположни начина върху сърцето. Възбуждането на парасимпатиковия дял например предизвиква забавяне на ритъма и намаляване на силата на съкращение на сърцето. Възбуждането на симпатиковия дял предизвиква обратния ефект - учестяване на сърдечната дейност и увеличаване на силата на съкращение на миокарда. Това става с участието на сър-дечно-съдов център, разположен в продълговатия мозък, и постъпилата до него информация от обемни, химиорецептори и други рецептори (фиг. 4).
Под вътрешна регулация се разбира способността на сърцето само да контролира своята дейност, без да зависи от външни влияния. При прерязване на вегетативните нерви, които стигат до него, сърцето започва да се съкращава с честота 105 в минута, което е неговият собствен ритъм. Сърцето само регулира и количеството кръв, което изтласква, или поточно сърцето изтласка толкова кръв, колкото е постъпила в сърдечните камери по време на камерната диастола.
Клетките на човешкия организъм се снабдяват с енергия от разграждането на органичните вещества (въглехидрати, мазнини и белтъци). За тези химични реакции е необходим кислород, а като краен продукт от тях се получава СО^ и вода. Клетките си набавят 0^ от кръвта и пак в кръвта отделят СО^ и водата. От своя страна кръвта се насища с 0^ и се освобождава от СО^ при преминаването си през белите дробове. Този процес на усвояване от клетките на организма на Од от въздуха, както и отделянето във външната среда на образувания СОу се нарича дишане. Дишането протича в няколко етапа с участието на кръвта, сърдечно-съдовата и дихателната система. Дихателната система осъществява обмяната на 0^ и СО^ между външната среда и организма.
УСТРОЙСТВО И ФУНКЦИИ НА ДИХАТЕЛНАТА СИСТЕМА
Дихателната система на човека е изградена от въз-духоносни пътища, бели дробове и елементи на опор-но-двигателната система (гръден кош) (фиг. 1).
Вьздухоносните пътища са тази част от дихателната система, която осигурява провеждането на въздуха от външната среда до белите дробове. Ето защо устройството им е такова, че не позволява те да се огъват и запушват. Други техни функции са да почистват, овлажняват и затоплят атмосферния въздух. Към въздухоносните пътища се отнасят нос, гълтач, гръклян, трахея и бронхи.
Носът се състои от външен нос и носна кухина. Освен в дишането носът участва и в обонянието.
Външният нос прилича на триъгълна пирамида. Той е изграден от кости и хрущяли и отвън е покрит с кожа. Носната кухина е разделена на две части от носната преграда. Всяка от двете части започва от ноздрите и завършва със задните отвори, които се свързват с гълтача. По страничната стена на всяка част се разполагат три носни миди. Свободните ръбове на трите миди ограждат три носни хода, в които се отварят околоносни кухини (фиг. 2). Този сложен релеф на носната кухина увеличава нейната площ и площта на вътрешната й покривка. Началната част от носната кухина се загражда от външния нос. Тя е покрита с кожа, която притежава косми. Космите задър
жат попадналите с въздуха едри частици прах. Останалата част от носната кухина е покрита с лигавица. Тя е изградена от многореден ресничест епител и мукозно-се-розни жлези и е богато кръвоснабдена. В горната част на носната лигавица се намират обонятелните рецептори.
Гълтачьт е кух мускулест орган, който се намира между носната кухина и гръкляна. През него преминава не само въздухът, но и храната. Гълтачът има три части, които се свързват с носната кухина, устната кухина и гръкляна.
Гръклянът е разположен в предната област на шията пред долната част на гълтача, а надолу продължава в трахеята. Той е изграден от хрущяли, които са свързани с връзки и мускули. Над входа на гръкляна се разполага т.нар. надгръклянник, който при преглъщане затваря гръкляна и не позволява храната да навлезе в дихателните пътища (фиг. 3).
Освен като част от дихателния път, гръклянът е и орган на гласообразуването. В гръкляна има две гласни връзки, които при говорене идват една до друга. При това положение въздухът, който при издишване преминава през този процеп, предизвиква вибриране на връзките и образуване на звуците на речта.
Трахеята започва от гръкляна и се спуска в гръдната кухина, където се дели на два главни броиха. (фиг. 4). От своя страна всеки от двата главни броиха
при навлизането си в белите дробове се дели на по-малки бронхи, а те - на още по-малки. В резултат на това се получава система от въздухоносни пътища, която прилича на дърво и затова се нарича бронхиално дърво (фиг. 5). Най-малките и крайни разклонения на бронхиалното дърво се наричат бронхиоли. Стената на трахеята и на бронхите е изградена от хрущяли, които им придават цилиндрична форма и ги правят устойчиви. В бронхите с малки размери и в крайните бронхиоли хрущялът се замества от мускулна тъкан.
Белите дробове са мястото, в което се осъществява обмяната на 0^ и СО^ между организма и външната среда. Разположени са в гръдния кош и се състоят от две части: десен и ляв бял дроб.
Всеки бял дроб има връх, основа и три повърхности. На вътрешната повърхност се намира „вратата", през която в белия дроб преминават главният броих, кръвоносните съдове и нервите. Белите дробове са изградени главно от бронхиоли и белодробни мехурчета, а също и от артерии, капиляри и вени на малкия (белодробния) кръг на кръвообращението.
Белодробните мехурчета, наречени още алвеоли, са частта, с която завършват последните разклонения на бронхиалното дърво. Те са изградени от еднослойно > подредени епителни клетки, покрити с белодробни капиляри (фиг. 1). Общата им повърхност е около 70 т2. Всеки бял дроб е обвит с обвивка, подобна на торба, ко
ято се нарича плевра. Двата бели дроба заедно със сърцето и големи кръвоносни съдове се разполагат в гръдната кухина, която се загражда от гръдния кош.
Гръдният кош има формата на пресечен конус, в основата на който се намира диафрагмата. Стената на гръдния кош е изградена от кости, хрущяли и мускули, затова тя е както твърда, така и еластична. Освен това обемът на гръдния кош може да се увеличава и намалява (фиг. 6). Това става в резултат на съкращаването на т.нар. дихателни мускули. Връзката между гръдния кош и белите дробове се осъществява чрез двете плеври, които с външния си лист покриват вътрешната стена на гръдния кош, а с вътрешния си лист покриват белите дробове. Между двата листа има много тънък слой течност, а затвореното пространство, което заграждат, се нарича интраплеврал-но. Гръдният кош предпазва белите дробове и другите органи в него от нараняване и заедно с белите дробове осъществява белодробната вентилация.
Дишането при човека се осъществява в резултат на няколко последователни процеса. Първият е процесът на подмяна на алвеолния въздух с атмосферен въздух. Нарича се белодробна вентилация, или външно дишане. Вторият е процесът на обмяна на газовете 0^ и СОд между алвеолния въздух и кръвта. Нарича се газова обмяна. Газова обмяна на 0^ и СО^ се осъществява и между кръвта и клетките на тъканите. Третият е процесът на пренасяне на Од и СО^ с кръвта. Нарича се транспорт на газове. Четвъртият процес е клетъчното дишане. Нарича се още тъканно дишане.
Белодробна вентилация (външно дишане). Белодробната вентилация се осъществява от дихателната система и протича в две фази: вдишване и издишване. Благодарение на вдишването и издишването част от въздуха в алвеолите на белите дробове периодично се подменя с атмосферен въздух (фиг. 1). Вдишването на атмосферен въздух става активно на принципа на засмукването, а издишването е пасивно. За да се осъществи засмукване, е необходимо затворено пространство, в което налягането на въздуха да става по-ниско от атмосферното. Гръдният кош и затворените в него бели дробове са такава „помпа". При съкращаване на диафрагмата и на други дихателни мускули гръдният кош се разширява. При разширяването си той чрез плеврата, която с единия си лист покрива отвътре гръдния кош, а с другия си лист белите дробове, тегли еластичните бели дробове и увеличава техния обем. В резултат на това налягането на въздуха в алвеолите става по-ниско от наляга
нето на въздуха отвън, което води до навлизане през въздухоносните пътища на атмосферен въздух. Издишването настъпва в резултат на отпускане на дихателните мускули. При това гръдният кош се връща към първоначалните си по-малки размери, белите дробове се свиват, налягането на въздуха вътре в алвеолите става по-високо от външното налягане и алвеолният въздух излиза навън.
Издишването може също да бъде активен процес. Осъществява се при рязко или дълбоко издишване и е резултат от съкращаването на някои мускули. Такива например са мускулите на предната коремна стена. Съкращаването на тези мускули води до избутваме на коремните органи нагоре, повдигане на диафрагмата и намаляване на обема на белите дробове. Този тип дишане с активно съкращаване на коремните мускули специално се тренира при спортисти, певци, говорители и др.
За 1 гпш при спокойно състояние човек прави от 12 до 16 вдишвания и издишвания (това се нарича дихателна честота), като всеки път вдишва и из-дишва около 500 т1 въздух. Това значи, че през дихателната му система за една минута преминават от 6 до 8 1 въздух (нарича се минутен дихателен обем). При физическо усилие минутният дихателен обем въздух може да се увеличи многократно, например от 6 да стане 100 1/тт.
Газова обмяна. Кислородът от външната среда стига до клетките на организма в резултат на това, че неговото съдържание във въздуха е високо, докато в клетките съдържанието му е ниско поради това, че те непрекъснато го използват. Другото важно условие, за да достигне клетките, е това, че Од преминава безпрепятствено през клетъчните мембрани. За СОд механизмът е същият, само посоката на движе-
ние е обратна - от клетките, в които се произвежда, към атмосферния въздух.
Газова обмяна в белите дробове. Обмяната на кислорода в белите дробове става между алвеолния въздух и кръвта. За да достигне до кръвта, кислородът от алвеолния въздух трябва да премине през епителните клетки, които изграждат алвеолите, и през клетките, които изграждат стените на капилярите на белодробното кръвообращение. Тези два слоя клетки прилягат плътно един към друг, като по този начин изграждат много тънка мембрана. Тя е напълно пропусклива за Од и има обща площ около 70 т2. Обмяната на СО^ в белите дробове се осъществява през същата мембрана, като посоката на движение е от кръвта към алвеолния въздух (фиг.2, фиг. 3).
Обмяната на 0^ и СО; между кръвта и алвеолния въздух става за изключително кратко време. Благоприятни условия са голямата площ на мембраната (70 т2) и сравнително малкото количество венозна кръв (70 т1), която се „разстила" върху тази мембрана.
Газова обмяна в тъканите. Когато артериалната кръв достигане капилярната мрежа на даден орган, Од в нея преминава през стените на капилярите и попада в междуклетъчната течност. Оттам той попада в ^ клетките на органа и участва в окислителните процеси. Образуваният от тези процеси СО, преминава през мембраните на клетките в междуклетъчната течност (тъканната течност) и през стените на капилярите достига венозната част на кръвообращението (фиг. 4).
Транспорт на газове. За 24 Ь човек поема и отделя твърде голямо количество 0^ и СО (в порядъка на стотици литри). Това количество О и СОд се пренася от сърдечно-съдовата система и движещата се в нея кръв. Главният преносител на Од е хемоглоби
нът в червените кръвни клетки. При свързването на хемоглобина с 0^ се образува оксихемоглобин.
Способността на хемоглобина да се свързва с О, зависи от няколко фактора. Единият е концентрацията на кислорода. При висока концентрация на О;, каквато е в алвеолите, всичкият хемоглобин в преминаващата кръв се свърза с О, (кръвта се оксигенира). При ниска концентрация на Оу каквато е в тъканите, способността на хемоглобина да се сварзва с О; намалява и част от оксихемоглобина освобождава кислородните си молекули (кръвта се дезоксигенира). Тази способност намалява и при увеличаване на температурата, концентрацията на водородните йони и концентрацията на СО;. Всички тези условия съществуват в тъканите и благоприятстват отделянето на О; от хемоглобина. Малка част от кислорода в кръвта се пренася като физически разтворен газ.
СОд е много по-разтворим във вода в сравнение с 0^ и затова по-голямо количество СО^ се пренася като физически разтворен в нея. Основната част от СО^ се пренася като хидрогенкарбонати с плазмата и по-малка част като съединение с хемоглобина, наречено карбаминохемоглобин.
И ПОКАЗАТЕЛИ ЗА СЪСТОЯНИЕТО
Регулация на дишането. Дишането се контролира от централната нервна система. Има два вида регулация: волева и автоматична. Всеки човек може по собствено желание да спре дишането си за кратко време или да промени честотата и дълбочината на дишането си, например при пеене и говорене (фиг. 1). Това се нарича волева регулация и се осъществява от кората на главния мозък. Автоматичната регулация се осъществява от дихателен център, разположен в мозъчния ствол. Благодарение на автоматичната регулация организмът си набавя необходимия кислород и изнася във външната среда излишния СОу
Количеството кислород, от което се нуждае човек, зависи от много фактори. Наи-важният е физическото състояние. При физическа работа например потребността от Од нараства, а по време на сън намалява. Снабдяването с необходимия О, става чрез промяна на белодробната вентилация.
В стените на някои големи кръвоносни съдове се намират рецептори, наречени химиорецептори (фиг. 2). Те са в контакт с кръвта и реагират на увели
ченото съдържание на СОд и намаленото съдържание на 0^ в нея. Чрез определени нерви те възбуждат дихателния център, който е разположен в мозъчния ствол. Това предизвиква по-силни съкращения на дихателната мускулатура, в резултат на което дишането става по-дълбоко, т.е. белодробната вентилация се увеличава. Това увеличение води до усилено изнасяне на СО^ (излишния) и набавяне на повече 0^ (недостигащия). Тази регулация се осъществява по механизма на отрицателната обратна връзка. От двата фактора, 0^ и СОу по-важен за регулацията на дишането е СОу Увеличеното съдържание на СОд в кръвта с 10 % например увеличава 18 пъти белодробната вентилация.
Във въздухоносните пътища също има много рецептори. Рецепторите в носната кухина са чувствителни към различни вещества, както и към механични дразнители. Дразненето на тези рецептори води до спиране на дишането, до кихане и други реакции. Такива рецептори има и в гръкляна, трахеята и бронхите и тяхното дразнене води до кашляне, промени в дишането, а понякога и спазъм на бронхите. Кихането и кашлянето са защитни рефлекси, чрез които се отстранява натрупаният секрет или попадналите във въздухоносните пътища дразнещи частици и вещества (фиг. 3). Алкохолът потиска реф-
лекса на кашляне, а това води до задръжка на секрет и предразположение към заболявания на дихателната система.
В белите дробове има и рецептори, които се дразнят при разтягането им, и чрез тях се регулира дълбочината и честотата на дишането.
Дишането може да бъде повлияно и чрез пряко въздействие на дихателния център. Някои вещества, като морфин, кодеин, кокаин и др., приложени в по-големи количества, действат върху дихателния център, като потискат дишането.
Показатели за състоянието на дихателната система. Спортът подобрява общото физическо състояние на организма и неговата издръжливост, както и състоянието на системите, които осъществяват дишането при човека. Спортове като плуване, гребане и водна топка се отразяват много благоприятно върху развитието на дихателната система. Те водят до увеличаване обема на гръдния кош и до засилване на дихателната мускулатура. Освен размера на гръдния кош друг важен показател за състоянието на дихателната система е т.нар. жизнена вместимост. Жизнената вместимост е количеството въздух, което човек може максимално да издиша след като е поел максимално •количество въздух. Колкото е по-голяма жизнената
вместимост, толкова повече може да нараства белодробната вентилация, а това е едно от условията, които определят физическата издръжливост на човека. Апаратът, с който се измерва жизнената вместимост, се нарича спирометър (фиг. 4). На фиг. 5 е представена номограма за определяне на нормалните (теоретични) стойности на жизнената вместимост.
Храносмилането е процес на последователно разграждане на хранителните вещества, попаднали в храносмилателната система. При храносмилането се извъшва механична и химична преработка на храната. Така тя става годна за усвояване от организма. Това се извършва в храносмилателната система, съставена от устна кухина, хранопровод, стомах, дванадесетопръстник, тънко черво, дебело черво, анус. Храносмилателната система е непрекъсната тръбна система, която има разширения, стеснения и извивки. В нея изливат храносмилателни сокове множество големи и малки жлези.
Стените на всички отдели на храносмилателната система са из-градени от три слоя: вътрешен слой - лигавица, изградена от епителна тъкан, среден - гладкомус-кулен слой, изграден от надлъжни и пръстеновидни (кръгови) мускулни влакна, и външен слой, изграден от съединителна тъкан. Различните части на храносмилателната система са отделени от струпвания на пръстеновидните мускулни влакна, наречени сфинктери.
Храносмилателната система има следните функции:
1. Двигателна функция. Осъществява придвижването на съдържимото в храносмилателната ^система. При едновременно съкращаване на надлъжните и на кръговите гладкомускулни влакна се извършват движения, които водят до размесване на храната. Съкращенията предимно на кръговата мускулатура, които като пръстен се придвижват към края на храносмилателната система, се наричат пе-ристалтични движения. Те придвижват съдържимото на порции от един в друг отдел на храносмилателната система.
