Растительная клетка, ее строение

Анатомия, физиология и гигиена  человека составляют основу современной  медицины, педагогики, психологии. Развитие этих наук помогает разрабатывать эффективные  методы профилактики и лечения заболеваний  человека. Знания о строении и функциях человеческого организма позволяет  человеку соблюдать правила личной гигиены, быть здоровым и физически  крепким.

Организм - живая система, характерными чертами которой являются потребление энергии, обмен веществ  с окружающей средой, рост, развитие и размножение. Организм представляет собой саморегулирующуюся систему, взаимосвязь всех органов и систем организма обеспечивается гуморальной  и нервной регуляцией.

Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов и других веществ, которые разносятся по организму  с током крови.

Нервная регуляция более  оперативна, поэтому взаимодействие органов с помощью нервной  системы осуществляется в сотни  раз быстрее по сравнению с  гуморальной регуляцией. Нервные  импульсы направлены к определенным органам и тканям, быстро регулируя  их состояние и деятельность.

Нервная и гуморальная  регуляции функций организма  взаимосвязаны. На функционирование нервной  системы оказывают влияния активные химические вещества, циркулирующие  в криви. Образование этих веществ регулируется в свою очередь нервной системой. Таким образом, существует единая нервно-гуморальная регуляция функций организма.

В состав тканей входят клетки, сходные по строению, происхождению  и функциям, а также межклеточное вещество. В организме человека различают  четыре основных типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную, каждая из которых выполняет определенную функцию.

Ткани образуют органы, которые  занимают постоянное положение и  имеют определенное строение. Благодаря  гуморальной и нервной регуляции  органы функционально взаимосвязаны  и образуют систему органов. Например, кровеносные сосуды и сердце обеспечивают транспорт кислорода, углекислого  газа, питательных веществ, продуктов  метаболизма и т.п. к соответствующим  органам.

Опорно-двигательная система  образована скелетом и мышцами. Скелет человека составляет основу тела, определяет его размеры и форму и совместно  с мышцами образует полости, в  которых располагаются внутренние органы. Скелет состоит примерно из 200 костей. Кости выполняют функцию  рычагов, приводимых а движение мышцами, и защищают органы от травм. Кости участвуют в обмене фосфора и кальция.

Скелет человека включает шесть отделов:

1. череп,
2. позвоночник (осевой скелет),
3. пояс верхних конечностей,
4. пояс нижних конечностей,
5. верхние конечности,
6. нижние конечности.

Состав, строение и рост костей. В состав костной ткани входят неорганиче-ские и органические вещества. Эластичность кости придает органическое вещество коллаген, а твердость - минеральные соли. Снаружи кости покрыты надкостницей, обеспечивающей питание и рост костей в толщину. Компактное вещество кости образовано микроскопическими ячейками и канальцами, по которым из надкостницы в кость проникают многочисленные кровеносные сосуды и нервы.

Различают трубчатые, губчатые, плоские и смешанные кости.

Трубчатые кости (плечевая, бедренная) имеют вид трубки с  полостью, заполненной желтым костным  мозгом. Концы этих костей утолщены и заполнены губчатой тканью, содержащей красный костный мозг. Трубчатые  кости способны выдерживать большие  нагрузки. Плоские кости (лопатки, ребра, тазовые, черепные) состоят из двух пластинок плотного вещества и тонкой прослойки губчатого вещества между  ними.

Соединения костей. Подвижное  соединение костей обеспечивается суставами, которые образованы впадиной на конце  одной из сочленяющихся костей и  головкой на конце другой. Суставы  укреплены внутрисуставными связками, а суставные поверхности покрыты  хрящом и заключены в суставную  сумку. Синовиальная жидкость, находящаяся  внутри сустава, играет роль смазки, уменьшающей  трение.

Полуподвижное соединение обеспечивается хрящевыми прослойками между костями. Например, между позвонками находятся хрящевые диски. Ребра с грудиной соединяются тоже посредством хряща. Эти соединения обеспечивают относительную подвижность.

Неподвижные соединения образуются благодаря срастанию костей и  образованию костных швов (кости  черепа).

