Основы анатомии и физиологии человека.
Анатомия – наука о строении человеческого тела.
Физиология -наука о функционировании органов и систем организма человека.
Знание этих предметов позволяет грамотно организовать и оказать первую медицинскую помощь. Наш организм состоит из тканей, образующих органы и системы. Ткани состоят из клеток, сходных между собой по строению и выполняемым функциям, свойственным тем органам, которые состоят из этих тканей. Ткани нашего организма разнообразны и составляют четыре основных группы: эпителиальные, соединительные, нервные и мышечные. Эпителиальные покрывают наше тело снаружи и слизистые оболочки внутри организма. Соединительные ткани образуют кости. Из них также состоят прослойки внутренних органов и между ними, рубцы после заживления раны. Нервные ткани составляют головной и спинной мозг и периферические нервные стволы. Мышечные образуют поперечнополосатые (скелетные) мышцы и гладкие мышцы внутренних органов, выполняющие в организме двигательные функции.
Жизнедеятельность организма обеспечивают костная, мышечная и нервная системы, кровь и внутренние органы (сердце, легкие, желудочно-кишечный тракт, печень, почки и др.). Все это образует единое функциональное целое организма и связано между собой кровеносными сосудами и нервами.
Скелет (рис.1) и мышцы образуют основу опорно-двигательного аппарата. Кости скелета подразделяются на трубчатые и плоские. Из трубчатых костей состоят конечности: рука (верхняя конечность), нога (нижняя конечность). К плоским костям относятся лопатки, ребра, кости черепа и таза. Опорой тела является позвоночник, состоящий из 24 позвонков. Каждый позвонок имеет внутри отверстие и накладывается один на один, образуя спинномозговой канал, в котором размещается спинной мозг. Позвоночник состоит из 7 шейных, 12 рудных, 5 поясничных позвонков, а также крестца и копчика. Кости скелета, в зависимости от выполняемых функций, соединяются неподвижно (череп, тазовые кости), полуподвижно (кости запястья, позвоночник) и подвижно (суставы конечностей [плечевой, локтевой, лучезапястный – верхняя конечность; тазобедреный, коленный, голеностопный – нижняя конечность).
Рис.1
Скелет человека включает:
– череп (черепная коробка), в котором размещается головной мозг;
– позвоночник, в спинномозговом канале которого находится спинной мозг;
– грудную клетку, состоящую из 12 ребер слева и справа, грудной кости впереди и грудного отдела позвоночника сзади.В грудной полости расположены сердце, легкое, пищевод, аорта, трахея;
– брюшную полость, где находятся печень, селезенка, желудок, кишечник, мочевой пузырь и другие органы;
– кости верхней конечности (рука), которые состоят из плечевой кости (одна) между плечевым и локтевым суставами, предплечья (две кости) между локтевым и лучезапястным суставами,
– кисти; кости нижней конечности (нога), которые состоят из бедренной кости (одна) между тазобедренным и коленным суставами, костей голени (две) между коленным и голеностопным суставами, стопы.
Очень важно знать анатомическую особенность скелета предплечья и голени, имеющих по две кости.
Кровеносные сосуды по предплечью и по голени проходят между этими костями. В случае артериального кровотечения из этих участков конечностей остановить его зажатием кровоточащего сосуда непосредственно на предплечье и голени невозможно, так как этому будут мешать кости. Поэтому если артериальное кровотечение из предплечья или голени — жгут (закрутка) накладывается соответственно выше локтевого и коленного сустава;
Скелет человека также включает: ключицы (две) – правая и левая, которые находятся между верхней частью грудной клетки и отростком лопатки слева и справа; лопатки (две) – правая и левая, расположены сзади в верхнем отделе грудной клетки. Каждая лопатка сбоку имеет отросток, образующий вместе с головкой плечевой кости плечевой сустав.
Схема строения пищеварительной системы:
1- рот, 2- глотка, 3- пищевод, 4 – желудок, 5 – поджелудочная железа, 6 – печень, 7- желчный проток, 8 – желчный пузырь, 9 – двенадцатиперстная кишка, 10 – толстая кишка, 11 – тонкий кишечник, 12 – прямая кишка, 13 – подъязычная слюнная железа, 14 – подчелюстная железа, 15 – околоушная слюнная железа, 16 – аппендикс.
Рис. 2
Пищеварительная система, или пищеварительный тракт, представляет собой трубку, тянущуюся от рта до заднего прохода (Рис. 2). Рот, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямая кишка – все это органы пищеварительной системы. Желудочно-кишечным трактом называют часть этой системы, состоящую из желудка и кишечника. Вспомогательными органами служат зубы, язык, слюнные железы, поджелудочная железа, печень, желчный пузырь и червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс).