2. Секреторна функция. Изразява се в изработването и отделянето на храносмилателни сокове - слюнка, стомашен сок, сок на задсто-машната жлеза, жлъчка, чревен сок. Съдържащите се в тях ензими се отделят в неактивна форма и след попадане в храносмилателната система се активират. Под тяхно влияние се извършва химичната преработка на хранителните вещества.
3. Всмукване. Осъществява се от лигавицата на храносмилателната система. Благоприятства се от нейната голямата повърхност. Годните за усвояване съединения се всмукват преди всичко в тънкото черво и попадат в кръвоносните и в лимфните съдове.
4. Отделителна функция. Чрез храносмилателната система се отделят от организма продукти на обмяната на веществата, пигменти, соли, вода, лекарства.
За съществуването и развитието на всяко живо същество е необходимо непрекъснато приемане на хранителни вещества. За организма те са източник на енергия и градивен материал.
При храненето се приемат различни хранителни вещества. Това са химични съединия, които се използват за самообновяване, растеж и развитие на организма и осигуряват енергия за всички жизнени процеси. Към хранителните вещества спадат органичните вещества белтъци, мазнини и въглехидрати, а също и минерални вещества, витамини и вода.
Храната е единственият източник на енергия и градивен материал за организма.
Органичните вещества се образуват в растенията от неорганични вещества, вода и минерални соли под влияние на лъчистата енергия на слънцето. Животните и човекът са неспособни да синтезират органични вещества от неорганични. Източник на въглехидрати, белтъци и мазнини за тях е храната от животински и растителен произход.
Попаднали в организма, хранителните вещества се подлагат на разнообразни химични превръщания, чрез които изграждат собствени за организма вещества. Те са строителният материал за организмите. Хранителните вещества се окисляват и разграждат в клетките, при което се освобождава енергия.
Храната на човека се състои от хранителни продукти: хляб, месо, яйца, мляко и млечни продукти, зеленчуци, плодове. Хранителните продукти имат сложен състав. Някои хранителни продукти се състоят само от едно хранително вещество: захар и мед - от въглехидрати, олио и масло - от мазнини. Хранителните продукти обикновено съдържат в една или друга степен всички хранителни вещества.
Енергията се съдържа в белтъците, мазнините и въглехидратите. Освен тях постъпват и необходимите за живота вода, минерални соли и витамини. В организма постъпват и характерни за продукта вещества, придаващи му вкусови, ароматни и оцветяващи свойства. Те нямат хранителна стойност. С храната в организма може да попаднат и микроорганизми, паразити и чужди тела.
От енергийна гледна точка хранителните вещества в организма могат да се взаимозаменят.
Белтъците са изградени от аминокиселини. Характерно за аминокиселините е наличието на азот в молекулата им. В организма част от аминокиселините може да се образуват от въглехидрати и мазнини. Те се наричат заменими аминокиселини. Друга част не могат да се образуват в организма и се наричат незаменими аминокиселини. Ако съдържат незаменими аминокиселини, белтъците се наричат пъл-ноценни, а ако не съдържат, се наричат непълноценни белтъци. Пълноценни са белтъците от животински произход. Те се набавят чрез месото, рибата, яйцата, млякото. Богати на растителни белтъци са бобовите растения, орехите, лешниците (фиг. 1).
Белтъците са главният градивен материал. Те съставят основната част на цитоплазмата и ядрото на клетките. Ензимите и някои хормони имат белтъчен състав. Едновременно с това белтъците могат да бъдат източник на енергия. При изгарянето на 1 § белтъци в организма се освобождават 17,1 к1 енергия.
Мазнините са изградени от мастни киселини и гли-церол. Съдържат се в животински и растителни масла, мляко, месо, риба, ядки (фиг. 2). Те участват в състава на веществата (фосфолипиди), които изграждат клетъч- . ните мембрани. Мазнините са главен източник на енергия за организма. При изгарянето на 1 8 мазнини в организма се освобождават 38,9 и енергия.
Въглехидратите се съдържат главно в растителните продукти: пшеница, царевица, картофи, плодове, зеленчуци. Въглехидратите са източник на енергия за организма. Те се окисляват лесно и бързо освобождават енергията си. При изгарянето на 1 @ въглехидрати в организма се освобождават 17,1 к! енергия (фиг. 3).
Водата изгражда вътрешната течна среда на организма. Приема се с храната и под формата на течности. Вода се образува и при окислението на хранителните вещества в организма. Отделя се с урината, с образуваната пот, с изпражненията, с издишания ^ въздух. Без вода животът на организма е възможен само в течение на няколко дни.
Минералните соли са неорганични съставки на храната. Калцият и фосфорът са важен градивен елемент на костите и зъбите. Богати на калциеви соли са млякото, сиренето, плодовете, зеленчуците.
Йодът участва при образуването на хормоните на щитовидната жлеза. Желязото участва в състава на хемоглобина. Богати на желязо са черният дроб, бъбреците, жълтъкът на яйцето, спанакът, копривата. Натрият е основният йон на вътрешната течна среда на организма. Приема се с храната и се добавя допълнително с готварската сол. Флуорът регулира образуването на емайла на зъбите. Приема се предимно с водата.
Витамините не са източник на енергия и не са градивен елемент, но са абсолютно необходими за нормалната дейност и правилното развитие на организма. Витамините регулират синтезата и активността на клетъчните ензими. Химичният състав на витамините е известен и те се получават по изкуствен начин. Витамините се означават с главните букви на латинската азбука: А, В, С и т.н. При недостатъчно или едностранчиво хранене настътахиповитаминоза (намалено съдържание на витамини). При продължителна липса на даден витамин в храната се получава авитаминоза. Витамините се делят на две групи: вод-норазтворими и мастноразтворими (фиг. 4).
^ Водноразтворимите витамини са витамин С и витамините от група В.
Витамин С участва в окислителните и редукционните процеси в клетките. Регулира нормалната про-пускливост на капилярите и повишава устойчивостта на организма към инфекции. Особено богати на витамин С са цитрусовите плодове, шипките, чушките. Витамин С лесно се разрушава от висока температура и при достъп до кислород. При хиповита-миноза се наблюдава лесна уморяемост и кръвоте-чение от венците. При авитаминоза се развива болестта скорбут. Тя се характеризира с подуване и кървене на венците, отпадналост, анемия, подкожни кръвоизливи.
От витамините от група В по-важни са В р Ву В ^В^. Намират се в обвивките на ориза, житните рас-гения, бирената мая. В,, йу В^ регулират обменните процеси в нервните и мускулните клетки. При хипо-витаминоза В, се наблюдават смущения в дейността им (болестта бери-бери). При липса на витамин В^
изостава узряването на червените кръвни клетки в костния мозък и се развива злокачествена анемия.
Мастноразтворимите витамини са А, О, Е, К.
Витамин А повишава устойчивостта на организма срещу инфекции. Участва в механизмите на зрението и има значение за запазване целостта на кожата и на лигавиците. Участва в процесите, обуславящи растежа на тялото. Затова се нарича витамин на растежа. Съдържа се в рибеното масло, черния дроб, жълтъка на яйцето, кравето масло, млякото. В морковите, червените чушки, доматите се намира пигментът каротин, който е източник за образуване на витамин А в организма. Витамин А е термоустойчив, но се разгражда бързо при окисление. При авитаминоза се наблюдава отслабване на зрението при здрачаване (кокоша слепота), бавно зарастване на раните, изсъхване и втвърдяване на кожата, размек-ване на роговицата на окото, изоставане в растежа. З Витамин О е известен като антирахитичен витамин. Стимулира всмукването на калций в тънкото черво. Осигурява отлагането на калций и фосфор в костите. При недостиг на витамин В в детска възраст се развива болестта рахит. Костите омекват и се деформират. Витамин П се набавя с рибеното масло, млякото, маслото, яйцата. Синтезата му започва в кожата под влияние на ултравиолетовите лъчи на слънцето, продължава в черния дроб и завършва в бъбреците.
Витамин Е се намира във всички храни. Играе важна роля при оплождането и износването на плода. Витамин Е е устойчив на топлина, но се разрушава бързо при окисление.
Витамин К регулира процеса на съсирване на кръвта и предпазва организма от кръвоизливи. Съдържа се в спанака, копривата, зелето. Синтезира се от бактериите, които нормално се намират в дебелото черво. При хиповитаминоза се наблюдава склонност към кръвоизливи.
УСТРОЙСТВО И ФУНКЦИИ НА УСТНАТА КУХИНА
Храносмилането започва с постъпването на храната в устната кухина. Тя се приема под формата на преработени в една или друга степен хранителни продукти. В устната кухина храната механично се раз-дробява и стрива. Това многократно увеличава нейната повърхност. Отделената в устната кухина слюнка предизвиква и химична промяна в храната. В резултат на процесите, които се извършват в устната кухина, хранителните частици се слепват и се образува хапката, която се гълта.
В устната кухина са разположени зъбите и езикът. В нея изливат секрета си слюнчените жлези. Устната кухина е покрита от лигавица, изградена от многослоен епител. Неговите слоеве непрекъснато се подменят.
През човешкия живот се сменят две поколения зъби - млечни и постоянни. Млечните зъби започват да се образуват през третия месец на бременността, а да никнат от шестия месец от живота на детето. Млечните зъби са 20 (фиг.2). Към 6-8-годишна възраст започват да падат и до 12-13-годишна възраст се заменят с постоянни. Последните 4 кътника се появяват след 18-годишна възраст - т.нар. мъдреци. Зъбите на възрастния човек са постоянни. Постоянните зъби са 32. Делят се на резци (8), кучешки (4), предкътници (8) и кътници (12). С резците и с кучешките зъби храната се отхапва, а с предкътниците и кътниците се раздробява и стрива (фиг. 3).
Всеки зъб се състои от коронка, шийка и един или
няколко корена. Коронката е видимата част на зъба. Покрита е с емайл, под който е разположено зъбното вещество - дентин. Във вътрешността на зъба има кухина, която се отваря на върха на корена на зъба. В нея има кръвоносни съдове и нервни влакна, които заедно с намиращата се там съединителна тъкан образуват зъбната пулпа. Емайлът е една от най-твърдите съставки на човешкото тяло. Той предпазва зъба от повреди и от проникване на микроорганизми (фиг. 4).
Езикът е подвижен мускулест орган. Покрит е с лигавица, осеяна с малки брадавици. В тях са разположени вкусови луковици, изградени от рецептори, чрез които се възприемат вкусовите дразнения. Движенията на езика размесват храната и я придвижват към задната част на устната кухина. Езикът играе важна роля при говора на човека.
В устната кухина изливат секрета си 3 двойки големи слюнчени жлези (околоушни, подезични и под-челюстни), както и голям брой малки жлези, пръснати в лигавицата. За едно денонощие се отделя 1-1,5 1 слюнка. Количеството и съставът й зависят много от вида на приетата храна. Слюнката съдържа ензимите амилаза и малтаза. Амилазата повлиява скор-бялата и я превръща в малтоза. Малтазата разгражда малтозата до глюкоза.
Сухата храна предизвиква обилно отделяне на рядка слюнка. В процеса на дъвкане храната постепенно се ов-лажнява от слюнката. Слузта на слюнката слепва раздробените частици, съдейства за оформянето на хапката и улеснява гьлтането й. Разтваряйки различните съставки на храната, слюнката осигурява контакта им с вкусовите рецептори и създава условия за вкусовите усещания.
Чрез слюнката се отделят от организма продукти на обмяната на веществата - пикочина, пикочна киселина или попаднали в организма вредни вещества (олово, живак), някои вируси. Слюнката играе важна роля за поддържане на нормалната бактерийна флора в устната кухина.
Слюнката има важна защитна функция. Тя отмива попадналите в устната кухина вредни и ненужни за организма вещества. Слюнката съдържа бактерицид-ното вещество лизозим, което разрушава попадналите с храната бактерии. Със слюнката се отделят и антитела, които също повлияват попадналите бактерии.
Регулация на секрецията на слюнка. Отделянето на слюнка е рефлексен акт. Приетата храна дразни рецепторите в устната кухина и езика. Възникналото възбуждане по сетивните нерви достига до центъра на слюноотделянето, разположен в продълговатия мозък. От него чрез двигателните нерви възбуждането достига до слюнчените жлези и се засилва отделянето на слюнка. Тази рефлексна реакция има безусловен характер. Отделяне на слюнка се наблюдава и при виждане на храната, усещане на нейната миризма, в точно определен час, в който се извършва обикновено храненето, при произнасяне на името на храната. Това слюноотделяне е услов-- норефлексно. Описано е от руския физиолог И. П. Павлов, който за постиженията си в областта на храносмилането е получил Нобелова награда.
Гълтането осигурява придвижването на сдъвкана-та и пропита със слюнката храна, оформена като хапка, от устната кухина през хранопровода в стомаха. Гълтането е сложен рефлексен акт. Центърът, регулиращ гълтането, се намира в продълговатия мозък.
Гълтането се извършва в резултат на сложно координирани рефлексии съкращения на различни мускулни групи. Чрез движенията на езика и на бузите оформената като хапка храна се придвижва към основата на езика. Отворите към носните кухини се затварят. Гръклянът се повдига нагоре и напред към основата на езика. Гласните цепки се затварят. Надгръклянникът покрива отвора на гръкляна. Така се затварят въздухоносните пътища и се предотвратява попадането на храна в тях. Хапката се плъзга по надгръклянника. Мускулите на гълтача над хапката се съкращават и тя попада в хранопровода (фиг. 5). Гълтането преустановява дишането за много кратко време. Центърът на гълтането в продълговатия мозък задържа временно центъра на дишането, който е разположен близо до него.
След попадането на хапката в хранопровода мускулатурата му над хапката се съкращава и тя се придвижва към стомаха. Твърдата храна преминава през хранопровода за 7-8 8, а течната за 2-3 8. При гълта-не може да се погълне и малко количество въздух. Над съдържимото в стомаха се образува въздушен мехур. Той се отделя при оригване.
УСТРОЙСТВО И ФУНКЦИИ НА СТОМАХА И ЧЕРВАТА
Стомахът е най-широката част на храносмилателната система. Разположен е под диафрагмата. Състои се от входна част, средна част - тяло, и долна - пи-лорна част (фиг. 1). Пилорът свързва стомаха с дванадесетопръстника. В края на пилорната част е разположен пилорният сфинктер. Формата на стомаха се променя в зависимост от тонуса на мускулатурата му и от степента на напълване, така че стените на стомаха винаги плътно обхващат съдържимото. Храната се подрежда в стомаха на слоеве по реда на постъпването й и престоява в него различно време в зависимост от нейния състав. Смесената храна остава в стомаха до 4 Ь. Течностите напускат стомаха много скоро след постъпването им в него.
Движенията на мускулатурата на стомаха осъществяват размесване на стомашното съдържимо и смесването му със стомашния сок. Перисталтичните вълни на стомаха и свиването и разпускането на пилор-ния сфинктер регулират изпразването на стомаха. От стомаха храната преминава в дванадесетопръстника на порции. Перисталтичните вълни на празен стомах са свързани с чувството на глад. Пълният стомах създава чувство на ситост.
Лигавицата на стомаха съдържа голям брой жлези, които отделят стомашен сок. Той съдържа солна киселина, ензими и слуз. Слузта предпазва стомашната лигавица от действието на солната киселина и ензимите. В стомаха започва разграждането на белтъците под влияние на ензима пепсин.
Солната киселина предизвиква набъбване на белтъците и пресича белтъка на прясното мляко. Това улеснява
действието на ензимите. Солната киселина има бактери-цидно действие - унищожава попадналите с храната микроорганизми. Тя активира отделяните в неактивна форма ензими на стомашния сок. Пепсинът се отделя в неактивна форма като пепсиноген. Активира се от солната киселина. В стомашния сок се намират малки количества от ензима стомашна липаза. Тя повлиява само мазнините на млякото. Разгражда ги до глицерол и мастни киселини. В стомашния сок няма ензими, разграждащи въглехидратите.
Регулация на секрецията на стомашен сок. Стомашната секреция е подложена на нервна и хуморал-на регулация. Нервната регулация се осъществява от условни и безусловни рефлекси. Безусловните рефлекси се включват при дразненето на рецепторите в устната кухина, хранопровода и стомаха. Секрецията на стомашния сок се повлиява и от вида на храната и обстановката, в която тя се приема. Тази секреция еусловнорефлексна. Този предварително отделен сок има голямо биологично значение. Когато храната стигне до стомаха, там вече има отделен стомашен сок и храносмилането започва незабавно. Стомашният сок, отделен по безусловно- и условнореф-лексен път, И. П. Павлов нарича „апетитен" сок. Различни фактори, които го потискат (тревога, гняв, шум, болка, неприятен вкус на храната), нарушават нормалното протичане на храносмилането.