Эпителиальная ткань входит в состав покровов тела, полостей и  желез, оболочек внутренних органов. Клетки эпителия расположены на базальной  мембране и близко прилегают друг к другу, благодаря малому количеству межклеточного вещества. Эпителиальная  ткань может быть однослойной (плоский, кубический, цилиндрический, многорядный  мерцательный эпителий) и многослойной (эпидермис кожи, роговица глаза).

Мерцательный эпителий выстилает  воздухоносные пути. Наружный слой мерцательного эпителия .образован многочисленными колеблющимися ресничками.

Бокаловидные клетки выделяют слизистый секрет на поверхность  эпителия.

Многослойный эпителий состоит  из нескольких слоев клеток, из которых  самый нижний, лежащий на базальной  мембране, способен регенерировать и  замещать вышележащие слои клеток. Отмирающий верхний эпителий состоит  из плоских ороговевающих клеток. Плоский нероговеющий эпителий покрывает роговицу глаза, полость рта, пищевода.

Соединительная ткань  содержит значительное количество межклеточного  вещества, олредевяющего ее свойства. Она выполняет опорно-механическую, защитную и транспортную функцию, является составной мастью всех органов, формирует внутреннюю среду организма (кровь, лимфу), участвует а обмене веществ.

Виды соединительной ткани:

• Рыхлая волокнистая соединительная ткань содержит большое количество эластичных и коллагеновых волокон; она сопровождает сосуды, нервные пучки.
• Плотная волокнистая соединительная ткань образует сетчатый слой кожи, сухожилия, связки, капсулы внутренних органов и др. Волокна в ней расположены компактно и ориентированы в одном направлении.
• Костная ткань состоит из клеток основного вещества, образованного на 30% органическими соединениями (коллагеновые волокна) и на 70% - неорганическими, включающими в себя соединения кальция, фосфора и др.
• Хрящевая ткань состоит из клеток и упругого основного вещества - хондрина, содержащего многочисленные коллагено-вые волокна:
• Жировая ткань не имеет собственного основного вещества и содержит большое количество жировых клеток, собранных в дольки.
• Кровь и лимфа - жидкая соединительная ткань, образующая внутреннюю среду организма.

Мышечная ткань состоит  из клеток, обладающих способностью сократимости и возбудимости, и обеспечивает двигательные процессы в организме.

Виды мышечной ткани:

• Гладкая мышечная ткань входит в состав стенок внутренних органов и кровеносных сосудов. Клетки ткани одноядерные и имеют веретенообразную форму.
• Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань входит в состав скелетных мышц и образована многоядерными, вытянутыми клетками (волокнами) с поперечной исчерченностью. Ядра в клетках располагаются у периферии мышечного волокна.
• Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань образует сердце и состоит из многоядерных вытянутых клеток с поперечной исчерченностью, связанных между собой, что обеспечивает их одновременное сокращение. Ядра расположены в центре клетки.

Нервная ткань. Состоит из мелких глиальных клеток и нейронов, состоящих из тела и отростков. Короткие отростки нейрона - дендриты воспринимают раздражения из внешней или внутренней среды с помощью нервных окончаний - рецепторов и передают их в виде нервных импульсов к телу нейрона. Длинный отросток- аксон - заканчивается нервными окончаниями — синапсами. Через них нервная клетка передает возбуждение на другую нервную клетку или клетки рабочего органа (мышцы или железы).

Нейроны, передающие импульсы в центральную нервную систему (головной и спинной мозг), называются афферентными или чувствительными. Нейроны, передающие импульсы от центральной  нервной системы к рабочему органу или клеткам, называются эфферентными или моторными.

Организм, получив раздражение  из окружающей среды, отвечает на него соответствующими реакциями. Любое  раздражение воспринимается рецептором и преобразуется в нервный  импульс, который передается по центростремительному (чувствительному нейрону) с помощью  вставочных нейронов в высшие отделы центральной нервной системы, где  происходит обработка информации. Из центральной нервной системы  по волокнам центробежных (двигательных) нейронов ответный импульс направляется к исполнительному органу, реализующему ответную реакцию организма на раздражение. Так осуществляется рефлекторная реакция  организма.

