 |
Пищеварительная система и обмен веществ
|
|
|
|
В пищеварительной системе пища превращается в доступные для усвоения организмом питательные вещества. Она состоит из ротовой полости с ее органами, глотки, пищевода, желудка, кишечника, печени, поджелудочной железы.
Пищеварение включает в себя механическую переработку пищи, ее расщепление с помощью пищеварительных ферментов, всасывание питательных веществ и выведение из организма неперевареннных остатков. Все эти процессы идут в пищеварительном тракте.
В пище содержатся все необходимые для организма питательные вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соединения, вода, витамины. Питательные вещества необходимы для построения клеток и тканей организма, служат источником энергии. Вода, минеральные соли, и витамины входят в состав клеток и тканей, участвуют в различных процессах обмена веществ.
В пищеварительном тракте различают ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишку. В начальный отдел тонкого кишечника - двенадцатиперстную кишку - впадают протоки двух крупных пищеварительных желез - печени и поджелудочной железы. В ротовую полость открываются протоки трех пар крупных слюнных желез (околоушной, подъязычной и подчелюстной) и множество мелких желез. В стенках желудка и кишечника также имеется множество мелких пищеварительных желез. Пищеварительные железы выделяют секреты - пищеварительные соки. В них содержится ферменты - биологические катализаторы белковой природы. Под влиянием пищеварительных ферментов и некоторых других соединений происходит расщепление пищи, т.е. сложенные органические соединения расщепляются до простых.
В ротовой полости идет механическая переработка пищи: она пережевывается зубами. У человека 32 зуба.
|
|
|
Та часть зуба, которая выступает над поверхностью челюсти, называется коронкой. Она состоит из дентина и покрыта эмалью. Эмаль - это плотное вещество, она защищает зуб от повреждения. На языке находится множество вкусовых рецепторов: у корня языка - рецепторы, воспринимающие горький вкус, на кончике языка - рецепторы сладкого вкуса, по бокам языка - рецепторы кислого и соленого вкуса.
В ротовой полости выделяется слюна. На 98 - 99% она состоит из воды и пищеварительных ферментов - амилазы (расщепляет углеводы до мальтозы) и мальтазы (расщепляет мальтозу до двух молекул глюкозы). Ферменты слюны активны только в щелочной среде. В состав слюны входит муцин - слизистое вещество и лизоцим - вещество, убивающее микробы. В сутки выделяется от 600 мл до 1500 мл слюны. В желудке продолжается расщепление пищи. В стенке желудка есть клетки, которые выделяют пищеварительный фермент в неактивной форме - пепсиноген. Эти клетки называют главными. Пепсиноген переходит в активную форму - пепсин под влиянием соляной кислоты, которая выделяется обкладочными клетками. Третий вид клеток - добавочные - выделяют мукоидный секрет, который защищает стенки желудка от действия на них пепсина. Пепсин - это фермент, который расщепляет белки до пептидов. Кроме того, в желудочном соке есть фермент, который расщепляет жир молока (липаза); этот фермент особенно важен у грудных детей. Ферменты желудочного сока не влияют на углеводы. Но какое-то время расщепление углеводов в желудке продолжается под действием ферментов слюны, оставшейся внутри пищевого комка. Ферменты желудочного сока активны в кислой среде. Объем желудка у взрослого человека равен примерно трем литрам.
Пища в желудке находится в течение 3 - 4 часов, затем она порциями переходит в тонкий кишечник. В двенадцатиперстной кишке на пищу действует поджелудочный сок. Это бесцветная жидкость с щелочной реакцией. Он содержит ферменты, которые действуют на разные виды пищи.
|
|
|
Липазы действуют на эмульгированные жиры, расщепляя их до жирных кислот и глицерина, амилаза и мальтаза - на углеводы, расщепляя их до глюкозы, трипсин - на пептиды, расщепляя их до аминокислот. Эмульгирование жиров (дробление их на мельчайшие капли; это увеличивает поверхность взаимодействия жиров с ферментами) достигается за счет желчи, которая синтезируется в печени. Желчь скапливается в желчном пузыре, а затем по желчному протоку поступает в двенадцатиперстную кишку. Желчь также активирует липазы и усиливает моторику кишечника.
В слизистой тонкого кишечника есть множество желез, которые выделяют кишечный сок. Ферменты этого сока действуют на разные виды пищи.