Хуморалната регулация на стомашната секреция се осъществява от хормона гастрин. Той се образува от стомашната лигавица и попада в кръвта. С нея достига до стомашните жлези и активира дейността им. Някои вещества, които се намират в месните и зеленчуковите бульони, а също така и кофеинът, стимулират стомашната секреция.
От стомаха храната попада в червата.
Червата се състоят от два дяла - тънко и дебело черво. Дължината на тънкото черво у възрастен човек е 5-7 т. Началната му част се нарича дванадесетопръстник. Има форма на подкова и достига дължина 12 напречни пръста, откъдето идва името му. В дванадесетопръстника се вливат каналът на задсто-машната жлеза (панкреаса) и общият жлъчен проток (фиг. 2). Лигавицата на тънкото черво е силно нагъната. Покрита е с множество власинки, които значително увеличават площта й. Това улеснява всмукването на хранителните вещества. Във власинките на тънкото черво има разклонения на кръвоносни и лимфни съдове и гладки мускулни влакна (фиг. 3).
Дебелото черво е продължение на тънкото черво. Дълго е около 1,5 метра. Започва със сляпото черво. В него се влива крайната част на тънкото черво. На долния край на сляпото черво се намира един израстък - апендикс. Дълъг е 8-10 ст. Дебелото черво прави няколко извивки и преминава в правото черво, което завършва с анус.
Задстомашната жлеза (панкреас) е разположена в извивката на дванадесетопръстника, зад стомаха. Има храносмилателна и ендокринна функция. За 24 Ь отделя около 1 1 храносмилателен сок с алкална реакция, богат на ензими, които разграждат белтъците, мазнините и въглехидратите.
Постъпилото от стомаха съдържимо в дванадесетопръстника се подлага на действието на сока на задстомашната жлеза и на жлъчния сок, образуван в черния дроб. Сокът на задстомашната жлеза неутрализира силно киселата реакция на постъпилото в дванадесетопръстника стомашно съдържимо. Така се създава оптимална среда за действието на панкреатичиите ензими. В панкреатичния сок се намират ензими, разграждащи белтъците, мазнините и въглехидратите. Ензимът трипсин има значение за разграждането на белтъците до аминокиселини. Той се отделя в неактивна форма като трипсиноген и се активира след попадането му в дванадесетопръстника. Мазнините се разграждат под действие на ензима липака до глицерол и мастни киселини. Въглехидратите се разграждат от ензимите на панкреатичния сок до моиозахариди.
Черният дроб е разположен отдясно под диафраг-мата. Тежи около 1,51{@ и е богато кръвоснабден. Черният дроб е биохимичната лаборатория на организма. Една от функциите му, свързана с храносмилането, е образуването на жлъчен сок. Жлъчният сок се образува непрекъснато, но попада в дванадесетопръстника само при постъпване на храна от стомаха. В интервалите, когато не постъпва храна, се събира в жлъчния мехур. Жлъчният сок съдържа д. жлъчни соли и пигменти.
Жлъчният сок е около 1 1 за 24 Ь. Храносмилателната му функция се дължи на жлъчните соли. Те разбиват мазнините на фини капчици (емулгират ги) и така увеличават многократно тяхната повърхност.
От дванадесетопръстника съдържимото преминава в останалата част на тънкото черво и попада под въздействието на чревния сок, който има алкална реакция. Количеството му е 3 1 за 24 Ь. Съдържа слуз и ензими, разграждащи белтъците, мазнините и въглехидратите до техните основни форми, годни за всмукване. Тези ензими допълват действието на останалите храносмилателни сокове.
Движенията на чревната мускулатура подпомагат придвижването на храната, смесването й с храносмилателните сокове и улесняват всмукването на хранителните вещества.
Основната част от веществата се всмукват в тънкото черво.
В устната кухина се всмукват лекарства. Таблетка нитроглицерин, поставена под езика, разширява кръвоносните съдове на сърцето и успокоява болката, дължаща се на тяхното свиване. В стомаха се всмукват вода, соли, алкохол. Епителните клетки на лигавицата на тънкото черво пропускат аминокиселини, глицерол и мастни киселини, монозахариди само в една посока - навътре към кръвоносните и лимфните съдове. Това пренасяне е свързано с разход на енергия и се нарича активен транспорт. Продуктите от разграждането на белтъците и въглехидратите попадат в кръвоносните съдове, а тези на мазнините -предимно в лимфните съдове.
Веществата, които не се всмукват, попадат в дебелото черво. Сокът на дебелото черво съдържа предимно слуз и няма ензими. В него поради всмукване на водата става сгъстяване на чревното съдържимо. Дебелото черво извършва движения, чрез които съдържимото се придвижва към правото черво, откъдето то периодично се изхвърля навън от организма.
От ензимите на бактеринната флора на дебелото черво се разграждат някои трудно усвоими вещества като целулозата. Бактериите имат значение и за образуването и всмукването на витамин К.
Регулация на движенията на червата и на секрецията на храносмилателни сокове в тънкото черво. Движенията на червата и отделянето на храносмилателни сокове се регулира по нервен и хуморален път. Нервната регулация на панкреатичния сок е безусловно- и условнорефлексна, както регулацията на стомашния сок. Хуморалната регулация се извършва от хормона секретин. Той се отделя от лигавицата на тънкото черво, попада в кръвта, достига до задстомашната жлеза и стимулира секрецията й. Секре-тинът усилва и секрецията на жлъчен сок. Количеството и съставът на храносмилателните сокове зависят от вида и качеството на храната и се регулират от местни фактори, образувани в лигавицата. Движенията на червата се засилват при механични дразнения от чревното съдържимо. Зеленчуците, плодовете, черният хляб усилват перисталтиката.
За да съществува и да се развива, всеки организъм трябва да е в непрекъснато взаимодействие с околната среда. Това става чрез обмяната на веществата и на енергията. Тези два процеса са тясно свързани помежду си. Те включват превръщанията, на които се подлагат веществата от момента на тяхното постъпване в организма до отделянето им в околната среда като ненужни крайни продукти, и енергийните изменения при тези превръщания.
Обмяната на веществата е съвкупността от процесите, свързани с преработването, взаимното превръщане, разграждането на хранителните вещества и тяхното включване като съставна част на живите клетки.
Попадналите в храносмилателната система хранителни вещества се разграждат до прости, усвоими за организма. Белтъците се разграждат до аминокиселини, въглехидратите до монозахариди, а мазнините до глицерол и мастни киселини. Разграде-ните вещества се всмукват заедно с вода и соли и попадат в кръвта. Чрез нея достигат до всички клетки на организма. В клетките те се разграждат до крайните продукти на обмяната на веществата. При разграждането се отделя енергия.
Белтъците се разграждат до вода, СО и азотсъ-държащи съединения. В черния дроб от тях се образува пикочина (урея).
Въглехидратите се окисляват в клетките до вода и СО,. Половината от енергийните потребности на организма се задоволяват от разграждането на въглехидрати. Неизползваните монозахариди в клетките се превъщат в резервна форма на съхранение -гликоген. Той се натрупва предимно в черния дроб и мускулите. Когато се приемат в излишък, монозаха-ридите се превръщат в мазнини и се съхраняват в такъв вид.
Мазнините се разграждат в клетките до вода и СО,. Мазнините са основен енергиен източник за организма.
Белтъците се използват главно за обновяване на биологичните структури. Мазнините и въглехидратите имат предимно енергийна роля.
Структурите на организма непрекъснато се подменят. Съставът на организма постоянно се обновява. Важна предпоставка за това е възможността за взаимно превръщане на въглехидратите, мазнините и белтъците едни в други. Тези превръщания се извършват във всички клетки на организма, но преди всичко в черния дроб. Той е централен орган на обмяната на веществата.
Обмяната на веществата е баланс на два основни процеса ~ процес на синтеза (анаболизьм) на присъщи за организма белтъци, мазнини и въглехидрати, и процес на разграждане (катаболизьм) на веществата и освобождаване на енергия, необходима за организма. Освободената енергия се използва за осъществяване на жизнените процеси (съкращаване на мускулите, пренасяне на нервните импулси, всмукване, секреция). Енергия се използва и при процесите на синтеза в клетките.
Част от освободената енергия при разграждане-
то на мазнини, въглехидрати и белтъци, която не се използва за протичане на жизнените процеси в организма, се превръща в топлина. В топлина се превръща и енергията, използвана за протичане на жизнените процеси. В крайна сметка цялата освободена енергия се превръща в топлина. Тази топлина осигурява поддържането на телесната температура. Излишната топлина се отдава от организма в околната среда.
Разходът на енергия, който се използва за осъществяване на функциите на основните жизнени системи на организма - кръвоносна, дихателна, отделителна, нервна, се нарича основна обмяна. Тя зависи от възрастта, пола, ръста и масата на индивида. Основната обмяна е минималното количество енергия, необходимо на организма за осъществяване на жизнените процеси. Степента на обмяната и съответно количеството на освободената енергия се увеличава при извършване на физическа работа. Колкото повече е извършената мускулна работа, толкова повече енергия е необходима на организма.
Крайните продукти от обмяната на веществата, особено от белтъчната обмяна, са вредни за организма. Те се отделят постоянно от него. Чрез образуваната урина от бъбреците и чрез потта, образувана в потните жлези, се отделят азотсъдържащите съединения, продукт на обмяната на белтъците (амоняк, пикочина, пикочна киселина). Чрез издишания от белите дробове въздух се отделя СОд.
Регулация на обмяната на веществата и на енергията. Обмяната на веществата и на енергията се регулира по нервен и по хуморален път.
Нервната регулация се осъществява от центрове, разположени в междинния мозък. Тези центрове контролират приемането на храна, обмяната на въглехидратите, на мазнините, на водата. Те контролират и температурата на тялото. При понижаване на околната температура обмяната на веществата се засилва и се отделя повече топлина, необходима за поддържането на постоянството на телесната температура.
Хуморална регулация. Белтъчната обмяна се регулира от растежния хормон на предния дял на хипофизата, хормоните на щитовидната жлеза, глюко-кортикоидите, отделени от кората на надбъбречни-те жлези, половите хормони. Въглехидратната обмяна се регулира от инсулина и глюкагона, отделени от задстомашната жлеза, хормоните на щитовидната жлеза, глюкокортикоидите. Обмяната на мазнините се регулира от инсулина, половите хормони, глюкокортикоидите. При намалено образуване на полови хормони настъпва натрупване на мастна тъкан по цялото тяло. Това се използва в животновъдството. След кастриране (премахване на половите жлези) се усилва превръщането на приетите въглехидрати в подкожна мастна тъкан.
Чрез отделителната система образуваните и попаднали в кръвта непотребни или вредни вещества от разграждането на белтъците, мазнините и въглехидратите, както и излишната вода и минерални соли се отделят от организма. Отделителна функция имат бъбреците, кожата, белите дробове, храносмилателната система. През белите дробове се отделя СОд и вода. През храносмилателната система се отделят жлъчни пигменти, соли и вода. През кожата се отделят вода,соли, пикочина,пикочна киселина. Отделителната система е съставена от бъбреците, пико-чопроводите, пикочния мехур и пикочния канал.
УСТРОЙСТВО И ФУНКЦИИ НА ОТДЕЛИТЕЛНАТА СИСТЕМА
Бъбреците са основните отделителни органи в човешкия организъм. Чрез образуваната в бъбреците урина се отделят крайни продукти на обмяната на веществата в организма (пикочина, пикочна киселина, амоняк, креатинин). С урината се отстраняват и голяма част от попадналите в организма лекарства. Бъбреците имат голямо значение и за поддържане постоянството на вътрешната течна среда на организма (хомеостазата). Бъбреците имат и ендокринна функция. В тях се образуват редица важни хормони.
Бъбреците са двойни органи с бобовидна форма. Разположени са в коремната кухина от двете страни на гръбначния стълб. Обвити са в мастна капсула, която ги поддържа в определено положение и ги предпазва от механично увреждане (фиг. 1). При надлъжен разрез на бъбрека се открояват външна част, наречена кора, и вътрешна част - сърцевина (фиг. 2).
Основната структурна и функционална единица на бъбрека се нарича нефрон. Изграден е от малпи-гиево телце и система от каналчета. Малпигиевото телце се състои от капилярно клъбце, наречено гло-мерул, и обвиваща го капсула. Каналчетата са многократно нагънати и са обхванати от гъста капилярна мрежа. Броят на нефроните в двата бъбрека е около 2 милиона (фиг. З и фиг. 4).
Бъбреците са много богато кръвоснабдени. За едно денонощие през тях преминават около 1700 1 кръв.
Количеството и съставът на образуваната от бъбреците урина зависи от три основни процеса: филтрация, обратно всмукване и секреция.
Филтрацията се осъществява в гломерулите. Тя е пасивен процес. За осъществяването й не е необходима енергия. В резултат на филтрацията се образува течност, наречена първична урина. Нейното количество е много голямо (около 1701 за 24 Ь) поради голямото количество кръв, което преминава през бъбреците и големия брой нефрони. Първичната урина съдържа вода, соли, пикочина, глюкоза, аминокиселини и всички други съставки на кръвта с изключение на кръвните клетки и големите молекули на белтъците на плазмата.
Обратното всмукване и секрецията се осъществяват в бъбречните каналчета. В резултат на тези процеси първичната урина силно намалява по обем и променя своя състав. За едно денонощие двата бъбрека отделят нормално 1,5 1 крайна урина.
Част от съставките, полезни за организма, се всмукват в каналчетата и попадат в кръвоносните съдове около тях. Всмукват се глюкозата, аминокиселините, голяма част от водата и солите. Благодарение на постепенното обратно всмукване се запазва относително постоянният състав на вътрешната течна среда на организма. Съставки, които не се всмукват (пикочина, пикочна киселина), се намират във висока концентрация в крайната урина. В бъбречните ка-
налчета не само се всмукват необходимите за организма вещества, но и се секретират вещества, които попадат в урината. Такива са амоняк, калий, Н4, лекарства, някои багрила.
За осъществяването в бъбречните каналчета на обратното всмукване и секрецията обикновено е необходима енергия, т.е. те са активни процеси. Енергията се набавя от окислителните процеси на клетките на каналчетата.
Минималното количество урина, което осигурява отделянето на образуваните крайни продукти на обмяната на веществата, е около 500 т1. Обичайно количеството на отделената от бъбреците крайна урина е около 1,5 1 за 24 Ь. Тя има сламеножълт цвят. При приемане предимно на месна храна има кисела, а при приемане на растителна храна има леко алкална реакция.
Образуваната в каналчетата урина се стича в бъбречното легенче и от там преминава в пикочопрово-дите. Те са разположени успоредно на гръбначния стълб. Започват от бъбречното легенче и се отварят в пикочния мехур. Стената на пикочопровода е изградена от три слоя: вътрешен - лигавица, среден слой от гладка мускулатура и външен слой, изграден от тънка обвивка.
Пикочният мехур е кух мускулест орган. В него се събира образуваната в бъбреците урина. В основата на пикочния мехур се отварят двата пикочопровода, а от долната му част започва пикочният канал (уретра-та). От пикочния мехур урината периодично попада в
пикочния канал и се отделя навън от организма. Пикочният канал е дълъг у мъжа около 20 ст, а у жената около 5 ст. В началото му има струпване на мускулни клетки, които образуват два сфинктера - вътрешен и външен. Вътрешният сфинктер (неволеви) е изграден от гладкомускулни влакна, а външният (волеви) -от напречнонабраздени мускулни влакна.
Пикочният мехур се изпълва постепенно от урината, която постъпва в него от пикочопроводите. Изпразването му е периодично и зависи от обема на събраната урина. Когато той достигне 300 т1, се възбуждат рецептори, разположени в стената на пикочния мехур, реагиращи на разтягане. Изпращат се импулси до центъра на уринирането в поясно-кръстната част на гръбначния мозък. От него достигат импулси до вътрешния (неволеви) сфинктер и той се отпуска. В същото време импулси достигат и до мозъчната кора, където се осъзнават като необходимост за уриниране. От нея достигат импулси до външния (волеви) сфинктер, той се отпуска и урината се отделя от пикочния мехур (фиг. 5).
Кожата е външната, мека и еластична обвивка на тялото. Повърхността й е 1,5-2 т2.
Устройство на кожата. Кожата се състои от два слоя - епидермис и дерма (фиг. 1).
Епидермисът е повърхностният слой на кожата. Изграден е от многослоен плосък епител. Най-де-бел е на петата и най-тънък на клепачите и устните. Вътрешните слоеве на епидермиса са съставени от живи клетки, които бързо се делят. Повърхностната част на епидермиса вроговява и се олющва. Отпадналите от повърхността на кожата клетки се заместват от нови, образувани в по-дълбоките слоеве на епидермиса.
Дермата е изградена от съединителна тъкан. Съдържа много еластични влакна, които намаляват с напредване на възрастта и кожата се отпуска и наб-ръчква. Дермата се дели на два слоя - дълбок мрежест и повърхностен папиларен слой. В дълбочина мрежестият слой се свързва с подкожната мастна тъкан, чрез която кожата се прикрепва към подлежащите мускули и кости. Папиларният слой е изграден от издатини към епидермиса, наречени попили. Броят, разположението, формата и големината на папи-лите не са еднакви в различните части на тялото и са строго специфични за всеки човек. Това се използва в криминалистиката за разкриване на престъпления по отпечатъците на пръстите.
