Основная функция органов дыхания - обеспечение тканей организма человека кислородом и освобождение их от углекислого газа. Наряду с этим органы дыхания участвуют в голосообразовании, обонянии и других функциях. В дыхательной системе выделяют органы, которые выполняют воздухопроводящую (полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи) и газообменную функции (легкие). В процессе дыхания атмосферный кислород связывается Кровью и доставляется в клетки и ткани организма. Внутри клеточное дыхание обеспечивает освобождение энергии, необходимой для поддержания процессов жизнедеятельности. Образующийся при этом углекислый газ (С02) переносится кровью к легким и удаляется с выдыхаемым воздухом.

Поступление воздуха в легкие (вдох) является результатом сокращения дыхательных мышц и увеличения объема легких. Выдох происходит вследствие расслабления дыхательных мышц. Следовательно, дыхательный цикл складывается из вдоха и выдоха. Дыхание происходит непрерывно вследствие нервных импульсов, поступающих из дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозгу. Дыхательный центр обладает автоматией, но его работа контролируется корой больших полушарий.

Эффективность внешнего дыхания может быть оценена по величине легочной вентиляции, т.е. по объему воздуха, проходящего через дыхательные пути. Взрослый человек за один дыхательный цикл вдыхает и выдыхает в среднем около 500 см 3 воздуха. Этот объем называется дыхательным. При дополнительном (после нормального вдоха) максимальном вдохе можно вдохнуть еще 1500-2000 см 3 воздуха. Это дополнительный объем вдоха. После спокойного выдоха можно дополнительно выдохнуть еще около 1500-3000 см 3 воздуха. Это дополнительный объем выдоха. Жизненная емкость легких равна суммарной величине дыхательного и дополнительного объемов вдоха и выдоха (3-5 литров). Определение жизненной емкости легких производят методом спирометрии.

Пищеварительная система

Пищеварительная система человека состоит из пищеварительной трубки (длиной 8-9 м) и тесно связанных с нею крупных пищеварительных желез - печени, поджелудочной железы, слюнных желез (крупных и мелких). Пищеварительная система начинается полостью рта и заканчивается задним проходом. Сущность пищеварения состоит в физической и химической переработке пищи, в результате которой становится возможным всасывание питательных веществ через стенки пищеварительного тракта и поступление их в кровь или лимфу. К питательным веществам относятся белки, жиры, углеводы, вода, минеральные вещества. В пищеварительном аппарате происходят сложные физико-химические превращения пищи: от формирования пищевого комка в ротовой полости до всасывания и удаления непереваренных ее остатков. Эти процессы осуществляются в результате двигательной, всасывающей и секреторной функций аппарата пищеварения. Все эти три пищеварительные функции регулируются нервным и гуморальным (посредством гормонов) путем. Нервный центр, регулирующий функции пищеварения, а также пищевую мотивацию, находится в гипоталамусе (промежуточный мозг), а гормоны большей частью образуются в самом желудочно-кишечном тракте.

В ротовой полости осуществляется первичная химическая и физическая переработка пищи. Так, под действием ферментов слюны - амилазы и мальтазы - происходит гидролиз (расщепление) углеводов при рН (кислотно-щелочном) равновесии 5,8-7,5. Слюноотделение происходит рефлекторно. Оно усиливается, когда мы чувствуем приятные запахи, или, например, при попадании инородных частиц в ротовую полость. Объем слюноотделения составляет 0,5 мл в минуту в состоянии покоя (это облегчает речедвигательную функцию) и 5 мл в минуту во время еды. Слюна также обладает бактерицидными свойствами. Физическая обработка пищи включает размельчение (жевание) и формирование пищевого комка. Кроме того, в ротовой полости происходит формирование вкусовых ощущений. В этом большую роль играет также слюна, которая в данном случае выступает в роли растворителя. Известно четыре первичных вкусовых ощущения: кислое, соленое, сладкое, горькое. Они неравномерно распределяются на поверхности языка.