Функции пищеварительной системы – заглатывание пищи (твердой и жидкой), ее механическое измельчение и химическое изменение, всасывание полезных продуктов пищеварения и выделение бесполезного остатка.
Рот служит для нескольких целей. Зубы измельчают пищу, язык ее перемешивает и воспринимает ее вкус. Выделяемая слюна смачивает пищу и в какой-то мере начинает переваривание крахмала. Пища проталкивается в глотку, проходит в пищевод и под действием волнообразных сокращений мышц пищевода попадает в желудок.
Желудок – мешковидное расширение пищеварительного тракта, где проглоченная пища накапливается и начинается процесс ее переваривания. Частично переваренная пища называется химусом.
Тонкий и толстый кишечник и вспомогательные органы. Двенадцатиперстная кишка секретирует кишечный сок; кроме того, в нее поступают секреты поджелудочной железы (панкреатический сок) и печени (желчь), необходимые для пищеварения.
Поджелудочная железа и желчный пузырь. Сок поджелудочной железы содержит несколько проферментов. При активации они превращаются соответственно в трипсин и химотрипсин (переваривают белки), амилазу (расщепляет углеводы) и липазу (расщепляет жиры). В желчном пузыре накапливается вырабатываемая печенью желчь, которая поступает в тонкий кишечник и способствует пищеварению, эмульгируя жиры и тем самым подготавливая их к перевариванию липазой.
Печень. Кроме секреции желчи печень имеет множество других функций, совершенно необходимых для жизнедеятельности организма.
Тонкий и толстый кишечник. Благодаря сокращениям гладких мышц стенок кишечника химус проходит через три отдела тонкого кишечника (двенадцатиперстную кишку, тощую кишку и подвздошную кишку).
Дыхательная система объединяет органы, образующие воздухоносные, или дыхательные, пути (полость носа, носоглотку, гортань, трахею, бронхи), и легкие, в которых происходит газообмен, т.е. поглощение кислорода и удаление углекислого газа. (Рис. 3).
Рис. 3
Гортань построена из парных и непарных хрящей, подвижно сочлененных между собой связками и соединительно-тканными мембранами. Сверху и спереди вход в гортань прикрывает надгортанник (эластичный хрящ), он перекрывает вход в гортань в момент проглатывания пищи. Между голосовыми отростками двух хрящей натянуты парные голосовые связки. От их длины и степени натяжения зависит высота голоса. Звук формируется на выдохе, в его образовании помимо голосовых связок принимают участие в качестве резонаторов полость носа и рот.
На уровне последних шейных позвонков гортань переходит в трахею (дыхательное горло). Гортань, трахея, бронхи и бронхиолы выполняют воздухо-проводящую функцию.
Легкие. Трахея в грудной полости делится на два бронха: правый и левый, каждый из которых, многократно разветвляясь, образует т.н. бронхиальное дерево. Мельчайшие бронхи – бронхиолы – заканчиваются слепыми мешочками, состоящими из микроскопических пузырьков – легочных альвеол. Совокупность альвеол и образует ткань легких, где осуществляется активный газообмен между кровью и воздухом.
В верхних дыхательных путях воздух очищается от пыли, увлажняется и согревается. По трахее, которая делится на 2 бронха, воздух попадает в левое и правое легкое и далее- по более мелким бронхам в мельчайшие пузырьки (альвеолы) окруженные кровеносными капиллярами. Через стенку альвеол из венозной крови выделяется углекислый газ, а кислород из воздуха альвеол проникает в кровь. При выдохе грудная клетка спадается, легкие сжимаются и вытесняют воздух. Частота дыхания в покое 12-18 раз в минуту, при этом через легкие проходит объем воздуха 5-8 л/мин. Физическая нагрузка значительно увеличивает легочную вентиляцию.
Кровь – жидкость, циркулирующая в кровеносной системе и переносящая газы и другие растворенные вещества, необходимые для метаболизма либо образующиеся в результате обменных процессов. Кровь состоит из плазмы (прозрачной жидкости бледно-желтого цвета) и взвешенных в ней клеточных элементов. Имеется три основных типа клеточных элементов крови: красные кровяные клетки (эритроциты), белые кровяные клетки (лейкоциты) и кровяные пластинки (тромбоциты).
Красный цвет крови определяется наличием в эритроцитах красного пигмента гемоглобина. В артериях, по которым кровь, поступившая в сердце из легких, переносится к тканям организма, гемоглобин насыщен кислородом и окрашен в ярко-красный цвет; в венах, по которым кровь притекает от тканей к сердцу, гемоглобин практически лишен кислорода и темнее по цвету.
Кровь – довольно вязкая жидкость, причем вязкость ее определяется содержанием эритроцитов и растворенных белков. От вязкости крови зависят в значительной мере скорость, с которой кровь протекает через артерии (полуупругие структуры), и кровяное давление.