Дермата е богато кръвоснабдена. Кръвоснабдя-ването на дермата играе важна роля в регулацията на телесната температура. В дермата има също много лимфни съдове, специализирани нервни окон
чания и рецептори, гладки мускулни влакна. Специални нагъвания на епитела в подлежащата дерма формират потните и мастните жлези и космените торбички (фиг. 2).
Потните мелези са тръбички, отварящи се чрез пора на повърхността на кожата. В долния си край са навити и обхванати от гъста капилярна мрежа. Пръснати са неравномерно по кожата. Най-много потни жлези има по дланите, стъпалата, подмишни-ците, слабините. Потта съдържа 98 % вода. С нея се отделят соли (предимно натриев хлорид), пикочина, млечна киселина, амоняк, мастни киселини, ензимът лизозим.
Мастните жлези са разположени около космените торбички. Образуваният от тях секрет се отделя на повърхността на кожата или в космените торбички. Той омаслява както космите, така и външния вроговен слой на кожата, прави я по-мека и я предпазва от изсъхване и напукване. Мастните жлези са особено активни в юношеска възраст.
Космите са рогови образувания от епидермален произход. Изградени са от корен, разположен в дермата, и стъбло, което излиза над повърхността на кожата. Коренът на косъма се намира в космена торбичка. В нея се излива секретът на мастните жлези (фиг. 3). Косми липсват по дланите на ръцете, по стъпалата, половите органи и устните.
Ноктите са рогови образувания от епидермален произход. Те покриват крайните части на пръстите на ръцете и на краката.
Цвят на кожата. Цветът на кожата се определя преди всичко от наличието на пигмента меланин. Той се образува от специални клетки - меланоцити. Меланин почти липсва по
дланите и по стъпалата. Хората от австрало-негроидната раса имат повече меланоцити, които образуват по-голямо количество меланин (фиг. 4). При пълна липса на меланин поради генетичен дефект в образуването му липсва пигментация на кожата и на космите. Това са т.нар. албиноси (фиг. 5). Освен меланин кожата съдържа и жълтия пигмент каро-тен. Неговият цвят не се установява поради наличието на меланин в кожата. У хората от монголоидната раса, поради това че имат малко меланин в кожата си, се проявява цветът на каротена (фиг. 6). Цветът на кожата зависи й от цвета на кръвта, отразена през епидермиса. Кожата е бледа, когато е намалено кръвоснабдяването й. Кожата е със син оттенък при ниско насищане на кръвта с кислород и е по-червена, когато насищането с кислород е високо.
Функции на кожата. Кожата изпълнява различни функции.
Защитна функция. Роговият слой на епидермиса намалява до минимум загубата на вода от организма. Той предпазва по-дълбоко разположените тъкани от изсушаване, износване и нараняване. Кожата възпрепятства навлизането на бактерии и на токсични вещества в организма. Отделените на повърхността на кожата млечна киселина и ензимът ли-зозим потискат развитието на микроорганизмите. ^Образуваният в епидермиса пигмент меланин има защитна функция, поглъщайки ултравиолетовите лъчи на слънцето.
Терморегулаторна функция. Основната част от топлообмена на организма с околната среда се осъществява чрез кожата. Подкожната мастна тъкан е топлинен изолатор, защото е лош проводник на топлина. Промяната в кръвоснабдяването на кожата е много ефективен механизъм за пренасяне или за ог
раничаване пренасянето на топлина от вътрешността на тялото към повърхността му. При изпарение на образуваната пот тялото се охлажда. Количеството на образуваната пот от потните жлези се мени в зависимост от нуждите на терморегулацията.
Сетивна функция. В кожата има рецептори за топло, студено, допир, натиск и болка. Кожната чувствителност съдейства за по-доброто приспособяване на организма към промените в околната среда и за поддържане на хомеостазата на организма.
Резервоарна функция. Кожните кръвоносни съдове имат значителна вместимост. При максималното им разширяване в тях може да се задържи до 1 1 кръв.
Обменна функция. Под действие на ултравиолетовите лъчи на слънцето в кожата започва синтезата на витамин ^у
Отделителна функция. Потните и мастните жлези на кожата участват в отделянето на крайни продукти от обмяната на веществата. Отделянето на малки количества пикочина позволява на кожата да допълва отделителната функция на бъбреците.
Дихателна функция. Кожата е в състояние да приема 0^ и да отдава СО, от организма. Преминалите количества обаче са твърде малки и нямат съществено значение за газовата обмяна.
В човешкия организъм непрекъснато се образува топлина в резултат на обменните процеси в клетките. Най-голямо е количеството на образуваната топлина в черния дроб. В мускулите част от освободената енергия се използва за извършване на работа, а друга, по-голяма част, се превръща в топлина. Освободената топлина при мускулните съкращения е значителна, защото мускулната маса е около половината от телесната маса.
Топлина се образува непрекъснато във вътрешността на организма, пренася се към повърхността на тялото и се отдава към околната среда. Ако не се отдава топлина, не може да се постигне постоянна телесна температура. Благодарение на динамичното равновесие между образуваната и отделената от организма топлина се постига постоянството на телесната температура. То е изключително важно за нормалното осъществяване на обменните процеси в организма.
Температурата на тялото не е еднаква във всичките му части. Температурата на вътрешността на организма е по-висока от температурата на повърхността и е по-стабилна. Тя се нарича вътрешна, или ядрена температура. У здравите хора вътрешната температура, измерена в правото черво, е около 37,2 "С, а в устната кухина е средно 37,0 °С. Температурата на повърхността не е еднаква в различните части на тялото. Температурата на тялото показва денонощни колебания. Най-ниска е сутрин около 4 часа и най-висока около 16 часа. Температурата на тялото се повишава при физическа работа, при емоционален
стрес, при продължително престояване на топло, при болестни състояния. Телесната температура се понижава по време на сън, при продължително излагане на студ, при намалено образуване на хормоните на щитовидната жлеза.
Изнасянето на топлина от вътрешността на тялото към повърхността му се засилва чрез подобряване на кръвоснабдяването на кожата. При намаляване на притока на кръв към кожата намалява и изнасянето на топлина.
Отдаване на топлина от повърхността на тялото. Извършва се по няколко начина:
1. Чрез излъчване. Отдаването на топлина между организма и околната среда се осъществява чрез топлинни електромагнитни вълни. Когато температурата на околната среда е висока, организмът получава топлина например от слънчевите лъчи. При ниска околна температура организмът отдава топлина.
2. Чрез конвенция. Дължи се на движението на газови или течни молекули, които се намират в непосредствена близост до повърхността на тялото. Когато въздушната или течната среда е подвижна, загубата на топлина чрез конвекция е много по-голяма.
3. Чрез провеждане. Отдаване на топлина от повърхността на тялото към околната среда се наблюдава при допир с предмети или течности, които имат по-ниска температура. Когато температурата на кожата е по-висока от температурата на околната среда, става отдаване на топлина. То е пропорционално на температурната разлика.
4. Чрез изпарение. Голямо количество топлина се освобождава при изпарение на водата от повърхността на тялото. От повърхността на тялото винаги има изпарение на вода, преминаваща през ко-
жата без участието на потните жлези. Така организмът постоянно губи топлина. Тази загуба не може да се регулира и трябва постоянно да се образува нова топлина. При температура на околната среда над 20 °С започва образуването на пот от потните жлези. При температура над 34 °С изпаряването на образуваната пот е единственият начин за отдаване на топлина от тялото. Високата влажност на околния въздух пречи на изпарението и по този начин на охлаждането, което може да доведе до прегряване на организма. Ако въздухът е топъл и сух, изпарението на образуваната пот и отдаването на топлина се извършва лесно (фиг. 1).
Регулация на топлинната хомеостаза. Постоянството на телесната температура е резултат от баланса между образуваната в организма топлина и отделената от тялото топлина (Фиг. 3). Този баланс се постига чрез включване на сложни регулаторни механизми, които са под контрола на център, намиращ се в междинния мозък. Той получава информация за температурата на различни части на тялото от рецепторите за студено и топло и изпраща импулси до изпълнителните органи - кожни кръвоносни съдове, потни жлези, скелетни мускули, черен дроб.
При намаление на температурата на околната среда телесната температура остава постоянна благодарение на намаление на топлоотдаването и увеличение на топлообразу-ването. Изнасянето на топлина от вътрешността на тялото към повърхността му намалява поради свиване на кожните кръвоносни съдове и намаляване на притока на кръв към кожата. Температурата на повърхността на тялото става по-ниска. С това намалява и отдаването на топлина от повърхността на тялото. Едновременно се засилва обмяната на
веществата и се увеличава двигателната активност. Следователно, от една страна, се произвежда повече топлина, а от друга - от организма се отдава по-малко топлина и температурата на тялото се запазва постоянна.
При повишаване на температурата на околната среда температурата на тялото се запазва постоянна благодарение на намаляване на топлообразуването и увеличаване на топлоотдаването. Обмяната на веществата се понижава, движенията стават по-мудни, кожните кръвоносни съдове се разширяват, подобрява се кръвоснабдяването на кожата и се засилва отделянето на топлина от повърхността на тялото. Започва обилно изпотяване и при изпарението на образуваната пот се губи голямо количество топлина. В резултат на всичко това температурата във вътрешността на организма остава непроменена.
Човек се облича съобразно с условията на времето и особеностите на климата. При ветровито време отдаването на топлина от тялото нараства. Тъканите, които задържат повече въздух в себе си, топлят много повече от плътните и тежки дрехи. Ходенето зимно време с недостатъчно плътни обувки предразполага към простудни заболявания. При висока околна температура се препоръчват дрехи от леки памучни и ленени материи.
ВЪЗПРОИЗВОДСТВО И РАЗВИТИЕ НА ЧОВЕКА
Размножаването е един от основните жизнени процеси. То осигурява възпроизвеждането и запазването на вида. Организмите се размножават по два начина: безполово и полово. При половото размножаване новият организъм води началото си от оплодената яйцеклетка (зигота).
При човека размножаването е полово и се осъществява чрез попадане на мъжки полови клетки (сперматозоиди) в женския организъм по време на полов акт. За тази цел са нужни следните условия:
1. При мъжа - нормална спер-матогенеза, т.е. производство на зрели, подвижни сперматозоиди и способност за осъществяване на „полов акт, който да осигури внасянето на сперматозоиди в женския организъм.
2. При жената - готовност на половия апарат за нормално оплождане (наличие на зрели яйцеклетки във фаза на овулация).
От оплодената яйцеклетка при наличието на благоприятни условия за нейното развитие се
Съвременната биология и хирургия създадоха нова техника в случаите, когато по една или друга причина оплождането в женските полови пътища е възпрепятствано. Тогава се прибягва до метода за оплождане „ин вит-ро". На практика с помощта на спринцовка яйцеклетката се извлича и се култивира в благоприятна за нея среда. Събира се сперма и двете течности се смесват в епруветка, поставена в „черна кутия", имитираща условията на утробата. След два-три дни оплодената яйцеклетка се внася обратно в матката на жената.
Половата система на мъжа и на жената се развива от един общ за-чатък, който впоследствие се развива в мъжки или женски индивид. Образуването на яйцеклетки и сперматозоиди се свързва с развитието на първичните полови клетки - гоноцити, произлизащи от ендодермални клетки на жълтъч-ната торбичка.
Най-важният орган на двата пола е половата жлеза (при жените - яйчникът, а при мъжете - семенникът).
Мъжките полови органи са семенник (тестис), над-семенник, семеотводен канал, семенно мехурче, прос-татна жлеза и полов член (пенис). Те оформят първичните полови белези у мъжа (фиг. 1).
Семенникът (тестисът) е двоен орган с овална (яйцевидна) форма. Намира се в кожна торбичка, наречена скротум, или мъдница. Разположена е вън от коремната кухина. Освен семенника в кожната торбичка се разполагат надсеменникът и долната част на семеотводния канал. Пенисът и семенникът в торбичката са външните полови органи на мъжа.
Семенникът е изграден от 250-300 делчета, които съдържат голям брой извити каналчета (фиг. 4). Тук се осъществява сперматогенезата, т.е. процесът на образуване на сперматозоидите, които започва през пубертета и продължава през целия живот на индивида, като бавно угасва в годините на старостта (фиг. 2).
Мъжките полови клетки - сперматозоидите, имат характерна форма (фиг. 5 и 7). Състоят
се от главичка, средна част (шийка) и опашка. Главичката носи наследствената програма, тъй като в нея се намира ядрото. То е обградено от тънък слой цитоплазма и мехурче - акрозома, която играе важна роля при оплождането. В средната част са разположени митохондрии, които доставят енергия за движението на сперматозоида. В семенника сперматозоидите все още не са подвижни. Те доузряват и стават способни за оплождане в надсеменника. В съединителната тъкан около делчетата на семенника се намират и клетки, които произвеждат мъжкия полов хормон - тес-тостерон. От надсеменника започва семеотвод-ният канал. Той се слива с канала на семенното мехурче и се отваря в пикочния канал, като минава през простатната жлеза (фиг. 3). Секретът на семенното мехурче (двойно мехурчесто образува-ние) и на простатната жлеза (тръбесто-мехурчес-та жлеза с форма на кестен) образуват семенната течност, в която сперматозоидите се придвижват активно. Семенната течност (спермата) има ал- кална реакция, която осигурява оптимални условия за жизнеността на сперматозоидите.
При едно семеизпразване (еякулация) се изхвърлят 2,5-3,5 т1 сперма. Това е течността, която се отделя при полово възбуждане (оргазъм) и съдържа сперматозоиди, секрети на семенните мехурчета и на простатата жлеза. В 1 т1 сперма има 100 млн. сперматозоиди. При 50 % от мъжете това количество е между 20 - 40 млн./т1. Под 20 млн./т! на практика такива мъже са стерилни.
Половият член е мъжкият копулативен орган. Състои се от глава, шийка, две пещеристи тела и едно гъбесто тяло, през което преминава пикочният канал. При напълване на кръвоносните съдове с кръв (ерекция) пенисът се втвърдява, което прави половия акт възможен.
Пенисът е покрит от много тънка и подвижно свързана с подлежащите тъкани кожа. Напред тя достига до шийката и образува двойна гънка, наречена препуциум, която при отпуснато състояние на члена покрива главата. На вътрешната повърхност има голям брой мастни жлези, които отделят гъст секрет с характерна миризма.
При някои народи (турци, араби, евреи) от хигиенни и религиозни съображения се практикува обрязване на новородените от мъжки пол. По този начин с възмъжаването е премахната възможността да се отделя и събира секрет, който, разлагайки се, би предизвикал възпаления в тази област. Главичката на члена е най-чувствителната част, тъй като в кожата й се намират голям брой сетивни нерви. Към вторичните полови белези се причисляват:
окосмяване - под мишниците, в срамната област и по лицето; промяна в гласа - става по-дълбок, понякога „дрезгав", характерно развитие на скелета и на мускулната система и отлагане в коремната област на подкожна мастна тъкан (фиг. 8).
Женските полови органи са вътрешни, разположени в тазовата кухина - яйчник, маточни тръби (яйце-проводи), матка, влагалище, и външни - големи и малки срамни устни, клитор и жлези (фиг. 1).
Яйчникът е двоен орган с елипсовидна форма. Тук се осъществява овогенезата, т.е. узряването на яйцеклетките. У новороденото момиченце броят им е от 200 000 до 400 000 първични яйцеклетки, обвити със съединителна тъкан. През периода на полова зрелост у жената узряват само 300-400 от тях. Зреенето на яйцеклетките започва от пубертета и угасва към 45-55 годишна възраст (менопауза). В процеса на узряване около яйцеклетката се образува мехурче, изпълнено с течност, наречено фоликул. Периодично, средно на 28 дни, мехурчето се пуква, настъпва овулация и зрялата яйцеклетка попада в маточната тръба.
Яйцеклетката е голяма неподвижна клетка, която освен плазмена мембрана има още две обвивки със защитна функция. Вътрешността й е изградена от цитоплазма и ядро.
Яйчникът има и ендокринна функция. Секретира женските полови хормони - естрогени и прогестерон.
Маточната тръба (яйцепроводът) е двойно обра-зувание с дължина средно 12 ст. Всяка тръба изхожда от съответния рог на матката и завършва около горната част на яйчника.
Маточните тръби завършват с разширения, които са снабдени с реснички. Те трептят и увличат яйцеклетката след пукването на фоликула. Благодарение на движенията на ресничестия епител на лигавицата на маточните тръби яйцеклетката се придвижва към маточната кухина. На мястото на пукналото се мехурче се формира т.нар. жълто тяло, в което се произвежда хормонът прогестерон. Той стимулира развитието на матката и на плода, ако яйцеклетката бъде оплодена.