После глотания пища попадает в желудок. В зависимости от состава пища находится в желудке разное время. Хлеб и мясо перевариваются за 2-3 часа, жиры - 7-8 часов. В желудке из жидких и твердых компонентов пищи постепенно формируется полужидкая кашица - химус. Желудочный сок имеет очень сложный состав, так как является продуктом секреции трех типов желудочных желез. Он содержит ферменты: пепсиногены, расщепляющие белки; липазы, расщепляющие жиры, и др. Кроме того, в состав желудочного сока входят хлористо-водородная кислота (НС1), придающая соку кислую реакцию (0,9-1,5), и слизь (мукополисахариды), предохраняющая стенку желудка от самопереваривания.

Почти полное освобождение желудка происходит через 2-3 часа после приема пищи. При этом он начинает сокращаться в режиме 3 раза в минуту (продолжительность сокращений от 2 до 20 секунд). Желудок ежедневно выделяет 1,5 л желудочного сока.

Пищеварение в 12-перстной кишке отличается еще большей сложностью ввиду того, что туда поступают три пищеварительных сока - желчь, поджелудочный сок и собственный кишечный сок. В 12-перстной кишке химус подвергается действию ферментов, гидролизирующих и жиры, и углеводы, и белки, а также нуклеиновые кислоты; рН при этом составляет 7,5-8,5. Наиболее активны ферменты поджелудочного сока. Желчь облегчает переваривание жиров, превращая их в эмульсию. В 12-перстной кишке подвергаются дальнейшему расщеплению углеводы.

В тонком кишечнике (тощая и подвздошная кишка) сочетаются три взаимосвязанных процесса - полостное (внеклеточное) пищеварение, пристеночное (мембранное) и всасывание. Вместе они представляют собой этапы пищеварительно-транспортного конвейера. Химус продвигается по тонкой кишке со скоростью 2,5 см в минуту и переваривается в ней за 5-6 часов. Кишка сокращается 13 раз в минуту, что способствует перемешиванию и расщеплению пищи. Клетки кишечного эпителия покрыты микроворсинками, представляющими собой выросты высотой 1-2 мкм. Количество их огромно - от 50 до 200 млн. на 1 мм 2 поверхности кишечника. Общая площадь кишечника за счет этого возрастает до 400 м 2 . В порах между микроворсинками адсорбированы ферменты.

В кишечном соке содержится полный набор ферментов, расщепляющих белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. Эти ферменты осуществляют пристеночное пищеварение. Через микроворсинки происходит и всасывание простых молекул этих веществ в кровь и в лимфу. Так, белки всасываются в кровь в виде аминокислот, углеводы - в виде глюкозы и других моносахаров, а жиры - в виде глицерина и жирных кислот в лимфу и частично в кровь.

Процесс пищеварения заканчивается в толстом кишечнике. Железы толстого кишечника секретируют слизь. В толстом кишечнике благодаря населяющим его бактериям происходит брожение клетчатки и гниение белков. При гниении белков образуется ряд ядовитых продуктов, которые, всасываясь в кровь, обеззараживаются в печени.

Печень выполняет барьерную (защитную) функцию, синтезируя из ядовитых веществ безвредные для организма вещества. В толстом кишечнике завершается активное всасывание воды и формирование каловых масс. Микрофлора (бактерии) толстого кишечника осуществляет биосинтез некоторых биологически активных веществ (например, витаминов группы В и К).

Д ыхательная система человека выполняет жизненно важную функцию газообмена, доставки в организм кислорода и выведения углекислого газа.

Она состоит из полости носа, глотки, гортани, трахеи и бронхов.

В районе глотки происходит соединение ротовой и носовой полостей. Функции глотки: продвижение пищи из полости рта в пищевод и проведение воздуха из полости носа (или рта) в гортань. В глотке пересекаются дыхательные и пищеварительные пути.

Гортань соединяет глотку с трахеей и содержит голосовой аппарат.

