Ацетилхолин биология егэ

Нервная ткань — основная ткань, формирующая нервную систему и создающая условия для реализации ее многочисленных функций. Нервная ткань имеет эктодермальное происхождение, не принято делить нервную ткань на какие-либо виды тканей. Обладает двумя основными свойствами: возбудимостью и проводимостью.

Нейрон

Структурно-функциональной единицей нервной ткани является нейрон (от др.-греч. νεῦρον — волокно, нерв) — клетка с одним
длинным отростком — аксоном (греч. axis — ось), и одним/несколькими короткими — дендритами (греч. dendros — дерево).

Спешу сообщить, что представление, будто короткий отросток нейрона — всегда дендрит, а длинный — всегда аксон, в корне неверно. С точки
зрения физиологии правильнее дать следующие определения: дендрит — отросток нейрона, по которому нервный импульс перемещается к телу нейрона, аксон — отросток нейрона, по которому импульс перемещается от тела нейрона.

Нейроны обладают 4 свойствами:

• Рецепция (лат. receptio — принятие) — способны воспринимать поступающие сигналы (дендриты)
• В ответ на сигналы способны переходить в состояние возбуждения или торможения
• Проведение возбуждения (от дендрита к телу нейрона, затем — к концу аксона)
• Передача сигнала другим объектам — нейрону или эффекторному органу

В физиологии эффекторным (от лат. efferes — выносящий) органом часто называют исполнительный орган или орган-мишень воздействия (мышцы, железы). Орган-эффектор выполняет те или иные «приказы» ЦНС (центральной нервной системы) или эндокринных желёз

Отростки нейронов проводят нервные импульсы и передают их другим нейронам, эффекторам, благодаря чему
мышцы сокращаются или расслабляются, а секреция желез усиливается или уменьшается.

Миелиновая оболочка

Нервные волокна подразделяются на миелиновые и безмиелиновые. Нервное волокно — это один или несколько отростков нейронов (могут быть как аксоны, так и дендриты) с окружающей оболочкой.

Безмиелиновые нервные волокна находятся преимущественно в составе вегетативной нервной системы (скорость проведения 1-2 м/c). Миелиновые — образуют белое вещество головного и спинного мозга, нервные волокна соматической нервной системы (5-120 м/с).

В миелиновых нервных волокнах отростки нейронов покрыты миелиновой оболочкой (на 70-75% состоит из липидов (жиров)), которая обеспечивает изолированное проведение нервного
импульса по нерву. Если бы не было миелиновой оболочки (вообразите!) нервные импульсы распространялись бы хаотично, и,
когда мы хотели сделать движение рукой, то вместе с рукой двигалась бы нога.

Существует болезнь при которой собственные антитела уничтожают миелиновую оболочку нервных волокон головного и спинного мозга (случаются и такие сбои в работе организма). Эта
болезнь — рассеянный склероз, по мере прогрессирования приводит к разрушению не только миелиновой оболочки, но и нервов — а значит,
происходит атрофия мышц и человек постепенно становится обездвиженным.

Миелиновый слой представлен несколькими слоями мембраны глиальной клетки (леммоцит, шванновская клетка), которые закручиваются вокруг осевого цилиндра (отростка нейрона). Это закручивание хорошо видно на картинке, где изображен здоровый нерв, чуть выше

Миелиновый слой оболочки волокна регулярно прерывается в местах стыка соседних леммоцитов — перехваты Ранвье. Миелиновая оболочка обеспечивает изолированное и более быстрое проведение возбуждения (сальтаторный тип, лат. salto — скачу, прыгаю).

Нейроглия (греч. νεῦρον — волокно, нерв + γλία — клей)

Вы уже убедились, насколько значимы нейроны, их высокая специализация приводит к возникновению особого окружения — нейроглии.
Нейроглия (глиальные клетки, глиоциты) — вспомогательная часть нервной системы, которая выполняет ряд важных функций:

• Опорная — поддерживает нейроны в определенном положении
• Регенераторная (лат. regeneratio — возрождение) — в случае повреждения нервных структур нейроглия способствует регенерации
• Трофическая (греч. trophe — питание) — с помощью нейроглии осуществляется питание нейронов: напрямую с кровью нейроны не контактируют
• Электроизоляционная — леммоциты (шванновские клетки) закручиваются вокруг отростков нейронов и формируют миелиновую оболочку
• Барьерная и защитная — изолируют нейроны от тканей внутренней среды организма
• Некоторые глиоциты секретируют цереброспинальную (спинномозговую) жидкость — ликвор (от лат. liquor — жидкость)

В состав нейроглии входят разные клетки, их в десятки раз больше чем самих нейронов. В периферическом отделе нервной
системы миелиновая оболочка, изученная нами, образуется именно из нейроглии — шванновских клеток (леммоцитов). Между ними хорошо
заметны перехваты Ранвье — участки, лишенные миелиновой оболочки, между двумя смежными шванновскими клетками.