Вслед за перевариванием пищи начинается ее всасывание. Основное всасывание происходит в тонком кишечнике, слизистая оболочка которого образует ворсинки. Внутри ворсинок находятся кровеносные и лимфатические сосуды. На 1 см кв поверхности слизистой находится до 2500 ворсинок; это увеличивает поверхность всасывания до 400 - 500 м кв. Аминокислоты, глюкоза, витамины, минеральные соли в виде водных растворов всасываются в кровь, а жирные кислоты и глицерин, образовавшиеся при расщеплении жиров, переходят в эпителиальные клетки ворсинок. Здесь из них образуются свойственные человеческому организму молекулы жира, которые поступают сначала в лимфу, а потом уже в кровь. В толстом кишечнике главным образом всасывается вода. В этом отделе в симбиозе с человеком живет огромное количество бактерий. В кишечнике человека имеется микробная флора (микрофлора) - это бактерии (кишечная палочка, бифидобактерии, лактобактерии), которые подавляют развитие опасных для человека бактерий, синтезируют витамины (например, кишечная палочка синтезирует необходимый для свертывания крови витамин К), способствуют перевариванию пищи. При их участии расщепляется целлюлоза, которая происходит весь пищеварительный тракт без изменений.
Обмен веществ
В организме человека, в каждой его клетке, происходят сложные химические превращения, образуются одни вещества, разрушаются другие. Для одних процессов необходима энергия, в ходе других она, наоборот, выделяется.
|
|
|
Проявлением жизненных процессов, протекающих в клетках, является обмен веществ между организмом и окружающей средой. Из внешней среды организм получает кислород, органические вещества, минеральные соли, воду. Во внешнюю среду отдает конечные продукты обмена веществ: углекислый газ, излишек воды, минеральных солей, а также мочевину, соли мочевой кислоты и некоторые другие вещества.
В процессе этого обмена наш организм получает необходимую для жизни энергию, заключенную в органических веществах (продуктах животного и растительного происхождения). Часть образующейся энергии организм отдает в окружающее пространство: она рассеивается в виде тепла.
Обмен веществ между организмом и окружающей средой - необходимое условие существования живых организмов, это один из основных признаков живого.
Совокупность процессов, приводящих к усвоению веществ и накоплению энергии, называется пластическим обменом. Это - точное название: ведь из питательных веществ, поступающих в клетки, строятся собственные организму белки, жиры, углеводы, которые, в свою очередь, идут уже на создание новых клеток, их органоидов, межклеточного вещества.
За счет пластического обмена происходит рост, развитие и деление каждой клетки. Ученые подсчитали, что в течение жизни почти все клетки нашего организма сменяются несколько раз. За год кровь полностью обновляется три раза, за сутки заменяется 450 млрд эритроцитов, до 30 млрд лейкоцитов, 1/75 всех костных клеток скелета, до 50% эпителиальных клеток желудка и кишечника.
Необходимая для организма энергия поступает в организм с пищей, содержащей сложные органические вещества. В результате целого ряда превращений эти вещества, но уже в более простом, доступном для организма виде, попадают в клетки. Здесь они расщепляются.
Например, глюкоза - до воды и углекислого газа. Освободившаяся при этом энергия используется клетками для поддержания своей жизнедеятельности или выполнения той или иной работы: сокращения мышц, проведения нервных импульсов, создания новых веществ. Ученые подсчитали, что в сутки в организме человека массой 70 кг расщепляется 125 г белков, 70 г жиров, 450 г углеводов. При этом выделяется до 12 600 Дж энергии.
|
|
|
Этот процесс, в ходе которого происходит распад части поступающих в клетки органических веществ с выделением энергии, называется энергетическим обменом.
Процессы пластического и энергетического обменов происходят одновременно, они тесно взаимосвязаны. Это две стороны единого процесса обмена веществ и энергии.
Оба вида обмена взаимосвязаны, но не всегда уравновешены. Здесь основное значение имеет возраст человека. В молодом возрасте преобладает пластический обмен: человек растет, развивается. А вот у людей пожилого возраста, наоборот, начинает преобладать энергетический обмен.
Витамины - органические вещества, необходимые для регуляции обмена веществ и нормального течения процессов жизнедеятельности организма. Витамин А обеспечивает нормальный рост организма, хорошее зрение, устойчивость к инфекционным заболеваниям. Витамин D регулирует обмен кальция и фосфора в организме, группа витаминов В - деятельность нервной и мышечной систем. Витамин С регулирует обмен белков и углеводов, его недостаток приводит к заболеванию цингой.
Вариант
Ответ на 1 вопрос.