Трахея – хрящевая трубка длиной около 10-15 см. Для того чтобы пища не попадала в трахею при ее входе располагается так называемая небная завеса. Ее назначение перекрывать путь в трахею каждый раз при проглатывании пищи.

Легкие состоят из бронхов, бронхиол и альвеол, окруженных плевральным мешком.

Каким образом происходит газообмен?

Во время вдоха воздух втягивается в нос, в полости носа воздух очищается и увлажняется, далее идет вниз через гортань в трахею. Трахея разделяется на две трубочки – бронхи. По ним воздух попадает в правое и левое легкие. Бронхи разветвляются на множество мельчайших бронхиол, которые заканчиваются альвеолами. Через тонкие стенки альвеол кислород попадает в кровеносные сосуды. Здесь начинается малый круг кровообращения. Кислород подхватывает гемоглобин, который содержится в эритроцитах и насыщенная кислородом кровь отправляется из легких в левую часть сердца. Сердце выталкивает кровь в кровеносные сосуды, начинается большой круг кровообращения, откуда по артериям кислород распределяется по телу. Как только кислород из крови израсходуется, кровь по венам поступает в правую часть сердца, заканчивается большой круг кровообращения, и оттуда – обратно в легкие, заканчивается малый круг кровообращения. При выдохе углекислый газ удаляется из организма.

С каждым вдохом в легкие попадает не только кислород, но и пыль, микробы и другие инородные объекты. На стенках бронхов располагаются крохотные ворсинки, которые задерживают пыль и микробы. В стенках дыхательных путей специальные клетки производят слизь, которая помогает очищать и смазывать эти ворсинки. Загрязненная слизь выводится через бронхи наружу и откашливается.

Дыхательные йогические техники направлены на очищение легких и на увеличение их объема. Например, Ха-выход, ступенчатые выдохи, пробивание и простукивание легких, полное йоговское дыхания: верхнее ключичное, реберное или грудное и диафрагмальное или брюшное. Считается что брюшное дыхание более «правильное и полезное» для здоровья человека. Диафрагма – это куполообразное мышечное образование, которое отделяет грудную клетку от брюшной полости и тоже участвует в дыхании. При вдохе диафрагма уходит вниз происходит наполнение нижней части легких, при выдохе диафрагма поднимается. Почему диафрагмальное дыхание правильное? Во-первых, задействуется большая часть легких, во-вторых, происходит массаж внутренних органов. Чем больше мы наполняем легкие воздухом, тем более активно насыщаем кислородом ткани нашего организма.

Пищеварительная система.

Основные отделы пищеварительного канала: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка и толстая кишка, печень и поджелудочная железа.

Пищеварительная система выполняет функции механической и химической обработки пищи, всасывания переваренных белков, жиров и углеводов в кровь и лимфу и выделения непереваренных веществ из организма.

Можно описать этот процесс по-другому: пищеварение - это потребление энергии содержащейся в продуктах с целью увеличения или скорее поддержание своей собственной постоянно уменьшающейся энергии на определенном уровне. Освобождение энергии из продуктов происходит в процессе расщепления пищи. Вспоминаем лекции Марвы Вагаршаковны Оганян, понятие фитокалорий, в каких продуктах содержится энергия, в каких отсутствует.

Вернемся к биологическому процессу. В ротовой полости пища размельчается, смачивается слюной, и затем поступает в глотку. Через глотку и пищевод, который проходит через грудную клетку и диафрагму измельченная пища попадает в желудок.

В желудке пища смешивается с желудочным соком, активными компонентами которого является соляная кислота и пищеварительные ферменты. Пептин расщепляет белки до аминокислот, которые сразу через стенки желудка всасываются в кровь. В желудке пища находится 1,5-2 часа, где под действием кислой среды размягчается и растворяется.