Матката е кух крушоподобен мускулест орган. Отвътре е покрита с добре кръвоснабдена лигавица. При бременност тя участва във формирането на плацентата, чрез която се изхранва зародишът. След завършване на вътреутробното развитие детето се изтласква навън благодарение на мощните контракции на маточната мускулатура. След окончателното развитие на половата система у жената се наблюдават периодични промени, свързани с узряване на яйцеклетката и със създаване на оптимални условия за приемане и изхранване на оплоденото яйце. Под влияние на специфични хормони маточната лигавица се разраства. Благодарение на това, че е добре кръвоснабдена, тя е готова да приеме оплодената яйцеклетка (фиг. 3). В случай че яйцеклетката не бъде оплодена, тя умира след няколко часа. Жълтото тяло в яйчника атрофира и изчезва, при това спира и неговата хормонална продукция. Повърхностният слой на маточната лигавица започва да се олющва и заедно с не-оплодената яйцеклетка попада във влагалището. Про-
цесът е свързан с кървене, което се явява обикновено на 28 дни (от 21 до 31 дни) и се нарича менструация. Започва нов цикъл на развитие и узряване на яйцеклетка и възстановяване на маточната лигавица. Този периодичен процес се регулира от половите хормони, а те от своя страна са под контрола на хормоните от хипофизата и от междинния мозък. Тези циклични промени в яйчника и маточната лигавица са свързани с подготовката за евентуално оплождане и се наричат менструален цикъл (фиг. 2). Узряването на фоликула (овулацията) обикновено настъпва на 14. ден от цикъла. Тези данни би трябвало да се отбелязват в специален календар от всяка жена, за да може да се установят евентуални отклонения от нормалния цикъл при някои болестни нарушения. Менструацията е физиологично явление у полово зрялата жена, но през този период би трябвало да се избягват тежките физически натоварвания и психични напрежения.
Менструалната кръв съдържа 25 % венозна и 75 % артериална кръв и разрушена съединителна тъкан. Количеството на отделената кръв е от 30 до 80 милилитра и се повлиява от физиологичното състояние, лекарства и др.
Влагалището е тръбест мускулест орган, покрит с йюгавица, и води в матката. При младите момичета на входа на влагалището се намира тънка кожна мембрана, предпазваща вътрешните полови органи. Тя се нарича девствена ципа, или химен, и се разкъсва при първия полов акт, при което се наблюдава слабо кървене.
Яйчникът, маточните тръби, матката и влагалището са първичните полови белези у жената.
Големите срамни устни са две големи кожни гънки, отвън покрити с косми, а отвътре наподобяват лигавица. С вътрешните си ръбове те ограждат срамната цепка. Навътре от големите срамни устни се намират малките срамни устни. Те също са кожни гънки, но са по-нежни и значително по-малки. На мястото, където малките срамни устни се съединяват, се намира задебеление, богато снабдено със сетивни нерви - клитор. По своя произход и строеж прилича на пещеристите тела на мъжкия полов член и е най-възбудимата зона у жената. Всички тези органи предпазват входа на влагалището.
Вторични полови белези у жената са окосмяването под мишниците, окосмената срамна област под формата на триъгълник, развитието на млечните жлези, особеният строеж на костите - по-нежни, по-закръглени, характерната форма на скелета, с по-широк таз, разпределението на мастната тъкан около бедрата и таза, появата на менструация, полово влечение и др. (фиг. 6).
ИНДИВИДУАЛНО РАЗВИТИЕ НА ЧОВЕКА
Индивидуалното развитие започва с оплождането на яйцеклетката и завършва със смъртта на човека. Състои се от два главни периода: зародишен - преди раждането, и следзародишен - след раждането.
Пренасяне на спермата от семенниците до яйцепро-водите. Сперматозоидите се придвижват от семенните каналчета през надсеменника до семеотводния канал от 6 до 12 дни. Семенната течност улеснява движението на сперматозоидите и повишава тяхната оплодителна способност. Те се придвижват отначало чрез перисталтични движения на стените на надсеменника и на семеотводния канал, а след това чрез активни движения на опашките си. Половият акт, който се нарича копулация, спомага за внасянето на спермата във влагалището на жената. От 4 до 6 часа са необходими на сперматозоидите да достигнат маточните тръби, където се извършва оплождането. За движението освен собствената им опашка спомагат и ресничките на матката и на яйцепроводите.
Оплождане (фиг. 1). Акрозомата на сперматозоида отделя ензим, който разтваря част от обвивките на фоликула около яйцеклетката, а също и клетъчната мембрана на самата яйцеклетка. Ядрата на сперматозоида и на яйцеклетката, които носят по половината от нормалния брой хромозоми за човека, се
сливат и се образува оплодената яйцеклетка, наречена зигота. В нея се възстановява пълният набор хромозоми. Яйцеклетката пропуска само един сперматозоид да я оплоди.
Вгнездване (имплантация). 30 часа след внасянето на спермата във влагалището, след като е настъпило оплождане, започва първото делене на зигота-та. Дробенето (делене без нарастване на клетките) на зиготата води до образуването на кълбо от клетки (морула). Клетките се подреждат в един пласт с празнина вътре, изпълнена с течност (бластула). За около 6 дни след овулацията оплодената яйцеклетка в стадий бластула достига лигавицата на матката и се вгнездва в нея (фиг. 2). До този момент зародишът се храни от хранителните вещества в яйцеклетката. През следващите 2 седмици се извършва гаструлация. Стената на бластулата се вгъва навътре, образува се двупластна чашка (гаструла). Вътрешният слой се нарича ендодерма, а външният - ектодерма. Между тях се образува трети зародишен пласт - мезодер-ма. Това са трите зародишни пласта, от които произлизат всички тъкани и органи. По същото време се образуват и извънзародишни части - вътрешна и външна обвивка на зародиша и др. (фиг. 3).
Образуване на плацентата. Плацентата е органг" който се среща само при висшите бозайници, единствен орган, образуван от два различни индивида -майката и зародиша. Плацентата има форма на диск с диаметър 20-30 ст и дебелина 2-3 ст. Изградена е от 2 части - едната от майката и другата от зародиша, а между тях се движи майчината кръв. Кръвта на
майката и на зародиша не се смесват. Пъпната връв, която свързва зародиша с плацентата, има две артерии и една вена. Чрез нея зародишът се изхранва от плацентата. Плацентата изпълнява няколко функции. През нея става преминаване на вещества (фиг. 4).
Плацентата е също жлеза с вътрешна секреция. След третия месец на бременността тя замества жълтото тяло и отделя няколко вида хормони.
Плацентата е защитен орган и предпазва зародиша от бактерии в майчиното тяло. Вирусите на шарката рубеола и на СПИН обаче преминават през плацентата. Ако майката боледува от тази шарка през първите два месеца, много вероятно е зародишът да се зарази, а това може да причини слепота, глухота, увреждане на сърцето или умствено изоставане.
Органогенеза. След образуването на трите заро-дишни пласта - ектодерма, ендодерма и мезодерма, в края на третата седмица от тях започва образуването на отделните органи.
През четвъртата седмица се развиват зачатъците на ръцете и на краката и зародишът се отделя от из-вънзародишните части. В края на шестата седмица зародишът е дълъг 2 ст. Крайниците са по-големи и се оформят пръстите, главата се развива значително, оформя се лицето, долната и горната челюст и външното ухо. На осем седмици зародишът има човешки вид, дълъг е 4 ст и тежи 4-5 §. Лицето му притежава нос, уши, очни орбити. Зародишните части на всички органи са образувани. Тогава зародишът започва да се нарича фетус (плод). Тримесечният зародиш има човешки вид с много голяма глава. Наблюдават се движения на устните, наподобяващи бо-
заене. Крайниците са добре развити и реагират на дразнене. Останалите органи също започват да функционират. Зародишът е дълъг 8 ст и тежи 45 §. Масата и дължината му бързо нарастват.
Бременността при човека продължава 280 дни. При раждане зародишът е дълъг около 50 ст и тежи обикновено 3 - 3,5 к:@ (фиг. 5).
Раждане. Регулира се хормонално и протича в З етапа: отпускане и отваряне на родовия канал, изтласкване на плода, следродов период. Изтласкването на плода става чрез ритмични и мощни конт-ракции на матката, означавани като родови болки. След излизането на плода пъпната връв се преряз-ва на 5 ст от коремчето. В детския организъм се натрупва СОу който дразни дихателния център, детето поема въздух и проплаква. Малко по-късно се изхвърля плацентата (фиг. 6).
Вероятността за раждането на момиче или момче е еднаква, но обикновено на 106 момчета се раждат 100 момичета. Момчетата обаче са по-уязвими и смъртността сред тях е по-голяма. След раждането започва и млечната секреция, с която се храни бебето.
|
|
|
епидермис с образуванията му, лигавица на носната и на устната кухина, сетивни органи, нервна система
|
|
мускули, кости, сър-дечно-съдова система, полови жлези, отделителни органи,кръв,съединителна тъкан в храносмилателния канал и в кожата
|
|
вътрешен слой на храносмилателния канал и на дихателната система, черен дроб, бели дробове, задстомашна жлеза и др.
|
Нервната система на човека се дели на централна и периферна. Към централната нервна система се отнасят гръбначният и главният мозък. Към периферната нервна система се отнасят всички нервни елементи извън централната нервна система. Тук се включват гръбнач-номозъчните и черепномозъчните нерви, които излизат от гръбначния и от главния мозък и се насочват към всички части на тялото (инервация на човешкото тяло), както и гръб-начномозъчните и вегетативните ганглии. В зависимост от това, кои участъци от човешкото тяло инер-вира, нервната система се разделя на соматична и вегетативна. Соматичната нервна система (сома -тяло) контролира активността на скелетните мускули, изграждащи туловището и крайниците на човешкото тяло. Вегетативната нервна система регулира функцията на всички вътрешни органи, на слюнчените, потните и мастните жлези.
Нервната система изпълнява следните важни функции. Тя: 1) получава чрез отделните сетивни системи - зрителна, слухова, обонятел-на и др., информация от заобикалящия ни свят и от вътрешната среда на организма (сетивна функция); 2) контролира активността на скелетните мускули (двигателна функция); 3) контролира активността на вътрешните органи (вегетативна функция); 4) осъществява висшата нервна дейност, която намира израз във възможността за извършване на мисловна дейност (интегративна функция).
Гръбначният мозък е разположен в канала на гръбначния стълб (фиг. 1). Той има формата на връв, която в горния край преминава в главния мозък, а в долния край завършва конусообразно на равнището на втория поясен прешлен. Около гръбначния мозък има няколко обвивки и известно количество гръбнач-номозъчна течност (ликвор), които го предпазват от нараняване при досег с твърдите стени на гръбнач-номозъчния канал.
Изследването на ликвора, който се взема чрез гръбнач-номозъчна пункция (лат. пункцио - пробиване, пробождане), улеснява диагностицирането на някои болести на нервната система.
Гръбначният мозък е изграден от множество нервни клетки - неврони, подредени по специфичен начин. При напречен пререз на гръбначния мозък дори с невъоръжено око се установява наличието на сиво и бяло вещество (фиг. 2). Сивото вещество се формира от близкото разположение на телата на голям брой неврони, а бялото вещество - от техните дълги израстъци. Невро-ните на гръбначния мозък са свързани чрез своите израстъци както помежду си, така и с невроните на главния мозък, като образуват обща нервна мрежа. Информацията в тази нервна мрежа се предава под формата на слаби електрични сигнали, генерирани от невроните. Свързването на невроните един с друг става в специализирани образувания, наречени синапен (фиг. 3). Тук информацията се предава с помощта на специални химични вещества, наречени медиатори. Отделните групи неврони отделят различни медиатори, като броят на новооткритите медиатори непрекъснато расте.
Регулаторната функция на гръбначния мозък се основава на рефлексната дейност. Рефлексът е отговор на организма на въздействия от външната или от вътрешната среда, който се осъществява с участието на нервната система. Най-простият пример е рефлексът на отдръпване: ако човек докосне с ръка горещ предмет, ръката рефлексно се свива в лакътната става и се отдръпва, „избягвайки" увреждащия фактор. Анатомична основа на рефлекса е рефлексната дъга (фиг. 4). Тя е изградена от няколко части: 1) рецептори; 2) сетивен неврон; 3) участък в централната нервна система; 4) двигателен неврон; 5) изпълнителен орган. Рецепторите са възприемащата част на рефлексната дъга. Въздействащите дразнители (механични, химични, термични и др.) водят до възбуждане на рецепторите. Възникналите електрични сигнали преминават през отделните части на рефлексната дъга и достигат до изпълнителния орган. В зависимост от характеристиката на нервните импулси функцията на изпълнителния орган може да бъде активирана (усилена) или потисната. В рефлекса на отдръпване, който бе даден като пример, участват болковите рецептори, разположени в кожата на ръката, а изпълнителен орган е двуглавият мускул на ръката, който се съкращава под влияние на нервните импулси, стигнали до него по двигателните нерви.
От гръбначния мозък излизат 31 двойки нерви.
Гръбначномозьчните нерви са смесени: те предават както сетивна, така и двигателна информация. Чрез гръбначномозъчните нерви гръбначният мозък инервира скелетните мускули на крайниците и на туловището (соматична нервна система) и вътрешните органи (вегетативна нервна система). Така той участва в регулирането както на редица основни страни от двигателната активност на човека (ходене, запазване на позата), така и на такива жизненоважни функции като работата на сърцето и белите дробове, секреторната и двигателната активност на червата, сексуалната активност, родовата дейност на матката и др.
Главният мозък е разположен в черепната кухина (фиг. 1). Подобно на гръбначния мозък, той притежава мозъчни обвивки и няколко кухини, изпълнени с ликвор. Те изпълняват функцията на своеобразна „водна възглавница", която омекотява ударите при травматични въздействия.
Главният мозък е изграден от сиво и бяло вещество. Телата на невронипге в главния мозък (т.е. сивото вещество) образуват т.нар. мозъчни ядра. От сиво вещество е изградена и кората на големите полукълба на главния мозък. Бялото вещество в главния мозък формира множество пътища, които свързват помежду им както отделни негови части, така и главния с гръбначния мозък.
С главния мозък са свързани 12 двойки черепно-мозъчни нерви (фиг. 3). Част от тях са сетивни, други - двигателни, а трети - смесени (съдържат както сетивни, така и двигателни влакна). Чрез черепномозъчните нерви главният мозък получава богата информация, постъпваща от зрителната, слуховата, обонятелната, вкусовата и други сетивни системи. Чрез черепномозъчните нерви главният мозък контролира активността на челюстно-лицевата мускулатура, както и функцията на различни вътрешни органи: сърце, бели дробове, стомах и др. Един от най-важните черепномозъчни нерви е т.нар. блуждаещ нерв, който инервира органите в гръдната и в част от коремната кухина.
Главният мозък е изграден от четири големи дяла: мозъчен ствол, междинен, малък и краен мозък. При човека крайният мозък е развит толкова силно, че покрива почти изцяло останалите дялове. Те може да се видят само ако полукълбата на крайния мозък бъдат повдигнати и частично отстранени.
Мозъчният ствол може да бъде разглеждан като своеобразно продължение на гръбначния мозък. Той осъществява връзката между гръбначния мозък - от една страна, и междинния и крайния мозък - от друга. Към мозъчния ствол се отнасят продьлгова- тият мозък, мостът и средният мозък (фиг. 1). В
мозъчния ствол се намират двигателните ядра на че-репномозъчните нерви, а така също и редица ядра, които контролират активността на скелетните мускули (т.нар. червено ядро например). Една от най-важните функции на мозъчния ствол е координиране на работата на вътрешните органи: тук се намират сърдечно-съдовият център, дихателният център, центърът на гълтането и др. В мозъчния ствол се намира и т.нар. мрежеста формация (фиг. 2). Тя представлява струпване на огромен брой неврони, чиито тела не са разположени плътно едно до друго, а са „разпръснати", образувайки своеобразна мрежа.
Междинният мозък се намира в сърцевината на главния мозък. Разположен е между ствола и крайния мозък. Към междинния мозък се отнасят двата хълма и подхьлмието. Всеки хълм е съвкупност от голям брой ядра, разделени на няколко групи от тънки прослойки бяло вещество. Хълмовете са основна „превключвателна" станция по пътя на различните сетивни системи: те са
свързани с обработка на зрителната, слуховата, вкусовата и т.н. информация. Подхьлмието регулира редица вегетативни функции - работата на сърцето, на белите дробове и др., контролира телесната температура и работата на жлезите с вътрешна секреция. То участва пряко в поддържане на постоянството на вътрешната среда на организма (хомеостазата). Като част от т.нар. лим-бична система на мозъка подхълмието има най-тясно отношение към емоционалната сфера (състоянията на радост, гняв, страх и т.н.), сексуалната активност и размножаването.
Малкият мозък участва в запазване на равновесието и в координиране на движенията. Той съгласува активността на отделните мускулни групи, като придава на движенията плавност и точност. Малкият мозък е в състояние да „внесе корекции" във вече извършващо се движение, като сравнява информацията, която получава от мускулите, с информацията, която идва от коровите центрове, участвали в програмирането на това движение.