Скелетных мышц у взрослого  человека насчитывается около 400. Все  они состоят из поперечно-полосатой мышечной ткани.

Мышцы прикреплены к костяк при помощи сухожилий и участвуют в движении туловища и конечностей, поддерживают равновесие тела, фиксируют суставы, участвуют в глотании и формировании речи. По функциональному признаку они делятся на мышцы-синергисты (сокращающиеся синхронно) и мышцы-антогонисты, выполняющие противоположные действия. Большинство движений осуществляется благодаря одновременному сокращению одних мышц и расслаблению других. В соответствии с местом расположения различают мышцы головы, спины, шеи и т.п. Мимические мышцы и мышцы глаз к костям не прикреплены.

Скелетные мышцы способны быстро сокращаться и находиться в сокращенном состоянии, если мозг посылает к ним серии нервных  импульсов, следующих с большой  частотой. Каждое мышечное волокно  изолировано друг от друга и может  сокращаться независимо от остальных. Поэтому сила сокращения зависит  не от того, хорошо ли сократились ее волокна, а от общего числа сократившихся  волокон.

Простые рефлекторные, движения осу ществляются на уровне спинного мозга (oтдергивание руки от огня и т.п.). Осуществ ление произвольных движений зависит о работы головного мозга. Высшие двига тельные центры находятся в коре болыии полушарий. Координация движений осуще ствляется мозжечком.

При физической нагрузке в  мышцах возникает утомление. Большую  роль в этом играет состояние нервных  двигательны центров, а не усталость самих мышц. Скорость развития утомления зависит от физической нагрузки, приходящейся на мьшцу, и частоты мышечных сокращений. При динамических нагрузках утомление наступает медленнее, чем при статических на грузках.

Регулярные физические нагрузки и за нятия спортом приводят к тренированно emu мышечной системы, проявляющего в улучшении координации и эвтоматизаци движений, утолщению мышечных волоко и всей мышцы. Благодаря тренировкам повышается мышечная сила и работоспособность, совершенствуется способност мышц к восстановлению после утомления Снижение физической нагрузки - гиподинамия, приводит к слабости сердечной мышцы, накоплению жира в организме развитию атеросклероза и т.п.

Кровообращение - это движение крови по сосудам за счет сокращений сердца. Система органов кровообращения состоит из сердца и кровеносных  сосудов (артерий, вен, капилляров), пронизывающих  все органы и ткани тела. По артериям кровь течет от сердца к тканям, они разветвляются на - артериолы, которые распадаются на систему тончайших сосудов — капилляров. Стенка капилляров состоит из одного слоя плоских клеток, она проницаема для различных веществ.

По венам кровь возвращается к сердцу. Мелкие и средние вены снабжены клапанами, препятствующими  обратному току крови в этих сосудах. Стенки вен и артерий состоят  из трех слоев: наружный слой - соединительная ткань, средний слой - гладкие мышцы, внутренний слой - однослойный эпителий.

Кровь движется по двум кругам кровообращения: большому и малому. Большой круг кровообращения начинается в левом желудочке сердца и  оканчивается в правом предсердии. Кровь, насыщенная кислородом, выталкивается  из левого желудочка в аорту. Оттуда по артериям она разносится по всему  телу. Протекая по капиллярам, кровь  отдает кислород и питательные вещества и поглощает углекислый газ и  продукты метаболизма. Таким образом, из капилляров в вены поступает кровь, бедная кислородом. Венозная кровь  от брюшной полости, нижних конечностей  и туловища попадает в нижнюю полую  вену, a or головы, шеи, рук в верхнюю полую вену и из них в правое предсердие.

Малый круг кровообращения начинается от правого желудочка  сердца и заканчивается в левом  предсердии. Из правого желудочка  кровь попадает в легочную артерию, которая в легких распадается  на капилляры, оплетающие легочные альвеолы. Здесь кровь насыщается кислородом и освобождается от углекислого  газа, а затем по легочным венам  возвращается в сердце.