Вся многообразная деятельность организма, все рефлекторные движения, меняющиеся и проявляющиеся в разных сочетаниях, все тончайшие движения человека при трудовых процессах возможны только при наличии координирующей деятельности центральной нервной системы.
На раздражение рецепторов организм отвечает не вообще сокращением разнообразных мышц, а сокращением строго определенных мышц. Подобное явление может иметь место в том случае, если некоторые пункты коры головного мозга, связанные с определенными мышцами, возбуждаются, а другие - тормозятся.
В центральной нервной системе постоянно действуют два взаимосвязанных процесса - возбуждение и торможение.
Возникновение возбуждения в одних пунктах, вызывает появление тормозного процесса в других пунктах коры головного мозга точно так же, как появление торможения вызывает возникновение возбуждения в других пунктах коры.
В центральной нервной системе процессы возбуждения и торможения находятся в состоянии непрерывного динамического взаимодействия, благодаря чему рефлекторным путем осуществляются весьма сложные координированные акты.
Движение любого сустава становится возможным благодаря двум группам мышц, которые, перекидываясь через сустав, своим сокращением обеспечивают движения. Возьмем наиболее простой сустав, где возможно только сгибание и разгибание, осуществляющееся парой мышц. Одна из этих, сокращаясь, вызывает сгибание, другая - разгибание.
|
|
|
При ходьбе происходит сгибание то одной, то другой ноги; в это время как одно колено согнуто, другое выпрямлено. Допустим, что в данный момент левое колено согнуто, а правое выпрямлено.
В соответствии с этим центр сгибателей левой ноги находится в состоянии возбуждения, а центр разгибателей заторможен. В это же время в центрах, ответственных за движения правой ноги, имеются обратные взаимоотношения: центр разгибателей возбужден, а центр сгибателей заторможен.
Так и дети когда играют, бегают, прыгают, их мышечный центр движения находится в стадии возбуждения, а память в стадии торможения. И наоборот когда едят или читают, их мышечный центр находится в стадии торможения, а центр мышления головного мозга в стадии возбуждения.
Ответ на 2 вопрос
)В процессе развития в организме образовались особые скопления чувствительных образований - нервных окончаний и клеток, получивших название рецепторов, которые связаны с центростремительными нервными волокнами. Эти скопления получили название органов чувств.
Органы чувств, которые воспринимают объективную реальность окружающего нас мира, могут выполнять свою функцию только в том случае, если головной мозг и его кора функционируют нормально.
Эту единую систему, состоящую из трех функционально связанных между собой элементов, И. П. Павлов назвал анализатором. Она состоит из следующих частей: 1) рецептора; 2) проводниковой части; 3) мозговой части, представленной соответствующей областью коры головного мозга.
Знание закономерностей развития органов чувств и их возрастных особенностей у растущего организма очень важно для педагога.
Периферические отделы органов чувств хорошо развиваются еще в раннем детстве. Глаза, органы слуха, вкуса, обоняния и т. д. у детей развиты практически так же, как у взрослых. Нет также особых отличий и в проводящих путях, связывающих органы чувств с нервными центрами. Зато развитие центральных отделов в коре больших полушарий головного мозга продолжается на всем протяжении школьного периода.
Большое значение в развитии чувствительности отдельных анализаторов имеет, нарастание процессов концентрации и устойчивости в коре головного мозга, обуславливающих функции активного внимания ребенка.
)Острота зрения у младшего школьника выше, чем у взрослого, однако максимальная точность зрительных восприятий и различения цветовых оттенков достигается к 12-13 - летнему возрасту, т. е. к началу подросткового периода. Глаз является весьма чувствительным и очень важным органом чувств.
В игровой, учебной и трудовой деятельности ребенка зрению принадлежит первостепенное значение.
)Орган слуха функционирует со дня рождения. На второй неделе жизни можно наблюдать слуховое сосредоточение, что указывает на достаточную функциональную зрелость слухового анализатора и на возможность возникновения слуховой доминанты в центральной нервной системе.
Слух детей страдает от чрезмерных звуков. Это обстоятельство должно быть учтено при работе школьников на заводах и фабриках, в особенности в цехах с большим звуковым давлением.
Острота слуха у детей возрастает в течение всего школьного возраста. Особенно заметны отличия в различении высоты тонов у ребенка в 7 - 8 лет и в 10 - летнем возрасте. Последние в 2 раза лучше различают высоту тонов.