Следующий этап: частично переваренная пища попадает в отдел тонкого кишечника – двенадцатиперстную кишку. Здесь, напротив среда щелочная, пригодная для переваривания и расщепления углеводов. В двенадцатиперстную кишку проходит проток от поджелудочной железы, которая выбрасывает панкреатический сок, и проток от печени, которая выбрасывает желчь. Именно в этом отделе пищеварительной системы под воздействием панкреатического сока и желчи происходит переваривание пищи, а не в желудке как многие думают. В тонкой кишке происходит основной объём всасывания питательных веществ через кишечную стенку в кровь и в лимфу.

Печень. Барьерная функция печени очищать кровь из тонкого кишечника, так вместе с полезными для организма веществами всасываются и не полезные, такие как: алкоголь, лекарственные препараты, токсины, аллергены и т.д., или более опасные: вирусы, бактерии, микробы.

Печень является главной "лабораторией" расщепле¬ния и синтеза большого количества органических веществ, можно сказать, что печень - это своеобразная кладовая питательных веществ организма, а также химическая фабрика, «вмонтированная» между двумя системами - пищеварения и кровообращения. Разбалансировка в действии этого сложного механизма является причиной многочисленных заболеваний пищеварительного тракта и сердечно-сосудистой системы. Существует самая тесная связь системы пищеварения, печени и кровообращения. Завершают пищеварительный тракт толстая и прямая кишка. В толстой кишке происходит в основном всасывание воды и формирование из пищевой кашицы (химуса) оформленного кала. Через прямую кишку все не нужное из организма удаляется.

Нервная система

К нервной системе относятся головной и спинной мозг, а также нервы, нервные узлы, сплетения. Все выше перечисленное преимущественно состоит из нервной ткани, которая:

способна возбуждаться под влиянием раздражения из внутренней или внешней для организма среды и проводить возбуждение в виде нервного импульса к различным нервным центрам для анализа, а затем передавать выработанный в центре «приказ» исполнительным органам для выполнения ответной реакции организма в форме движения (перемещения в пространстве) или изменения функции внутренних органов.

Головной мозг - часть центральной системы, находящаяся внутри черепа. Состоит из ряда органов: большого мозга, мозжечка, ствола и продолговатого мозга. У каждого отдела мозга свои функции.

Спинной мозг – образует распределительную сеть центральной нервной системы. Лежит внутри позвоночного столба, и от него отходят все нервы, образующие периферическую нервную систему.

Периферические нервы - представляют собой пучки, или группы волокон, передающих нервные импульсы. Они могут быть восходящими, т.е. передают ощущения от всего тела в центральную нервную систему, и нисходящими, или двигательными, т.е. доводят команды нервных центров до всех участков организма.

Некоторые компоненты периферической системы имеют отдаленные связи с центральной нервной системой; они функционируют при весьма ограниченном контроле со стороны ЦНС. Эти компоненты работают самостоятельно и составляют автономную, или вегетативную нервную систему. Она управляет работой сердца, легких, кровеносных сосудов и других внутренних органов. Пищеварительный тракт имеет свою собственную внутреннюю вегетативную систему.

Анатомической и функциональной единицей нервной системы является нервная клетка - нейрон. Нейроны имеют отростки, с помощью которых соединяются между собой и с иннервируемыми образованиями (мышечными волокнами, кровеносными сосудами, железами). Отростки нервной клетки имеют разное функциональное значение: некоторые из них проводят раздражение к телу нейрона – это дендриты, и только один отросток – аксон - от тела нервной клетки к другим нейронам или органам. Отростки нейронов окружены оболочками и объединены в пучки, которые и образуют нервы. Оболочки изолируют отростки разных нейронов друг от друга и способствуют проведению возбуждения.

Раздражение воспринимается нервной системой через органы чувств: глаза, уши, органы обоняния и вкуса, и специальные чувствительные нервные окончания - рецепторы, расположенные в коже, внутренних органах, сосудах, скелетных мышцах и суставах. Они передают сигналы через нервную систему в головной мозг. Головной мозг анализирует передаваемые сигналы и формирует ответную реакцию.