Объем крови взрослого мужчины составляет примерно 75 мл на килограмм веса тела; у взрослой женщины этот показатель равен примерно 66 мл. Соответственно общий объем крови у взрослого мужчины – в среднем около 5 л; более половины объема составляет плазма, а остальная часть приходится в основном на эритроциты.
Сердечно-сосудистая система состоит из сердца, артерий, капилляров, вен и органов лимфатической системы. Сердечно-сосудистая система выполняет три основные функции:
1) транспортировку питательных веществ, газов, гормонов и продуктов метаболизма к клеткам и из клеток;
2) защиту от вторгающихся микроорганизмов и чужеродных клеток;
3) регуляцию температуры тела. Эти функции непосредственно выполняются жидкостями, циркулирующими в системе, – кровью и лимфой.
Лимфа – прозрачная, водянистая жидкость, содержащая белые клетки крови и находящаяся в лимфатических сосудах.
С функциональной точки зрения сердечно-сосудистая система образована двумя родственными структурами: системой кровообращения и лимфатической системой. Первая состоит из сердца, артерий, капилляров и вен, которые обеспечивают замкнутый круговорот крови. Лимфатическая система состоит из сети капилляров, узлов и протоков, впадающих в венозную систему.
Сердце расположено между грудиной и позвоночником, 2/3 его находится в левой половине грудной клетки и 1/3 в правой половине. Полость сердца разделена сплошной перегородкой на левую и правую части, каждая из которых в свою очередь подразделяется на сообщающиеся друг с другом предсердие и желудочки.
Сосуды образуют большой и малый круг кровообращения (Рис. 4). Большой круг начинается в левом желудочке сердца, откуда богатая кислородом кровь разносится по всему телу системой артерий, переходящих в мелкие сосуды – капилляры.
Рис. 4
Через тонкую их стенку кислород и питательные вещества проникают в ткани, углекислый газ и продукты обмена выделяются в кровь, которая по системе венозных сосудов поступает в правое предсердие и далее – в правый желудочек сердца.
Отсюда начинается малый круг кровообращения – венозная кровь поступает в легкие, отдает углекислый газ, насыщается кислородом и возвращается в левую часть сердца.
Сердце имеет и собственное кровоснабжение; особые ветви аорты – коронарные артерии – снабжают его насыщенной кислородом кровью.
Ритмические сокращения сердца (60-80 раз в минуту) приводят кровь (около 5 литров) в непрерывное движение. В артериях в момент сжатия сердца она движется под давлением около 120 мм/рт. ст. В период расслабления сердца давление составляет 60-75 мм/рт. ст. Ритмические колебания диаметра артериальных сосудов, вызываемые работой сердца, называется пульсом, который обычно определяется на внутренней стороне предплечья у кисти (лучевая артерия). В венах давление крови невысокое (60-80 мм. вод. ст.).
Система органов выделения.
В организме имеется четыре органа для выведения конечных продуктов обмена. Кожа выделяет воду и минеральные соли, легкие удаляют углекислый газ и воду, из кишечника выбрасываются не переваренные остатки, а почки – выделительный орган мочевой системы – удаляют в растворенном виде конечные продукты белкового обмена (азотистые шлаки), токсины, минеральные соли и воду. Почки имеют еще одну жизненно важную функцию: она регулирует состав плазмы крови путем сохранения или выделения воды, сахара, солей и других веществ. Если состав крови выходит за определенные, довольно узкие пределы, может последовать необратимое повреждение отдельных тканей и даже гибель организма.
Мочевыделительная система состоит из двух почек, мочеточников (по одному от каждой почки), мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. Почки расположены в поясничной области, книзу от уровня самого нижнего ребра. В каждой почке имеется от одного до четырех миллионов почечных канальцев, расположенных упорядоченным, но очень сложным образом.
Мочевой пузырь представляет собой эластичный мешок со стенками, содержащими гладкие мышцы; он служит для накопления и выведения мочи. В стенках мочеиспускательного канала, там, где он отходит от мочевого пузыря, есть мышцы, окружающие просвет канала. Эти мышцы (сфинктеры) функционально связаны с мускулатурой мочевого пузыря. Мочеиспускание осуществляется за счет непроизвольных сокращений мышц мочевого пузыря и расслабления сфинктеров. Ближайший к мочевому пузырю сфинктер не контролируется волевым усилием, а второй контролируется. У женщин через мочеиспускательный канал выводится только моча, у мужчин – моча и сперма.