Педагогу должно быть хорошо известно состояние слуха его учеников, и это обязательно должно учитываться при рассаживании их в классе. Нередко бывает, когда дети, имеющие все данные для хорошей учебы, отстают в успеваемости только из-за того, что не могут многое расслышать. В развитии речевого и музыкального слуха большое значение имеет общение со взрослыми, беседы взрослых с детьми. Подобная тренировка способствует развитию слуха и обогащению словарного запаса ребенка. Большое значение имеет также музыкальное воспитание детей.
)Трудно переоценить роль движений в жизни детей. Двигательная активность является для них своеобразной физиологической потребностью, которая реализуется в играх, физической культуре, в занятиях спортом. Это очень важный показатель здоровья детей, так как здоровые дети больше двигаются, предпочитают игры с большим объемом движений. Больные дети, как правило, малоподвижны в играх, у них преобладает минимальное количество движений.
Степень развития двигательной активности ребенка является показателем развития всего двигательного анализатора, т. е. нервного и костно-мышечного аппарата.
В связи с большой двигательной активностью ребенка, быстро развивается сила и координация крупных мышц верхних и нижних конечностей.
Таким образом, в дошкольном и школьном возрасте исключительно важно заложить основы правильного и разностороннего развития двигательного аппарата, с тем, чтобы общее развитие ребенка осуществлялось наиболее гармоничным образом.
Нельзя забывать, что мышцы являются не только органами движения нашего тела, но и органами чувств - органами познания окружающей действительности. При помощи мышц ребенок наряду с другими органами чувств начинает познавать вначале близкие, а затем дальние предметы и, наконец, весь окружающий его мир.
)Восприятие запаха осуществляется при помощи специальных рецепторов, заложенных в слизистой оболочке средней части верхних носовых раковин и перегородки носа.
Обоняние является исключительно острым и тонким чувством. Человек ощущает запах вещества при самом незначительном его содержании в воздухе, даже тогда, когда ни химический, ни спектральный анализ не может ничего обнаружить.
Орган обоняния, как и другие органы чувств, отвечает на длительно действующее раздражение понижением возбудимости, т. е. явлением адаптации. Чувствительность при этом резко падает, и человек перестает ощущать запах. После непродолжительного пребывания на чистом воздухе чувствительность восстанавливается.
Обоняние четко выражено уже в день рождения, но мало дифференцировано. Новорожденные реагируют н6а запах изменениями мимики, ритма и глубины дыхания, частоты пульса, защитной реакцией - чиханием и движениями. У детей дошкольного возраста обонятельный анализатор полноценен и заметных отличий от такового у взрослых не обнаруживает.
)Ощущению вкуса мы обязаны специальным рецепторам, которым усеяна поверхность языка, отчасти мягкого нёба и задней стенки глотки. Для полного восприятия вкусового ощущения очень важное значение имеет запах. Оцениваем вкусовые качества пищи мы обычно при одновременном использовании двух наших анализаторов: вкуса и обоняния.
Значение обоняния выявляется при его выключении, т. е. при временной его потере, как это бывает во время насморка. При этом человек в значительной степени теряет способность определять вкус пищевых веществ, хотя вкусовые рецепторы не повреждены.
Вкусовые рецепторы имеют большое значение в жизни организма. С их помощью происходит опробование пищи. При попадании в рот испорченных, вредных для организма веществ они рефлекторно удаляются из организма выплевыванием; наоборот, вкусовые продукты вызывают ряд рефлекторных явлений, способствующих нормальному пищеварению. Наличие вкусовой чувствительности наблюдается уже у новорожденных. Начиная, с 2 лет и до 6 лет происходит, повышение вкусовой чувствительности. У школьников вкус мало отличается от вкуса взрослых.
Ответ на 3 вопрос
Мама сказала двухлетнему Сереже: «Иди ко мне», - и вместе с мальчиком к ней подбежала собака.
У мальчика нервная система сработала осознано, а действия у собаки не осознанные. У нее сработал условный рефлекс, на который животные привыкли с детства, когда их подзываешь к себе.
На слова: «Встречай маму», - к ней подбежал один мальчик.
У мальчика сработало так же осознанное действие воспринимающее мир. Потому что ребенок с детства знает как завет его мама.
Ответ на 5 вопрос.
Д
Б, к
) ж, з, г
) л
) з
) е
) з
) в
) ж
) м
) и, к
) л
) а, б, в.