Крайният мозък е най-добре развитата част на главния мозък при човека (фиг. 4). Той е изграден от две полукълба и от няколко симетрично разположени подкорови ядра, които участват главно в регулиране на двигателната активност (фиг. 5).
Двете полукълба на мозъка са свързани помежду си чрез плътен сноп от миелинизирани нервни влакна, наречен мазолесто тяло. Чрез мазолестото тяло става пренасяне на информация от едното в другото полукълбо. Повърхностният слой на мозъчните полукълба се нарича мозъчна кора. Тя е изградена от сиво вещество с дебелина 3-5 тт и е силно нагъната. По мозъчната кора може да се различат множество бразди и гънки, което води до силно увеличение на нейната площ. Няколко дълбоки бразди разделят всяко полукълбо на четири основни дяла: челен, теменен, слепоочен и тилен (фиг. 6).
В мозъчната кора различаваме първични и асоциативни зони (фиг. 7). Първични зони наричаме онези участъци от кората, които получават информация от различните сетивни системи и изпращат информация към мускулите. Първичните сетивни зони в кората на човек заемат сравнително малко място. По-голяма част от нея е заета с т.нар. асоциативни зони, които са разположени на границата между няколко
първични зони. Асоциативните зони са свързани с преработката на по-висш тип информация. Характерно за тях е това, че получават информация едновременно от няколко първични зони.
Съвременната наука разполага с подробна „карта", която дава представа за функционалните възможности на различни части от мозъчната кора. Съставянето на тази „карта" е извършено въз основа на наблюдения на промените, които настъпват при изолирани увреждания на точно определени части от мозъка. За съставянето на картата от значение са и описанията на пациенти в будно състояние, при които се прилага електрическа стимулация на кората по време на неврохирургични операции.
Известно е, че първичната двигателна зона на кората е разположена в задната част на челния дял, непосредствено пред централната бразда. Всеки участък от нея контролира активността на точно определена част на тялото. Това наричаме типологичен принцип на организация на нервната система (топология - местоположение). Двигателната зона, разположена в дясното полукълбо, контролира активността на мускулите, разположени в лявата половина на тялото, и обратно - лявата двигателна зона контролира активността на дясната половина на тялото. Това се дължи на факта, че в ствола на мозъка низходящи-
те двигателни пътища се кръстосват, преминавайки от едната в другата половина на мозъка. Първичната соматосетивна зона се намира в предната част на теменния дял на мозъка. Тя лежи непосредствено зад първичната двигателна зона, отделена от нея чрез централната бразда. Отделни области от първичната сетивна зона получават информация от рецепторите на точно определена част от човешкото тяло. Следователно и тук, както и при двигателната зона, е в сила топологичният принцип на организация. С най-обшир-ни области в първичната сетивна зона са представени ръцете и главата на човешкото тяло (фиг. 8). Поради кръстосване на сетивните пътища лявата сетивна зона обработва информацията, получена от рецепторите, разположени в дясната половина на тялото, и обратно. Първичната зрителна кора е разположена в тилния дял на мозъка, а първичната слухова - в слепо-очния дял. Една от важните асоциативни зони в човешкия мозък е разположена на границата между първичната соматосетивна, първичната зрителна и първичната слухова зона. Тази зона е свързана с възможността за възприемане на речта, с осмислянето на написаното и чутото човешко слово (зона на Верни-ке). Съществува още една зона, която има отношение
към човешката реч. Тя е разположена в челния дял на кората, в близост до първичната двигателна зона. Нарича се зона на Брака и контролира активността на мускулите на устата и гърлото, които съдействат за изговарянето на думите. У 95 % от хората двете зони са разположени в лявото полукълбо.
Двете полукълба не са напълно симетрични във функционално отношение. Освен речевите функции, и някои други функции са представени предимно в едното полукълбо. Пространственото възприемане на света например е функция на дясното полукълбо. Възможността за абстрактно мислене, за логическа обосновка на нещата се разполага в дясното полукълбо. Възприемането на музиката става предимно в дясното полукълбо и т.н. Съвкупността от всички тези закономерности често се означава с термина асиметрия на полукълбата.
ВЕГЕТАТИВНА НЕРВНА СИСТЕМА
Вегетативната нервна система е тази част от нервната система, която регулира функциите на вътрешните органи и на мелезите с вътрешна и с външна секреция. Както при соматичната нервна система, функциите на вегетативната нервна система се основават на рефлексната дейност. Рефлексен характер имат почти всички основни жизнени функции: работата на сърцето и белите дробове, секрецията на жлезите с вътрешна секреция и на жлезите в храносмилателната система, перисталтичната дейност на червата и др. (фиг. 1 и фиг. 3).
Функциите на вегетативната нервна система не подлежат на волеви контрол. По това тя се различава от соматичната нервна система. Всеки от нас може съзнателно, по своя воля да съкрати двуглавия мускул на ръката си, но никой не е в състояние да съкращава и отпуска по желание гладката мускулатура, изграждаща стените на кръвоносните съдове, бронхите или стомаха.
Вегетативната нервна система се отличава от соматичната и по своя строеж. При соматичната нерв
на система информацията от гръбначния мозък до изпълнителния орган се предава по един-единствен неврон, а при вегетативната нервна система - по два. Първият двигателен неврон, който напуска гръбначния мозък, се нарича предганглиен. Той осъществява синаптичен контакт с втори неврон, наречен след-ганглиен. Телата на следганглийните неврони се намират в т.нар. вегетативни ганглии - образувания, разположени извън гръбначния мозък. Аксоните на следганглийните неврони навлизат в изпълнителния орган, който инервират.
Вегетативната нервна система се разделя на два големи дяла: симпатиков и парасимпатиков (фиг. 2). Телата на предганглийните неврони на сим-патиковия дял се намират в гръдните и в поясните сегменти на гръбначния мозък, а тези на парасимпа-тиковия дял - в главния мозък и в кръстцовите сегменти на гръбначния мозък. Симпатиковите вегетативни ганглии са разположени пред гръбначния стълб, в непосредствена близост до него, а парасим-патиковите - далече от гръбначния мозък, близо до инервирания орган, понякога в самата му стена.
От крайните окончания на симпатиковия дял
на вегетативната нервна система се отделят като медиатори адреналин и норадреналин, а на парасимпатиковия - ацетилхолин. Отделените медиатори взаимодействат със специфични мембранни рецептори, разположени в изпълнителния орган. Съществуват множество подгрупи от мембранни рецептори. Тъй като един и същ медиатор може да взаимодейства с няколко вида рецептори, влиянието му върху различните органи е различно, като зависи от вида на рецепторите в съответния орган. Адреналинът например може да предизвика в едни области съкращение, а в други - отпускане на гладката мускулатура на съдовете.
Двата дяла на вегетативната нервна система допълват ефектите си върху инервираните органи. Симпатиковият дял на нервната система например ускорява сърдечната дейност, а парасимпатикови-ят я забавя. Симпатиковият дял отпуска гладката мускулатура на бронхите, а парасимпатиковият я свива и т.н. Съгласуването на висшите вегетативни функции се извършва в подхълмието (част от междинния мозък).
Симпатиковият дял на нервната система силно се активира по време на екстремни (крайни) ситуации, свързани с опасни за живота последици. Общоприето е такива състояния да се означават с термина стрес. Това понятие е твърде обширно и включва редица състояния: травми, наранявания, силно нер-вно-психично напрежение и др. Симпатиковият дял на нервната система мобилизира силите на организма и го „подготвя" за противодействие на неблагоприятните въздействия: налице е повишаване на кръвното налягане, учестяване на сърдечната дейност, увеличение на белодробната вентилация, повишаване нивото на глюкозата в кръвта и др.
ЕФЕКТИ НА ВЕГЕТАТИВНАТА НЕРВНА СИСТЕМА ВЪРХУ ОТДЕЛНИТЕ ОРГАНИ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДВИГАТЕЛНА АКТИВНОСТ НА ХРАНОСМИЛАТЕЛНАТА СИСТЕМА
|
потиска перисталтиката, свива сфинктерите
|
стимулира перисталтиката, отпуска сфинктерите
|
|
увеличава силата и честотата на съкращенията
|
намалява силата и честотата на съкращенията
|
|
отпуска гладката мускулатура на бронхите
|
свива гладката мускулатура на бронхите
|
|
отпуска мускулите на стената, свива сфинктерите
|
свива мускулите на стената, отпуска сфинктерите
|
Хормоните са биологично активни вещества, които попадат в кръвта и с нея се разнасят до всички органи и системи. Хормоните се произвеждат в строго специализирани органи, наречени ендокринни органи, или жлези с вътрешна секреция. Хормоните се образуват и от групи клетки, разположени в органи, чиято основна функция не е ендокринна (бъбреци, храносмилателна система, бели дробове).
Някои хормони постъпват равномерно в кръвта. Други се секре-тират периодично - имат денонощни или сезонни колебания.
На даден хормон реагират само
определени клетки, които притежават специфични рецептори. С тях взаимодействат хормоните. Ако такива рецептори липсват, клетката не се повлиява от хормона.
Хормоните не създават нови функции. Те само активират или потискат съществуващи функции.
Концентрацията на хормоните в кръвта се регулира по механизма на обратната връзка. При повишаване на концентрацията на хормона в кръвта се потиска неговата секреция, а при намаляване на концентрацията се увеличава. Когато физиологичната функция на даден хормон е осъществена, до жлезата, която е образувала хормона, достига информация, потискаща секрецията му. Ако физиологичният ефект на хормона е намален, обратната информация също намалява и секрецията на хормона се увеличава.
Намалената активност на дадена ендокринна жлеза се означава като хипофункция, а увеличената активност калохиперфункция. Химичната структура на почти всички хормони е известна. Това позволява синтезирани по химичен път хормони да се използват като лекарствени средства при нарушаване на функцията на ендокриннните жлези.
ХИПОФИЗА И НАДБЪБРЕЧНИ ЖЛЕЗИ
Хипофизата е разположена в основата на черепа. Свързана е тясно с междинния мозък. Съставена е от два дяла - преден и заден. Хипофизата е добре кръвоснабдена. Предният й дял е тясно свързан по кръвен път с междинния мозък. Той отделя хормони, чрез които регулира дейността на предния дял на хипофизата. Задният дял на хипофизата отделя два хормона. Те се произвеждат в междинния мозък, складират се в задния дял на хипофизата и при нужда се отделят в кръвта. Това показва тясната връзка между нервната и ендокринната регулация (фиг. 1).
Предният дял на хипофизата секретира две групи хормони: 1. Хормони, повлияващи пряко дейността на изпълнителните органи - растежен хормон и про-лактин. 2. Хормони, регулиращи образуването на хормони от щитовидната жлеза, половите жлези, кората на надбъбречните жлези. Предният дял на хипофизата играе важна роля за регулиране на дейността на тези жлези с вътрешна секреция (фиг. 2).
Растемсният хормон регулира синтезата на белтъци в клетките и растежа на организма. Намалената секреция на този хормон в детска възраст води до изоставане в растежа - хипофизни джуджета. При тях пропорциите на тялото и умствените способности са запазени. Увеличената секреция на растежен хормон в ранна възраст води до гигантизъм. Тези индивиди имат изключително висок ръст (фиг. 3).
Увеличеното образуване на растежен хормон у възрастни води до болестното състояние, наречено ак-ромегалия. Растежът на дългите кости е завършен и те не могат да се удължават. Нарастват костите на черепа, дланите, ходилата. Увеличават се някои от вътрешните органи - черен дроб, слезка, език.
Пролактиньт регулира нарастването на млечните жлези, както и образуването на мляко у жената след раждане.
От задния дял на хипофизата попадат в кръвта два хормона - антидиуретичен хормон и окситоцин.
Антидиуретичният хормон регулира всмукването на вода в бъбречните каналчета. След загуба на вода от организма (обилно повръщане, диария, обилно изпотяване) секрецията на антидиуретичен хормон нараства. Намалява количеството на отделената от бъбреците урина и се увеличава задържаната в организма вода. Обратно, ако в организма има излишък от вода, при обилно поемане на течности например се потиска секрецията на хормона и количеството отделена урина се увеличава.
При липса на антидиуретичен хормон се наблюдава отделяне на 261 урина за едно денонощие. Болните изпитват силна жажда и приемат големи количества вода, за да поддържат водната хомеостаза. Това състояние може да • бъде коригирано чрез въвеждане на синтетичен антидиуретичен хормон в организма. Освен регулиране на всмукването на вода антидиуретичният хормон има и друго действие. Когато нивото му в кръвта е високо, той повишава
тонуса на гладките мускули на кръвоносните съдове и покачва кръвното налягане.
Окситоциньт играе важна роля при раждане. Той предизвиква ритмични свивания на мускулите на матката и улеснява родовия процес. След раждането ок-ситоцинът улеснява отделянето на образуваното от млечните жлези мляко.
Надбъбречните жлези са разположени върху горната част на бъбреците, но нямат функционална връзка с тях. Надбъбречните жлези са богато кръвоснаб-дени и добре инервирани. Състоят се от сърцевина и кора (фиг. 4). Хормоните на кората носят общото название стероидни хормони.
1. Хормони, регулиращи обмяната на натрия и калия в организма (минералкортикоиди).
2. Хормони, регулиращи обмяната на въглехидратите, белтъците и мазнините в организма (глюкокор-тикоиди). Приложени в големи дози като лекарствени средства, имат противовъзпалителен ефект. Глю-кокортикоидите потискат имунните реакции в организма. Това им свойство ги прави много полезни при трансплантация на органи. Те предпазват организма от отхвърляне на трансплантата поради имунна несъвместимост. Тези хормони повишават устойчивостта на организма при състояния на напрежение или тревога (стрес). Това има значение за по-добро-то приспособяване към условията, при които той се намира.
3. Надбъбречни полови хормони. Отделят се в малки количества и нямат решаващо значение за повлияване на половите функции в зряла възраст. Увеличеното им образуване в детска възраст предизвиква преждевременен лъжлив пубертет у момчетата, а у момичетата поява на вторични полови белези, характерни за мъжкия пол.
Сърцевината на Надбъбречните жлези отделя хормоните адреналин и норадреналин, които попадат в кръвта. Освобождаването на тези хормони се повлиява от симпатиковите неврони, които инервират сърцевината на жлезите. Адреналинът и норадренали-нът учестяват сърдечната дейност, свиват кръвоносните съдове и повишават кръвното налягане. Адреналинът засилва превръщането на чернодробния и мускулния гликоген в глюкоза. При физическа работа или при психично напрежение поради повишаване активността на симпатиковия дял на вегетативната нервна система се повишава и нивото на адреналина и норадреналина в кръвта. Това допринася за по-доброто приспособяване на организма към особените условия, при които той се намира.
Щитовидната жлеза е разположена пред гръкляна. Тя е богато кръвоснабдена. Има два дяла, изградени от мехурчета с овална форма, покрити с жлезист епител (фиг. 1). Произвежда два хормона, които имат в молекулата си йод. Необходимият за синтезата на щитовидните хормони йод се набавя с храната. Епителните клетки на мехурчетата натрупват йод от кръвта и синтезират хормоните, които се съхраняват в съдържанието на мехурчетата. От него те се отделят при нужда и попадат в кръвта. Типичният представител на хормоните на щитовидната жлеза се нарича тироксин (фиг. 2).
Секрецията на хормоните на щитовидната жлеза се стимулира от хормон, отделян от предния дял на хипофизата.
Хормоните на щитовидната жлеза стимулират обмяната на веществата в клетките на почти всички органи и системи в организма. Те увеличават изразходването на кислород и освобождаването на топлина. Така щитовидните хормони участват в поддържането и регулацията на телесната температура. Хормоните на щитовидната жлеза са необходими за нормалния растеж и развитие на организма, в най-голя-ма степен за нервната система и за костите. Това действие е свързано с активирането на белтъчната синтеза от щитовидните хормони. Ако в ранна детска възраст се появи хипофункция на щитовидната жлеза, се развива болестта кретенизъм (фиг. 4). Тя се проявява с изоставане в умственото и физическото развитие на организма. Ръстът е нисък, пропорциите на тялото са нарушени. Хипофункцията на щитовидната жлеза у възрастни води до болестта мик-седем (фиг. 5). Тя се характеризира с мудност на мис
ловната дейност, сънливост, понижение на обмяната на веществата.
Когато във водата или в храната няма достатъчно количество йод, се получава увеличаване на размерите на щитовидната жлеза. Това не може да компенсира намаленото образуване на хормоните на щитовидната жлеза. Състоянието е известно като ендемична гуша (фиг. 6). Разпространена е в планинските райони, в които в питейната вода липсва йод. Консумирането на йодирана готварска сол предпазва от поява и развитие на заболяването.
При хиперфункция на щитовидната жлеза (най-често базедова болест) (фиг. 7) се наблюдава повишена нервна възбудимост, безсъние, увеличаване на размерите на щитовидната жлеза, ускорен пулс. Често се наблюдава и изпъкване на очните ябълки. Обмяната на веществата значително се повишава и телесната маса намалява.