Дыха́тельная систе́ма челове́ка - совокупность органов, обеспечивающих функцию внешнего дыхания (газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и циркулирующей по малому кругу кровообращения кровью).

Газообмен осуществляется в альвеолах лёгких, и в норме направлен на захват из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.

Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 14 дыхательных движений в минуту, однако частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 10 до 18 за минуту). Взрослый человек делает 15-17 вдохов-выдохов в минуту, а новорождённый ребёнок делает 1 вдох в секунду. Вентиляция альвеол осуществляется чередованием вдоха (инспирация ) и выдоха (экспирация ). При вдохе в альвеолы поступает атмосферный воздух, а при выдохе из альвеол удаляется воздух, насыщенный углекислым газом. Дыхание не перестаёт работать от рождения человека до его смерти, ведь без дыхания наш организм существовать не может. Доказано, что взрослый человек выдыхает 4 стакана воды в сутки (≈800 мл), а ребёнок - около двух (≈ 400 мл).

По способу расширения грудной клетки различают два типа дыхания:

§ грудной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём поднятия рёбер), чаще наблюдается у женщин;

§ брюшной тип дыхания (расширение грудной клетки производится путём уплощения диафрагмы), чаще наблюдается у мужчин.

Основные функции - дыхание, газообмен.

Кроме того, дыхательная система участвует в таких важных функциях, как терморегуляция, голосообразование, обоняние, увлажнение вдыхаемого воздуха. Лёгочная ткань также играет важную роль в таких процессах как: синтез гормонов, водно-солевой и липидный обмен. В обильно развитой сосудистой системе лёгких происходит депонирование крови. Дыхательная система также обеспечивает механическую и иммунную защиту от факторов внешней среды.

Пищеварительная система человека состоит из пищеварительного канала : ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка, толстая кишка ипищеварительных желез (слюнные железы, печень и желчный пузырь, поджелудочная железа).

К функциям пищеварительного канала относят :

· Механическая обработка – измельчение, моторика – продвижение и выделение отходов.

· Выработка секрета пищеварительных желез и химическое расщепление питательных веществ.

· Всасывание белков, углеводов и жиров, минералов, витаминов, воды.

Пищеварительная система, особенно у новорожденных, активно участвует в формировании иммунитета . Ведь очень большое количество микроорганизмов попадает именно в желудочно-кишечный тракт, который на данном этапе представляет собой своеобразный барьер и анализатор.

12. Отрицательные реакции организма в процессе занятий физической культурой и спортом. «Мертвая точка», «Второе дыхание».

К отрицательным реакциям организма при занятиях физическими упражнениями и спортом относятся: утомление и перетренировка, обморочное состояние, острое физическое перенапряжение, гравитационный и гипогликемический шоки, ортостатический коллапс, солнечный и тепловой удары, острый миозит.
При длительной напряженной мышечной работе запас энергических ресурсов постепенно исчезает, в крови накапливаются продукты отмена веществ, а импульсы, поступающие в кору головного мозга от работающей скелетной мускулатуры, приводят к нарушению нормального взаимоотношения процессов возбуждения и торможения. Эти изменения сопровождаются объективными ощущениями, которые затрудняют выполнением физической работы, в результате работоспособность организма понижается, наступает состояние утомления.

Временное снижение работоспособности называют "мертвой точкой", состояние организма после ее преодоления называют «вторым дыханием». Эти два состояния характерны для работы циклического характера большой и умеренной мощности.

В состоянии «мертвой точки» существенно учащается дыхание, нарастает легочная вентиляция, активно поглощается кислород. Несмотря на то, что увеличивается и выведение углекислоты, ее напряжение в крови и в альвеолярном воздухе нарастает.

Частота сердечных сокращений резко увеличивается, давление крови повышается, количество недоокисленных продуктов в крови растет.