Скелет нижней конечности
В скелете нижней конечности выделяют пояс нижней конечности (тазовые кости) и свободную часть нижней конечности (парные бедренная кость, надколенник, кости голени - большеберцовая и малоберцовая - и кости стопы).
Парная тазовая кость, образующая пояс нижней конечности, в свою очередь, состоит из сросшихся лобковой, подвздошной и седалищной костей. Вместе с крестцом и копчиком они образуют костную основу таза. До подросткового возраста (14-17 лет) составляющие тазовую кость лобковая, подвздошная и седалищная кости существуют отдельно, соединенные друг с другом хрящом.
Рис
Тазовая кость и скелет свободной части нижней конечности: 1 - крестец; 2 - тазовая кость; 3 - берцовая кость; 4 - надколенник; 5 - малоберцовая кость; 6 - большеберцовая кость; 7 - кости стопы.
Ответ на 6 вопрос.
Дыхание регулируется: а) нервной системой, а также б) химическими веществами, которые вызывают возбуждение дыхательного центра, генерирующего нервные импульсы, поступающие по спинномозговым нервам к дыхательным мышцам (диафрагме и межреберным мышцам).
Нервный контроль. Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге и посылает непроизвольные эфферентные импульсы к дыхательным мышцам. К диафрагме эти импульсы поступают сначала по корешкам шейных нервов, а затем по диафрагмальным нервам; к межреберным мышцам - через грудные сегменты спинного мозга и межреберные нервы. Эфферентные импульсы вызывают ритмичное сокращение диафрагмы и межреберных мышц с частотой, примерно, 15 раз в минуту.
Афферентные импульсы, возникающие при растяжении альвеол воздухом, проводятся к дыхательному центру блуждающими нервами.
Химический контроль является ведущим фактором в регулировании частоты и глубины дыхания. Дыхательный центр чрезвычайно чувствителен к изменению кислотно-щелочного равновесия крови. Поэтому углекислый газ - конечный продукт метаболизма, имеющий кислую реакцию, является его химическим стимулятором. Например, при энергичных физических упражнениях в мышцах с целью удовлетворения энергетических затрат возрастает потребление кислорода. Параллельно с интенсификацией метаболических процессов в крови увеличивается содержание углекислого газа, что приводит к усилению вентиляции легких.
Таким образом, благодаря нервному и химическому контролю у здорового человека сохраняется непрерывность дыхания. При параличе дыхательных мышц (межреберных и диафрагмы), когда механизмы контроля нарушаются, для поддержания жизни требуется использование дыхательного аппарата или других методов искусственной вентиляции легких, позволяющих принудительно и непрерывно нагнетать воздух в легкие.
Кроме перечисленных выше, частоту и глубину дыхания изменяют некоторые неспецифические факторы. Всем хорошо известно, что эмоции, боль и страх стимулируют дыхательный центр и вызывают резкое возрастание потребления кислорода. Сходный эффект отмечается при поступлении афферентных (чувствительных) импульсов кожи. Например, в момент попадания тела в холодную воду или под холодный душ происходит резкий и глубокий вдох.
Произвольный контроль над дыхательными движениями возможен, но весьма ограничен по времени, так как в значительной степени эти движения являются бессознательными. Любая попытка задержать дыхание на длительное время терпит неудачу из-за того, что увеличение содержания углекислого газа в крови сверх нормальных показателей вызывает труднопреодолимое ощущение дискомфорта.
Ответ на 7 вопрос
Жизнедеятельность любого организма, в том числе и человека, невозможна без постоянного поступления энергии из внешней среды. Такой энергией для человека является потребляемая пища, содержащая питательные вещества - белки <http://zdorovja.com.ua/content/view/164/168/>, жиры <http://zdorovja.com.ua/content/view/156/168/> и углеводы <http://zdorovja.com.ua/content/view/159/168/>. Питательные вещества - это жизненно необходимые составные части пищи, используемые организмом как пластический материал для построения живого вещества клеток и служащие источником энергии, необходимой для его жизнедеятельности.
Организму нужны также минеральные соли (не путать с кухонной солью), вода <http://zdorovja.com.ua/content/view/9/59/>, витамины <http://zdorovja.com.ua/content/category/11/34/116/>. Все эти вещества также поступают с пищей. Но лишь вода, минеральные соли, и витамины усваиваются организмом в том виде, в каком они находятся в пище.
Белки, жиры и углеводы, являясь высокомолекулярными соединениями, не могут всасываться в пищеварительном тракте и усваиваться организмом без предварительного расщепления до более простых соединений.
|
|
|