Околощитовидните жлези са съставени от четири малки телца, разположени по задната повърхност на щитовидната жлеза. Отделят хормон, който се нарича паратхормон. Той регулира калциево-фосфорната обмяна (фиг. 3). Под действие на паратхормона костите обедняват на калций. Паратхормонът стимулира всмукването на калциевите йони в бъбречните каналчета. Едновременно с това засилва отделянето на фосфатни йони с урината. Паратхормонът стимулира и всмукването на калциевите йони от тънкото черво. Всичко това води до бързо покачване на калция и намаляване на фосфора в кръвта. Количеството на калция в кръвта от своя страна регулира отделянето на паратхормона. Те взаимно се регулират по принципа на обратната връзка.
При хиперфункция на околощитовидните жлези се извлича калций и фосфор от костите. Те стават чупли-
ви. Концентрацията на калций в кръвта се увеличава и с това намалява възбудимостта на нервните и мускулните клетки. Съсирваемостта на кръвта се повишава.
При хипофункция на околощитовидните жлези в костите се увеличава отлагането на калций, нарушено е никненето на зъбите. Нивото на калция в кръвта е намалено и се повишава нервно-мускулната възбудимост. Получават се гърчове на мускулатурата на горните крайници. Ако се засегне и дихателната мускулатура, настъпва смърт. Това състояние се нарича тетания.
Задстомашната жлеза отделя храносмилателни сокове, които имат важно значение за разграждането на хранителните вещества в храносмилателния канал. Освен това тя има ендокринна функция. От специални струпвания на клетки в задстомашната жлеза, наречени Лангерхансови острови, се отделят два хормона - инсулин и глюкагон.
Инсулинът е единственият хормон в организма, който понижава нивото на глюкозата в кръвта. Той увеличава образуването на гликоген в черния дроб. Инсулинът улеснява транспорта на глюкозата през мембраните на мускулните и мастните клетки. Там част от глюкозата се разгражда и се освобождава енергия. Друга част се превръща в гликоген .; или мазнини. Инсулинът стимулира белтъчната синтеза в клетките. Той подпомага растежа на организма и възстановяването му след боледуване.
, Секрецията на инсулин е тясно свързана с нивото на глюкозата в кръвта. Повишаването на нивото на глюкозата в кръвта предизвиква отделяне на инсулин, докато ниското съдържание на глюкоза в кръвта има обратен ефект.
При намалена секреция на инсулин възниква заболяване, известно като захарен диабет. При него трайно се повишава глюкозата в кръвта. Наблюдават се смущения в обмяната на мазнините и промени в киселинността на кръвта. Въвеждането на синтетичен инсулин е единственият начин да се компенсира недостатъчното му образуване в организма.
Глюкагоньт повишава нивото на глюкозата в кръв-' та. Този ефект се дължи на разграждането на гликогена в черния дроб. При повишаване на кръвната захар се отделя глюкагон, който разгражда гликогена в черния дроб и така повишава нивото на ппокозата в кръвта.
Полови жлези. Мъжките полови жлези (семенниците) отделят мъжкия полов хормон тестостерон. Той повлиява развитието на вторичните полови белези през пубертета. Тестостеронът стимулира белтъчната синтеза в мускулите и засилва растежа на костите.
Женските полови жлези (яйчниците) образуват женските полови хормони естрогени и прогестерон. Ест-рогените определят появата на вторични полови белези у жената. Естрогените стимулират белтъчната синтеза и отлагането на мазнини под кожата. Естрогените и прогестеронът водят до циклични промени в лигавицата на матката. Прогестеронът понижава възбудимостта на мускулатурата на матката по време на бременност и намалява опасността от изхвърляне на плода.
Ендокринна функция на някои органи
Епифиза. Отделя хормон, който повлиява пигментацията на кожата.
Тимус. Отделя хормон, който регулира узряването на лимфоцитите.
Сърце. Отделеният от предсърдията фактор потиска всмукването на натриевите йони в каналчетата на бъбреците и засилва отделянето на натрия с урината.
Бъбреци. Отделят се хормони, които регулират бъбречното кръвоснабдяване, кръвното налягане, образуването на червени кръвни клетки в костния мозък. В бъбреците се образува и активната форма на витамин О .
Храносмилателна система. Образуват се множество хормони, които стимулират секрецията на храносмилателни сокове и повлияват съкращенията на гладката мускулатура на храносмилателния канал.
Сетивните системи (зрителна, слухова, обонятелна и т.н.) осигуряват информация за състоянието на заобикалящия свят и за вътрешната среда на организма. Всяка минута човек е подложен на действието на многобройни дразнители (светлинни, механични, термични, химични и др.), които въздействат върху сетивните му системи. Само за кратък период от време - от момента на сутрешното събуждане от звъна на будилника до вкусването на първата чашка ароматен чай, човек „включва в действие" всички свои сетива. Сетивните системи възприемат, предават и преработват информацията, получена от външната и от вътрешната среда. Много често като синоним на сетивна система се използва и терминът анализатор, въведен от големия руски физио-лог Иван Павлов.
Всяка сетивна система е изградена от рецептори, сетивни пътища и централно представителство. Рецепторите са свободни нервни окончания или специализирани клетки, които възприемат действието на определени дразнители (стимули). Различните типове рецептори са максимално чувствителни към точно определен вид дразнител. Този дразнител се нарича адекватен дразнител. Адекватен дразнител за слуховите рецептори е звукът, за тер-морецепторите - топлината. Сетивните пътища свързват рецепторите с централното представителство. Неизменна „превключвателна станция" в сетивните пътища на всяка сетивна система с изключение на обонятелната е хълмът на междинния мозък. Централните представителства на сетивните системи са разположени в кората на главния мозък.
СИСТЕМА НА ОБЩАТА СЕТИВНОСТ
Към системата на общата сетивност се отнасят усетът за допир, натиск и вибрации, температурният и болковият усет, както и усетът за положението на различни части на тялото една спрямо друга. Рецепторите на системата за обща сетивност са разпръснати из цялото тяло: кожа, лигавици, стави, мускули и сухожилия, вътрешни органи. Те може да се разделят на четири групи: 1) рецептори за допир, натиск и вибрации; 2) терморецептори;
3) болкови рецептори; 4) проприорецептори.
Усет за допир, натиск и вибрации. Рецепторите за допир, натиск и вибрации са механорецептори. Те служат за възприемане на различни по характер механични дразнения: както по-слаби (допир), така и по-интензивни (натиск). Някои от рецепторите са в състояние да възприемат и периодично повтарящи се механични дразнения (вибрации). Рецепторите за допир, натиск и вибрации са разположени в кожата и лигавиците, а така също и в някои по-дълбоко разположени тъкани (фиг. 1 и фиг. 2).
Съществуват различни видове рецептори за допир, натиск и вибрации. Една част от тях са свободни нервни окончания, а друга - специализирани рецептори, като телца на Фатер-Пачиии, телца на Майснер и др. Вчддействието на механичния дразнител причинява деформация на нервното окончание, вследствие на което възниква рецепторен потенциал.
Той е слаб електричен сигнал, който се поражда в рецепторите в резултат на нанесеното дразнене. Рецепторният потенциал се последва от серия нервни импулси, които се предават по сетивните нерви до централната нервна система.
Чрез добре обособен път, разположен в задните части на бялото вещество на гръбначния мозък, сетивната информация стига през хълма на междинния мозък до първичната соматосетивна кора. Чрез усета за допир, натиск и вибрации човек възприема формата и размера на обектите, които се докосват до тялото, установява вида на тяхната повърхност (гладка, грапава), а така също и посоката им на движение, ако обектите са движещи се.
Рецепторите за допир и натиск бързо се адаптират. Адаптацията (привикването) е процес, при който рецепторите престават да отговарят, независимо от това, че адекватният за тях дразнител продължава да действа. Така се обяснява фактът, че човек престава да усеща дрехите си скоро след тяхното обличане.
Температурен усет. Осъществява се чрез терморе-цепторите. Терморецепторите служат за възприемане на различни по характер топлинни въздействия. Те биват два вида: рецептори за студено и рецептори за топло. Рецепторите за студено са повече на брой от рецепторите за топло и са разположени по-повърх-ностно в кожата. Те са особено многобройни в областта на лицето. Рецепторите за топло са 5-10 пъти по-малко от рецепторите за студено. Те са разположени в по-дълбоките слоеве на кожата.
Рецепторите за студено реагират на температури в диапазона между 10 °С и 35 "С, а рецепторите за топло - на температури в диапазона между 30 °С и 50 °С. Както се вижда от посочените данни, при някои температури се възбуждат едновременно и двата вида терморецептори. Определянето на температурата в тези случаи се извършва в по-висшите звена на системата на общата сетивност. То се основава на сравняване на относителния дял на възбудените рецептори от единия и от другия вид. При температури под 10 °С и над 50 "С се възбуждат и болковите рецептори.
Болков усет. Осъществява се чрез болковите рецептори, които са разположени както по повърхността, така и в дълбочина на човешкото тяло. Болковите рецептори са свободни нервни окончания, които се възбуждат от стимули с увреждащ характер. Те може да са механични (срязване, пробождане, разтягане), термични (изгаряне, измръзване) или химични (въздействие на киселини и основи, недостатъчност на Од и др.).
Болката е естествена защитна реакция на организма. Тя включва реакции, отстраняващи увреждащия фактор, който я предизвиква. Докосването с ръка на горещ предмет например поражда чувство на болка. Дразненето на болковите рецептори рефлексно води до отдръпване на ръката от горещия предмет. Така се предотвратява трайното увреждане на тъканите от високата температура. В този случай болката има защитен характер. Ако обаче болката продължи твърде
дълго време, тя загубва полезния си характер. Дълготрайната болка, особено болката, изхождаща от вътрешните органи, се придружава от редица вегетативни явления: гадене, повръщане, спадане на кръвното налягане. Болковите сетивни пътища дават множество разклонения към мрежестата формация на мозъка (фиг. 3), която поддържа кората в бодро състояние. Поради тази причина продължителната болка води до безсъние. В такива случаи се налага използването на лекарства, които премахват болката.
Усет за движение и за разположение на отделни части на тялото. Ако се замисли, човек може да прецени дори и със затворени очи какво положение заемат в даден момент частите на неговото тяло (ръце, крака), дали те се движат, или са неподвижни и т.н. Този усет се осъществява от проприорецепторите. Тези рецептори са разположени в мускулите, ставите и сухожилията. Функцията им е разгледана при Сетивна система за равновесие и движение.
С помощта на зрителната сетивна система човек е в състояние да възприема формата, цвета, ориентацията, както и движението на предметите в заобикалящия го свят. Адекватен дразнител за зрителната система е светлината. Лъчите, които изхождат от различни източници на светлина (слънцето, различни видове лампи и т.н.), осветяват предметите около нас. Отразявайки се от тях, те навлизат в човешкото око - сетивния орган на зрителната система.
Окото има ябълковидна форма. То е изградено от три слоя - външен, среден и вътрешен (фиг. 1). Външният слой включва плътната еклера и прозрачната роговица, която се разполага в предния край на очната ябълка. Средният слой е съдовата обвивка на окото. Изграден е от голям брой кръвоносни съдове. В предния му край се намира ирисът - дисковидно образу-вание с отвор в средата. През този отвор, наречен зеница, светлината навлиза във вътрешността на очната ябълка. Широчината й може да се променя с помощта на два мускула, разположени в ириса. При съкращаването на единия мускул зеницата се свива, а при съкращаване на другия се разширява. Промените в широчината на зеницата зависят от количеството на попадащата светлина: при осветяване зеницата се свива, а при затъмняване се разширява. Тези промени имат рефлексен характер и се означават с термина зенична реакция на светлина. В осъществяването на този рефлекс участват фоторецепторите и други нервни елементи на ретината, определени участъци на средния мозък, както и мускулите на ириса. Чрез зеничната реакция на светлина се регулира количеството светлина, което навлиза в окото. Не
посредствено зад ириса се намира лещата - прозрачна еластична структура, поместена в собствена капсула. За капсулата на лещата се захваща чрез множество връзки един кръгово разположен мускул, наречен ресничест мускул. Вътрешният слой на окото се нарича ретина. Тя е изградена от нервни клетки. Тук се намират фоторецепторите и други неврони, които превръщат енергията на светлинното дразнене в биоелектрични сигнали. Пространството между ретината и задната повърхност на лещата е изпълнено с желеобразна материя, наречена стъкловидно тяло.
Към окото съществуват редица защитни приспособления: слъзни жлези, клепачи, мигли, които го предпазват от неблагоприятни въздействия (изсушаване, напрашаване и др.). Движението на очите се извършва с помощта на няколко напречнонабразде-ни мускула, които се захващат, от една страна, за костите на орбитата, а от друга - за външната повърхност на очната ябълка.
Зрителен образ. Формира се от оптичния апарат на окото, към който се отнасят роговицата, лещата и стъкловидното тяло. И трите образувания са прозрачни. Светлината преминава и се пречупва последователно през всяко от тях, като накрая се фокусира в равнината на ретината. Полученият образ е обърнат и умален. Участъкът от ретината, където се проектира образът на даден предмет при насочване на погледа към него, се нарича централна ямка.
Оптичният апарат на окото може да променя пре-чупвателната си способност. Това позволява в различни моменти върху ретината на окото да се получават ясни образи както на близко, така и на далечно разположени предмети. Способността на окото да се нагажда към гледане на близко или към гледане нада-
лече се нарича акомодация. Тя се постига чрез промяна в пречупвателната способност на лещата (фиг. 2).
Възникване на рецепторен потенциал. Светлината, фокусирана в равнината на ретината, въздейства върху фоторецепторите. В тях се съдържат специфични зрителни пигменти, като всеки от тях е максимално чувствителен към определена част от видимата светлина. Поглъщането на светлината от зрителния пигмент води до неговото разграждане. При това се минава през цяла серия от междинни съединения, като последните от тях променят йонната проницае-мост на мембраната на фоторецептора. Това води до възникване на рецепторен потенциал.
Съществуват два вида фоторецептори - пръчици и колбички (фиг. 3). Те са неравномерно разпределени в ретината. В централните части на ретината колбичките са далеч по-многобройни от пръчиците. В посока към периферията й броят на пръчиците нараства. Крайните участъци на ретината съдържат изключително пръчици. Пръчиците и колбичките притежават различни свойства. Пръчиците са изключително чувствителни към слаба светлина. Един-два фотона са достатъчни, за да ги възбудят. ^ Колбичките изискват по-висок интензитет на свет-' линния стимул. Поради това пръчиците осигуряват нощното зрение и виждането в условията на сумрак, а колбичките - дневното зрение. Колбичките са свързани също така и с цветното зрение.
Способността на човек да възприема света в цялото му многообразие от различни багри се дължи на функциони
рането на колбичките. Поради големия брой гьсторазпо-ложени колбички и техния начин на свързване с останалите неврони на ретината централната ямка осигурява възможност за детайлно възприемане на предметите. Във всички случаи, когато човек трябва да възприеме всички подробности на даден обект, той насочва към него централната ямка на ретината.
Обработка на зрителната информация. Освен фоторецепторите в ретината се намират и други нервни елементи. Те са свързани помежду си със синапси в сложна нервна мрежа. На изхода на тази нервна мрежа се намират ганглийните клетки. Техните дълги аксони образуват зрителния нерв. В нервната мрежа на ретината се извършва първоначалната обработка на зрителната информация: възприемане на формата и цвета на предметите, тяхното движение в пространството и др. Информацията за отделните белези на зрителния образ под формата на нервни импулси се предава по зрителния нерв към централната нервна система. Тя достига междинния мозък, след което се насочва към тилния дял на кората, където се намира първичната зрителна зона.
Слуховата сетивна система служи за възприемане на звука, който е резултат от дейността на вибриращи предмети. Подръпването на струните на китарата, привеждането в трептене на вилките на камертона или на човешките гласни връзки при говор и пеене поражда звук (фиг. 1). Обикновено средата, в която се разпространява звукът, е въздухът, но той може да се разпространява и в течна, и в твърда среда. Достигнал до човешкото ухо, той се възприема от слуховите рецептори, разположени там.
Ухото е периферен орган на слуховата система. То се разделя на три части: външно, средно и вътрешно ухо, представено от охлюва (фиг. 2).
Външното ухо е изградено от ушна мида и външен слухов канал. Ушната мида е външната, видимата част на ухото. През външния слухов канал звуковите вълни достигат до средното ухо. На границата между външното и средното ухо се намира тьпанчевата мембрана. Тя се привежда в трептене от стигналите до нея звукови вълни. Трептенията на тьпанчевата мембрана са оптимални тогава, когато налягането на въздуха от двете й страни е еднакво. Обикновено това е така, защото чрез т.нар. Евстахиева тръба средното ухо е свързано с носоглътката, а оттам - с въздушното пространство на околната среда.