Половая система образована органами, ответственными за воспроизводство вида. Основная функция мужских половых органов – образование и доставка сперматозоидов (мужских половых клеток) женщине. Основная функция женских органов – формирование яйцеклетки (женской половой клетки), обеспечение пути для оплодотворения, а также места (матки) для развития оплодотворенного яйца
Мужская половая системасостоит из: 1) яичек (семенников), парных желез, производящих сперматозоиды и мужские половые гормоны; 2) протоков для прохода спермы; 3) нескольких дополнительных желез, продуцирующих семенную жидкость, и 4) структур для выброса спермы из тела.
Женская половая системасостоит из яичников, маточных труб (яйцеводов, или фаллопиевых труб), матки, влагалища и наружных половых органов. Две молочные железы также органы этой системы.
Система покровных органов.
Кожа и такие сопутствующие ей структуры, как волосы, потовые железы, ногти, образуют наружный слой тела, называемый покровной системой. Кожа состоит из двух слоев: поверхностного (эпидермиса) и глубокого (дермы). Эпидермис образован из многих слоев эпителия. Дерма представляет собой соединительную ткань под эпидермисом.
Кожа выполняет четыре важные функции:
1) защиту тела от внешних повреждений;
2) восприятие раздражений (сенсорных стимулов) из окружающей среды;
3) выделение продуктов метаболизма;
4) участие в регуляции температуры тела.
Выделение продуктов метаболизма, таких, как соли и вода, – функция потовых желез, рассеянных по всему телу; особенно их много на ладонях рук и подошвах ног, подмышками и в паху.
В течение суток кожей выделяется 0,5-0,6 л воды вместе с солями и продуктами обмена веществ (пот). Специализированные нервные окончания в коже воспринимают прикосновение, тепло и холод и передают соответствующие стимулы периферийным нервам. Глаз и ухо в некотором смысле могут рассматриваться как специализированные кожные образования, служащие для восприятия света и звука.
Нервная система является объединяющей и координирующей системой организма. Она включает головной и спинной мозг, нервы и связанные с ними структуры, например, мозговые оболочки (слои соединительной ткани вокруг головного и спинного мозга). Анатомически различают центральную нервную систему, состоящую из головного и спинного мозга, и периферическую нервную систему, состоящую из нервов и ганглиев (нервных узлов).
Функционально нервную систему можно разделить на два отдела: цереброспинальный (произвольный, или соматический) и вегетативный (непроизвольный, или автономный).
Цереброспинальная система ответственна за восприятие стимулов извне и от внутренних частей тела (произвольных мышц, костей, суставов и т.д.) с последующей интеграцией этих стимулов в центральной нервной системе, а также за стимуляцию произвольных мышц.
Вегетативная нервная система состоит из симпатической и парасимпатической систем, которые воспринимают стимулы от внутренних органов, кровеносных сосудов и желез, передают эти стимулы в центральную нервную систему и стимулируют работу гладких мышц, сердечной мышцы и желез.
В целом, произвольные и быстрые действия (бег, речь, жевательные движения, письмо) контролируются цереброспинальной системой, в то время как непроизвольные и медленные действия (продвижение пищи через пищеварительный тракт, секреторная деятельность желез, выведение мочи из почек, сокращение кровеносных сосудов) находятся под контролем вегетативной нервной системы. Несмотря на вполне определенное функциональное разделение, обе системы в значительной степени связаны.
С помощью цереброспинальной системы мы ощущаем боль, температурные изменения (тепло и холод), прикосновение, воспринимаем вес и размеры предметов, осязаем структуру и форму, положении частей тела в пространстве, чувствуем вибрацию, вкус, запах, свет и звук. В каждом случае стимуляция чувствительных окончаний соответствующих нервов вызывает поток импульсов, которые передаются отдельными нервными волокнами от места воздействия стимула в соответствующий отдел головного мозга, где они интерпретируются. При формировании любого из ощущений импульсы распространяются по нескольким, разделенным синапсами, нейронам, пока не достигнут осознающих центров в коре головного мозга.
Интеграция осознанных ощущений и подсознательных импульсов в головном мозгу – сложный процесс. Нервные клетки организованы таким образом, что возможны миллиарды вариантов их объединения в цепи. Этим объясняется способность человека осознавать множество стимулов, интерпретировать их в свете предыдущего опыта, предсказывать их появление, вызывать в воображении и даже искажать стимулы.
Эндокринная система состоит из желез внутренней секреции, не имеющих выводных протоков. Они производят химические вещества, называемые гормонами, которые поступают непосредственно в кровь и оказывают регуляторное действие на отдаленные от соответствующих желез органы. К эндокринным железам относятся: гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, мужские и женские половые железы, поджелудочная железа, выстилка двенадцатиперстной кишки, вилочковая железа (тимус) и шишковидная железа (эпифиз).
Система органов чувств (глаза, уши, кожа, слизистая оболочка носа, язык) обеспечивает посредством зрения, слуха, обоняния, вкуса и осязания, восприятие окружающего мира.