При выходе из «мертвой точки» за счет более низкой интенсивности работы легочная вентиляция еще какое-то время остается повышенной (необходимо освободить организм от накопившейся в нем углекислоты), активизируется процесс потоотделения (налаживается механизм теплорегуляции), создаются необходимые соотношения между возбудительными и тормозными процессами в центральной нервной системе. При высокоинтенсивной работе (максимальная и субмаксимальная мощность) «второго дыхания» не наступает, поэтому продолжение ее осуществляется на фоне нарастающего утомления.

Различная длительность и мощность работы обусловливает и различные сроки возникновения «мертвой точки» и выхода из нее. Так, при забегах на 5 и 10 км она возникает через 5-6 мин после начала бега. На более длительных дистанциях «мертвая точка» возникает позднее и может иметь место повторно. Более тренированные люди, адаптированные к конкретным нагрузкам, преодолевают состояние «мертвой точки» значительно легче и безболезненнее.

Глотка

Это место пересечения дыхательного и пищеварительного путей. Соответственно функциональным условиям в глотке различают три отдела, которые имеют различное строение, – носовой, ротовой и гортанный. Все они отличаются строением слизистой оболочки, которая представлена различными видами эпителиев.

Слизистая оболочка носового отдела глотки покрыта многорядным мерцательным эпителием, содержит смешанные железы (респираторный тип слизистой оболочки).

Слизистая оболочка ротового и гортанного отделов выстлана многослойным плоским эпителием, располагающимся на собственной пластинке слизистой оболочки, в которой имеется хорошо выраженный слой эластических волокон.

Пищевод представляет собой полую трубку, которая состоит из слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и адвентициальной оболочек.

Слизистая оболочка вместе с подслизистой основой образует в пищеводе 7 – 10 продольно расположенных складок, вдающихся в его просвет.

Слизистая оболочка пищевода состоит из эпителия, собственной и мышечной пластинок. Эпителий слизистой оболочки многослойный, плоский, неороговевающий.

Собственная пластинка слизистой оболочки пищевода представляет собой слой рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, вдающейся в виде сосочков в эпителий.

Мышечная пластинка слизистой оболочки пищевода состоит из расположенных вдоль него пучков гладких мышечных клеток, окруженных сетью эластических волокон.

Подслизистая основа пищевода, образованная рыхлой волокнистой неоформленной соединительной тканью, обеспечивает большую подвижность слизистой оболочки по отношению к мышечной оболочке. Вместе со слизистой она образует многочисленные продольные складки, которые расправляются во время проглатывания пищи. В подслизистой основе находятся собственные железы пищевода.

Мышечная оболочка пищевода состоит из внутреннего циркулярного и наружного продольного слоев, разделенных прослойкой рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани. При этом в верхнем отделе мышцы пищевода относятся к поперечно-полосатой ткани, в среднем – к поперечно-полосатой ткани и гладкой мускулатуре, а в нижнем – только к гладкой.

Адвентициальная оболочка пищевода состоит из рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, которая, с одной стороны, связана с прослойками соединительной ткани в мышечной оболочке, а с другой – с окружающей пищевод соединительной тканью средостения.

Брюшной отдел пищевода покрыт серозной оболочкой.

Кровоснабжение пищевода производится из артерии, входящей в пищевод, при этом образуются сплетения в подслизистой основе (крупнопетлистые и мелкопетлистые), из которых кровь поступает в крупнопетлистое сплетение собственной пластинки слизистой оболочки.

Иннервация . Интрамуральный нервный аппарат образован связанными между собой тремя сплетениями: адвентициальным (наиболее развитым в средней и нижней третях пищевода), субадвентициальным (лежащим на поверхности мышечной оболочки и хорошо выраженным только в верхних частях пищевода), межмышечным (находящимся между циркулярным и продольным мышечными слоями).

Она состоит из полости носа, глотки, гортани, трахеи и бронхов.

Гортань соединяет глотку с трахеей и содержит голосовой аппарат.

Легкие состоят из бронхов, бронхиол и альвеол, окруженных плевральным мешком.

Каким образом происходит газообмен?

Пищеварительная система.

Нервная система