Средното ухо съдържа три малки костици: чукче, наковалня и стреме. Чукчето контактува с вътрешната страна на тьпанчевата мембрана, а стремето заляга в овалното прозорче на охлюва. Трите костици предават трептенията от тьпанчевата мембрана на мембраната на овалното прозорче. Те действат като своеобразна лостова система, която усилва звуковите вълни.
Вътрешното ухо (лабиринтът) се намира във вътрешността на слепоочната кост. То представлява система от каиалчета и кухинни образувания, които могат да бъдат разделени на преддверие, полуокръж-ни канали и охлюв (фиг. 3). Преддверието и полуок-ръжните канали се отнасят към равновесната сетивна система, а охлювът - към слуховата. Охлювът е костен канал, който се увива спираловидно 2,5 пъти (наподобява черупката на охлюв). Основата, или широката част на охлюва, е обърната към средното ухо. Двете пространства се съобщават помежду си чрез овалното и кръглото прозорче. В овалното прозорче заляга плътно основата на стремето, а кръглото прозорче е затворено с една мембранка. Вътре в костния охлюв се намира още един, ципест охлюв. Ципестият охлюв следва извивките на костния охлюв, но не достига съвсем до върха му. Кухината на ципестия охлюв е изпълнена с течност, наречена ендолимфа, ^ а пространството между ципестия охлюв и стените на костния - с перилимфа.
Слуховите рецептори се намират в ципестия охлюв. Те са разположени върху една от мембраните му, наречена основна мембрана. Съвкупността от всички слухови рецептори и принадлежащите към тях подпорни клетки се нарича Кортиев орган (фиг. З - долу). Именно в Кортиевия орган се извършва превръщането на енергията на звуковото дразнене в електричен сигнал. Слуховите рецептори са механорецептори с изключителна чувствителност. В горния си край всеки слухов рецептор има множество власинки (фиг. 4). Те се намират в непосредствена близост с фина мембрана, наречена покривна мембрана. До основата на всеки слухов рецептор достигат крайните разклонения на слуховия нерв.
Достигналата до овалното прозорче звукова вълна привежда в трептене перилимфата. Нейните трептения се предават и на ципестия охлюв, включително и на основната мембрана. Заедно с основната мембрана вибрират разположените върху нея клетки. При вибрациите на слуховите рецептори техните власинки се приближават до покривната мембрана, като се огъват леко. Възниква рецепторен потенциал. Той прераства в серия от нервни импулси, които се предават по влакната на слуховия нерв в посока към централната нервна система. В по-нататъшната обработка на ^звуковата информация участват редица ядра от ствола на мозъка, областта на хълма в междинния мозък и слепоочната част на кората на крайния мозък.
Слуховата система извършва сложен анализ на звуковата информация. Още в Кортиевия орган се кодира в първоначален вид информация за височината и за интензитета на звука. Високите и ниските тонове водят до възбуждане на различни части на основната мембрана. При високите тонове максимални са трептенията на онази част на основната мембрана, които са разположени по-близо до овалното прозорче. При ниските тонове максимумът на трептенията на основната мембрана се измества към върха на охлюва. По такъв начин всеки път се дразнят различни рецептори. Така чрез местоположението на възбудените рецептори се получава информация за височината на тона. Силата на звука намира израз в амплитудата, с която трепти основната мембрана. Определянето на посоката, от която идва звукът, се извършва в по-висшите отдели на слуховата система, където се сравнява информацията, която идва от двете уши. Човек, който не чува с едното си ухо, трудно определя посоката, от която идва звукът.
ОБОНЯТЕЛНА И ВКУСОВА СИСТЕМА
Обонянието и вкусът са сравнително „стари" усещания. Те са възникнали на ранен етап от еволюционното развитие на животинския свят. При някои животни - пчелите например, обонянието е много по-добре развито, отколкото при някои представители на гръбначните животни, включително и човека.
Обочятелните и вкусовите рецептори са хи-миорецептори - те възприемат химичните вещества, разтворени в тънкия слой течност, който покрива лигавиците на носната и на устната кухина. Двете системи действат в съдружие. Цялостното възприемане и оценката на качествата на храната например се извършват въз основа както на нейните непосредствени вкусови качества, така и на нейния аромат. Обонятелната и вкусовата сетивни системи имат множество връзки с лимбичната система, поради което са свързани пряко с паметта, с емоциите и със сексуалната активност. Всеки от нас от собствен опит знае, че определен аромат или вкус са в състояние да събудят отдавна забравени спомени и да съживят случки и събития, оставили дълбок емоционален отпечатък в паметта ни.
Обонятелните рецептори са разположени в лигавицата на най-горната част на носната кухина. Тази част на носната лигавица се нарича обонятелен епител (фиг. 1).
Обонятелните рецептори са неврони, които притежават един дълъг, централен израстък, и един къс, периферен израстък. От дългите израстъци на обо-нятелните рецептори се образува обонятелният нерв. На групички те проникват в черепната кухина
през отворите на решетъчната кост. Късите, периферни израстъци се насочват към повърхността на носната лигавица. Всеки периферен израстък притежава едно удебеление, от което излизат множество власинки (фиг. 2). Власинките на Обонятелните рецептори са потопени винаги в тънкия слой слуз, секретиран от жлезите на носната лигавица. Веществата, които предизвикват мирисови усещания, се намират първоначално във въздуха, който човек вдишва. Когато дойдат в досег със слузта, те се разтварят в нея и се пренасят до власинките на обоня-телните рецептори. Взаимодействието между молекулите на веществото и власинките предизвиква възбуждане на обонятелния рецептор. Възниква рецеп-торен потенциал, който прераства в серия от нервни импулси. По дългия израстък на обонятелния рецептор импулсите достигат обонятелната луковица - образувание, разположено в основата на мозъка. Оттук информацията се насочва към различни звена на лимбичната система и към кората на главния мозък. Обработката на обонятелната информация от кората води до осъзнаване на ми-рисовите усещания.
Обонятелната система на човека притежава способността да разграничава огромен брой мирисови дразнения. Някои автори определят техния брой на около 2000. Описват се няколко групи аромати: цветни, плодови, мускусни, камфорни и др.
Големите възможности на обонятелната система се дължат на огромния брой мембранни рецептори, всеки от които има способността да се свързва с точно определено мирисово вещество. Мембранните рецептори са белтъчни молекули, разположени във власинките на Обонятелните рецептори. Информацията за броя и типовете мембранни рецептори е генетично закодирана в хромозомния апарат на всеки човек.
Вкусовите рецептори са разположени във вкусовите луковици. Те са специализирани образувания с овална форма (фиг. 3). В тях се съдържат три вида клетки: вкусови рецептори, подпорни и базални клетки. Във всяка вкусова луковица има от 50 до 100 вкусови рецептора. Вкусовите рецептори са специализирани клетки, които в горния си край притежават няколко власинки. В основата си те осъществяват си-наптичен контакт с достигащи до тях нервни влакна. Част от вкусовите луковици са свободно пръснати в лигавицата на небцето, носоглътката и горната част на хранопровода. Друга част се разполагат във вкусовите брадавици на езика (фиг. 4).
Вкусовите дразнители, които се съдържат в храната, се разтварят в слюнката. Чрез нея те достигат власин-ките на вкусовите рецептори. В резултат на взаимодействието между вкусовия дразнител и власинките вкусовият рецептор се възбужда. Възниква рецепторен потенциал. Той от своя страна поражда серия от нервни импулси, които се предават по сетивните нерви в посока към централната нервна система. В обработката на вкусовата информация участват определени ядра в ствола на мозъка и в междинния мозък. Централното представителство на вкусовата система се намира в непосредствена близост до проекцията на езика в първичната соматосетивна зона на кората.
Съществуват четири основни вкусови усещания: сладко, солено, кисело и горчиво. Всеки вкусов рецептор може да се възбужда от няколко вида дразнители, но е максимално чувствителен към един
от тях. Вкусовите рецептори, разположени на върха на езика, са максимално чувствителни към сладко и солено. Страничните части на езика са най-чувстви-телни към сладко и кисело, а основата на езика - към горчиво (фиг. 5). Сложните вкусови усещания се дължат на комбинацията от четирите основни усещания. Усещането за люто се дължи на дразнене на болко-вите рецептори в устната кухина.
Не винаги е лесно да се определи точно химичният състав на вкусовия дразнител, който води до определено усещане. Усещането за кисело се предизвиква от киселини и по-специално от Н^ който се съдържа в молекулата им. Усещането за солено се предизвиква от редица соли (NаСI например). Усещанията за сладко и за горчиво се предизвикват от много и различни по своя химичен състав съединения. Те обаче вероятно са пространствено сродни, поради което са в състояние да взаимодействат с точно определен тип вкусови мембранни рецептори. Мембранните рецептори са специфични белтъчни молекули, разположени по повърхността на власинките на вкусовите рецептори.
СЕТИВНА СИСТЕМА ЗА РАВНОВЕСИЕ И ДВИЖЕНИЕ
Сетивната система за равновесие и движение има значение за нормалното извършване на двигателната активност. Звената в централната нервна система, които регулират двигателната активност, непрекъснато получават информация за това, какво положение заема в пространството главата, в какво положение се намира главата спрямо тялото, какъв ъгъл сключват костите, които образуват дадена става, и т.н. Тази информация се използва за „програмиране" на следващата двигателна реакция или за коригиране на извършващо се вече движение. Сетивната система за равновесие и движение е своеобразен източник на обратна връзка, без която нармалното протичане на двигателните реакции е невъзможно.
Нарича се още вестибуларна (гр. вестибулум -преддверие), защото част от нейните елементи се намират в преддверието на вътрешното ухо. Към вестибуларната система се отнасят и трите полуокръжни канала, които също се намират във вътрешното ухо (лабиринта) (фиг. 1). Равновесната система служи за възприемане на положението и движенията на главата в пространството.
Както преддверието, така и полуокръжните канали
притежават костна и ципеста част. Равновесните рецептори са разположени на няколко места в кухините на ципестата част. В преддверието има две струпвания на равновесни рецептори, разположени в две взаимно перпендикулярни равнини. По едно струпване на равновесни рецептори има и в разширенията на полуокръжните канали. Равновесните рецептори се отнасят към групата на механорецепторите. Всеки равновесен рецептор е специализирана клетка, която притежава множество власинки. До основата на всеки рецептор достигат влакната на равновесния нерв.
Равновесните рецептори в областта на преддверието (фиг. 2) са покрити с фина желеподобна мембрана, върху която са пръснати малки кристалчета от калциев карбонат (отолити). При всяко накланяне на главата настъпва преразпределение на отолитите и възбуждане на определени групи рецептори. Освен положението на главата в пространството равновесните рецептори в областта на преддверието са в състояние да възприемат и линейното ускорение -промяната в скоростта при праволинейно движение на главата. Рязкото тръгване или спиране на превозното средство, в което се намираме, например е адекватен дразнител за рецепторите в преддверието.
Равновесните рецептори, разположени в разширенията на всеки от полуокръжните канали (фиг. 3), също са покрити с желеобразна материя. Тя прите-
жава конусообразна форма, като върхът й достига срещуположната страна на канала. Адекватен дразнител за рецепторите в разширението е ъгловото ускорение - промяната в скоростта при криволиней-но движение на главата. Всяко въртеливо движение се кодира чрез точно определена комбинация от възбудени и потиснати рецептори, разположени в определени полуокръжни канали.
МУСКУЛНИ, СУХОЖИЛНИ И СТАВНИ
Тези рецептори се наричат с общото име проприо-рецептори. Проприорецепторите предават информация за положението, в което се намират отделни части на човешкото тяло по време на движение или след приключването му.
Мускулни рецептори. В мускулите се намират рецептори, които се възбуждат при удължаване на мускула. Това води до включване на т.нар. рефлекс на разтягане, или стреч-рефлекс (англ. стреч - разтягам). Крайната ефекторна реакция е съкращаване на мускула. Стреч-рефлексите участват в запазване на определена дължина на мускулите. Това е от значение за запазване на позата и равновесието.
Към групата на стреч-рефлексите се отнася коленният "рефлекс: почукване върху сухожилието на четириглавия мускул на бедрото води до съкращаване на мускула и от-скачане на подбедрицата (фиг. 4).
Сухожилни рецептори. Намират се в сухожилията на мускулите. Участват в т.нар. сухожилия рефлекси. Сухожилните рецептори се възбуждат при увеличаване на напрежението, което възниква при силното съкращаване на даден мускул. Крайният ефект е отпускане на мускула. Благодарение на включване на сухожилните рефлекси се предотвратяват евентуални отлепвания на сухожилия и скъсване на мускулни влакна при много силни съкращения на мускулите.
Ставни рецептори. Разполагат се по ставните повърхности, в ставните капсули и връзки. Различните типове ставни рецептори се възбуждат при точно определено положение на костите, които образуват дадена става. В пакетната става например се намират рецептори, които са максимално възбудени, когато костите на мишницата и предмишницата сключват ъгъл от 45°; друга група рецептори са максимално възбудени, когато ъгълът е 180°, и т.н.
Известно е, че средното ухо е свързано с носоглът-ката чрез Евстахиевата тръба. Ето защо сравнително често, особено в детска възраст, след хрема настъпва възпаление на средното ухо (отшп). То се характеризира с набъбване на лигавицата и събиране на течност в кухината на средното ухо. Под натиска на събраната течност тъпанчевата мембрана се издува навън. Това дразни болковите рецептори, които са разположени в нея. Затова основната проява на отита е болката. Ако натискът върху тъпанчевата мембрана е много голям, тя може „да се спука". При пробива на мембраната от ухото изтича известно количество течност, която може да бъде и гнойна. Целостта на мембраната обикновено се възстановява при правилно лечение на възпалителния процес.
Протичането на отита зависи в значителна степен от състоянието на Евстахиевата тръба. Тя може да бъде отпушена (както е нормално) или запушена (ако лигавицата й е силно набъбнала). Когато Евстахиевата тръба е отпушена, течността, която се събира в средното ухо при отит, се оттича към носоглътката. Натискът върху тъпанчевата мембрана отслабва и нейната цялост се запазва. Ето защо Евстахиевата
тръба трябва да се поддържа отпушена с помощта на капки за нос, които отбъбват лигавицата.
За нормалното функциониране на тъпанчевата мембрана е важно налягането на въздуха от двете й страни да е еднакво. При запушена Евстахиева тръба обаче това условие не е изпълнено. В този случай придвижването на въздух от носоглътката към кухината на средното ухо е невъзможно. Ето защо налягането от вътрешната страна на тъпанчевата мембрана не може да бъде изравнено с налягането на въздуха в околното пространство. Запушената Евстахиева тръба може да създаде сериозни неприятности при пътуване със самолет. При рязко набиране или загуба на височина налягането на въздуха във вътрешността на един недобре херметизиран самолет се променя. Усиленото преглъщане в тези случаи подпомага вкарването на въздух от околното пространство в средното ухо. Така налягането от двете страни на мембраната се изравнява. Ако обаче Евстахиевата тръба е запушена, възникват разлики в налягането на въздуха от двете страни на тъпанчевата мембрана. Тя се издува в посока към по-ниското налягане, като вибрациите й се влошават. Човек чувства ушите си заглъхнали. Ако Евстахиевата тръба е
запушена напълно, бързата промяна във височината може да предизвика силна болка.
Рязкото повишаване на налягането върху тъпанче-вата мембрана може да предизвика разкъсването й. Това се наблюдава при експлозии, при нанасяне на силен удар върху ухото и при други травми. За да се избегне нараняване на мембраната, ушите не трябва да се почистват с остри предмети. При наличие на пробив в тъпанчевата мембрана е от съществено значение да се избегне попадането на вода в средното ухо.
Силният шум уврежда слуховата система (фиг. 1). Съгласно статистиката около една трета от диско-водещите имат намален слух. Фини електронномик-роскопски изследвания в тези случаи показват намаление на броя на власинките на слуховите рецептори (фиг. 2). Продължителното излагане на силен шум уврежда и функциите на нервната система. Появява се невроза. Ето защо продължителната работа в шумни помещения трябва да се избягва.
Равновесните рецептори, които са разположени във вътрешното ухо, са подложени на изкючително силно дразнене при някои видове пътувания. Пътуването с кораб в бурно море, както и пътуването със самолет по време на силна буря или при наличие на въздушни ями
предизвикват силно възбуждане на равновесните рецептори. В резултат на това настъпва рефлексна промяна в мускулния тонус. Тя се съпътства и от редица вегетативни прояви: гадене, повръщане, изпотяване, спадане на кръвното налягане. Това са всъщност симптомите на т.нар. болест на пътуването или, както по-често се нарича, морска болест. Чувствителността на равновесната система при някои хора е изключително висока. Поради тази причина те получават нежелателни реакции от страна на вегетативната нервна система дори при минимални въздействия, например при пътуване с автобус или с кола. Реактивността на равновесната система обаче подлежи на тренировка. Космонавтите, които предварително минават продължителен тренировъчен курс, са в състояние да понесат сравнително леко изключителното натоварване, на което е изложена тяхната равновесна система по време на полет.
|