Все ткани человека пронизаны  лимфатическими сосудами. В них находится  лимфа - прозрачная жидкость, которая  отличается от крови тем, что в  ней нет эритроцитов и тромбоцитов, содержится много лимфоцитов и небольшое  количество белка. Лимфа движется только в одном направлении от тканей к сердцу. Клапаны лимфатических  сосудов не позволяют ей течь в  обратном направлении. По ходу лимфатических  сосудов находятся лимфатические  узлы.

Сердце человека представляет собой полый мышечный орган, разделенный  на четыре камеры: два предсердия и  два желудочка. Оно находится  в левой половине грудной полости, на уровне 2-5 ребер и лежит в  околосердечной сумке, образованной соединительной тканью. Ее внутренняя поверхность  выделяет жидкость, уменьшающую трение при его сокращениях. Основную часть  стенки сердца представляет мышечный слой, покрытый внешней и внутренней оболочками, образованными соответственно соединительной и эпителиальной  тканями. Чем больше сила сокращений, тем больше развит мышечный слой сердца. Наибольшая толщина стенки в левом  желудочке, наименьшая - в предсердиях. Сердечная мышца способна автоматически  ритмично сокращаться, благодаря импульсам, возникающим.в самом сердце, независимо от внешних воздействий (автоматия сердца).

Сердечные популунные клапаны на выходе из желудочков обеспечивают односторонний ток крови из сердца в аорту и легочную артерию. Они состоят из 3-х створок, имеющих вид кармашков, обращенных в просвет сосуда. Предсердия и желудочки соединены друг с другом отверстиями, оснащенными створчатыми клапанами. В левой части сердца находится двустворчатый клапан, а в правой - трехстворчатый клапан. Клапаны прикреплены к стенкам сухожильными нитями с сосочковыми мышцами и обеспечивают ток крови из предсердий в желудочки, препятствуя обратному току крови при сокращении желудочков.

Работа сердца

Сердце в состоянии  покоя сокращается с частотой ок, 70-80 ударов в минуту. Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий, сокращения желудочков и последующего расслабления предсердий и желудочков. Сокращение предсердий длится 0,1 сек, сокращение желудочков - 0,3 сек. Кровь захлопывает под давлением створчатые клапаны и устремляется в аорту и легочную артерию, открывая полулунные клапаны. Расслабление сердца длится 0,4 сек. Кровь свободно притекает из вен в предсердия и оттуда в желудочки. Полулунные клапаны в это время закрыты.

Управляет работой сердца вегетативная нервная система. Нервы  симпатического отдела усиливают частоту  и силу сокращений сердечной мышцы, парасимпатические нервы (блуждающие) замедляют работу сердца. Деятельность сердца находится также под влиянием гуморальной регуляции. Так, гормоны  адреналин и тироксин усиливают  сокращения сердца, а повышение концентрации в крови ацетипхолина тормозит работу сердца.

Давление крови в сосудах 

Движение крови по сосудам  зависит от создаваемого сердцем  давления и сопротивления стенок сосудов току крови. Давление в аорте  в момент сокращения желудочков сердца называется максимальным артериальным давлением, а во время расслабления желудочков - минимальным артериальным давлением. На величину кровяного давления влияют просвет кровеносных сосудов, вязкость крови, количество циркулирующей  в сосудах крови. По мере удаления от сердца давление крови уменьшается  и становится наименьшим в венах. Разность между высоким давлением  крови в аорте и низким давлением  в полых венах обеспечивает непрерывный  ток крови по сосудам.

У здоровых людей в состоянии  покоя максимальное кровяное давление в плечевой артерии составляет в  норме около 120 мм. рт. ст., а минимальное - 70-80 мм.рт.ст. Стойкое повышение кровяного давления в состоянии покоя организма называется гипертонией, а его понижение - гипотонией. При физических нагрузках и сильных эмоциях давление повышается. Нормализация давления осуществляется за счет саморегуляции. Организм с помощью нервных и гуморальных механизмов может менять частоту сокращения сердечной мышцы, сужать или расширять сосуды, влияя тем самым на давление крови в сосудах.

Пульс - это ритмическое  колебание артериальной стенки, возникающее  при каждом сокращении сердца. По пульсу можно узнать количество сокращений сердца в минуту. Скорость тока крови  в артериях и капиллярах разная. В капиллярах кровь течет значительно  медленнее, благодаря чему осуществляются обменные процессы между кровью и  тканями.

Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поступление  в организм кислорода и удаление из него углекислого газа, образовавшегося  в промессе биологического окисления.

Органы дыхания — носовая  полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и легкие обеспечивают циркуляцию воздуха и газообмен.

Носовая полость делится  костно-хрящевой перегородкой на две  половины. Внутренняя поверхность ее извилистая, увлажнена слизью и обильно  кровоснабжается. Слизь содержит бактерицидные вещества, задерживает и обезвреживает пыль и микробы. Ресничный эпителий задерживает и выводит пыль наружу. Проходящая по сосудам кровь согревает вдыхаемый воздух. В стенках носовой полости находятся чувствительные клетки, вызывающие чихание, при котором инородные частицы удаляются из носовой полости наружу.

Гортань служит для проведения воздуха в трахею, а также для  звукообразования. Между передним и  задним хрящами гортани натянуты голосовые связки, образующие голосовую  щель. Звук возникает в результате колебания голосовых связок при  выдохе. Тембр голоса зависит от длины связок и системы резонаторов  полости рта, носоглотки и носа и  положения языка, губ и нижней челюсти. Вверху гортань соединена  с носоглоткой. При проглатывании  пищи вход в трахею рефлекторно закрывается  надгортанником. Внутренние стенки гортани  покрыты слизистой оболочкой  и содержат чувствительные клетки, вызывающие кашель, - резкий выдох при  попадании инородных тел.

Трахея представляет собой  трубку, стенки которой образованы хрящевыми полукольцами. Задняя стенка прилегает к пищеводу и содержит мышечные волокна. Стенки ее также выстланы ресничным слизистым эпителием.

Трахея ветвится на два  бронха. В легких бронхи также ветвятся, образуя «бронхиальное дерево», на кончиках веток которого находятся  мельчайшие легочные пузырьки - альвеолы. Альвеолы заполняются воздухом при  вдохе. Стенки их выстланы однослойным  плоским эпителием, покрытым тонкой пленкой вещества, препятствующего  их спаданию. Альвеолы оплетены густой сетью капилляров. Через их стенки совершается газообмен. Легкие покрыты  оболочкой — легочной плеврой.

Кожа - наружный покров тела, который обеспечивает температурную, болевую, осязательную чувствительность, препятствует проникновению микробов и ядовитых веществ в организм, предохраняет его от механических повреждений, выполняет функцию терморегуляции, выделяет вредные для Организма  продукты метаболизма.

Кожа состоит из двух слоев. Наружный слой называется эпидермисом, а более глубокий - дермой, собственно кожей. Клетки верхнего слоя плотно прилегают  дpyr к Другу и ороговевают. Их слой наиболее толст на подошвах ног и на ладонях.

Роговой спой выполняет защитную функцию. Волосы и ногти - производные  рогового слоя эпидермиса. Благодаря  его клеткам,- способным делиться, они растут непрерывно. В базальном  слое эпидермиса находятся пигментные клетки, от которых зависит цвет Кожи, Т. к. в них вырабатывается пигмент меланин под воздействием ультрафиолетовых лучей.

Дерма состоит из клеток и многочисленных переплетений коллагеновых волокон, делающих кожу эластичной. В дерме находятся волосяные луковицы, потовые железы, сальные железы, кровеносные и лимфатические сосуды и рецепторы. Через потовые железы удаляются жидкие продукты метаболизма. По составу пот близок к составу мочи. Потовые железы имеют вид клубочков с выводными протоками, выходящими на поверхность кожи. К волосяным сумкам прикрепляются мышцы, поднимающие волос. Сокращение этих мышц ведет к появлению на поверхности кожи бугорочков («гусиная кожа»). Сальные железы открываются протоками в волосяные луковицы, выделяя кожное сало, которое смазывает кожу и волосы, делая их непромокаемыми и эластичными.

Под дермой находится жировая  клетчатка, образованная соединительными  волокнами, в петлях которых лежат  жировые клетки. Она выполняет  амортизирующую и теплоизолирующую функцию.