Классификация нейронов

Нейроны функционально подразделяются на чувствительные, двигательные и вставочные.

Чувствительные нейроны также называются афферентные, центростремительные, сенсорные, воспринимающие — они воспринимают раздражения, преобразуют их в нервные импульсы и передают в ЦНС. Рецептором называют концевое окончание чувствительных нервных
волокон, воспринимающих раздражитель.

Вставочные нейроны также называются промежуточные, ассоциативные — они обеспечивают связь между чувствительными и двигательными
нейронами, передают возбуждение в различные отделы ЦНС, участвуют в обработке информации и выработке команд.

Двигательные нейроны по-другому называются эфферентные, центробежные, мотонейроны — они передают нервный импульс (возбуждение) на
эффектор (рабочий орган). Наиболее простой пример взаимодействия нейронов — коленный рефлекс (однако вставочного нейрона
на данной схеме нет). Более подробно рефлекторные дуги и их виды мы изучим в разделе, посвященном нервной системе.

Синапс

На схеме выше вы наверняка заметили новый термин — синапс (греч. sýnapsis — соединение). Синапсом называют место контакта между двумя нейронами или между
нейроном и эффектором (органом-мишенью). В синапсе нервный импульс «преобразуется» в химический: происходит выброс особых
веществ — нейромедиаторов (наиболее известный — ацетилхолин) в синаптическую щель.

Разберем строение синапса на схеме. Его составляют пресинаптическая мембрана аксона, рядом с которой расположены везикулы (лат. vesicula — пузырек) с
нейромедиатором внутри (ацетилхолином). Если нервный импульс достигает терминали (окончания) аксона, то везикулы начинают
сливаться с пресинаптической мембраной: ацетилхолин поступает наружу, в синаптическую щель.

Попав в синаптическую щель, ацетилхолин связывается с рецепторами на постсинаптической мембране, таким образом, возбуждение (нервный импульс)
передается другому нейрону. Так устроена нервная система: электрический путь передачи сменяется
химическим (в синапсе).

Яд кураре

Гораздо интереснее изучать любой предмет на примерах, поэтому я постараюсь как можно чаще радовать вас ими Не могу утаить
историю о яде кураре, который используют индейцы для охоты с древних времен.

Этот яд блокирует ацетилхолиновые рецепторы на постсинаптической мембране, и, как следствие, химическая передача возбуждения с
одного нейрона на другой становится невозможна. Это приводит к тому, что нервные импульсы перестают поступать к эффекторам,
в том числе к дыхательным мышцам (межреберным, диафрагме), вследствие чего дыхание останавливается и наступает смерть животного.

Нервы и нервные узлы

Собираясь вместе, отростки нейронов (нервные волокна) образуют пучки нервных волокон. Нервные пучки объединяются в нервы, которые покрыты соединительнотканной оболочкой.
В случае, если тела нейронов концентрируются в одном месте за пределами центральной нервной системы, их скопления
называют нервным узлом — или ганглием (от др.-греч. γάγγλιον — узел).

В случае сложных соединений между нервными волокнами говорят о нервных сплетениях. Одно из наиболее известных —
плечевое сплетение.

Болезни нервной системы

Неврологические болезни могут развиваться в любой точке нервной системы: от этого будет зависеть клиническая картина. В случае повреждения
чувствительного пути пациент перестает чувствовать боль, холод, тепло и другие раздражители в зоне иннервации пораженного нерва, при этом
движения сохранены в полном объеме.

Если повреждено двигательное звено, движение в пораженной конечности будет
невозможно: возникает паралич, но чувствительность может сохраняться.

Существует тяжелое мышечное заболеванием — миастения (от др.-греч. μῦς — «мышца» и ἀσθένεια — «бессилие, слабость»), при
котором собственные антитела разрушают мотонейроны (двигательные нейроны).

Постепенно любые движения мышцами становятся для пациента все труднее,
становится тяжело долго говорить, повышается утомляемость. Наблюдается характерный симптом — опущение верхнего века.
Болезнь может привести к слабости диафрагмы и дыхательных мышц, вследствие чего дыхание становится невозможным.

В процессе этого занятия мы рассмотрим вопросы по теме «Нервная система» сборника ФИПИ ЕГЭ Биология 2022 года.

Задание 1:
Установите последовательность прохождения нервного импульса в рефлекторной дуге кожного болевого рефлекса человека. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) нервный центр;
2) передний корешок спинномозгового нерва;
3) задний корешок спинномозгового нерва;
4) четырехглавая мышца бедра;
5) болевые рецепторы стопы.

Решение:
Для начала, вспомним, что такое рефлекторная дуга.
Рефлекторная дуга — это путь, проходимый
нервными импульсами от рецептора до рабочего органа.

Здесь указана простая рефлекторная дуга, так как в кожном болевом рефлексе участвуют два нейрона — чувствительный и двигательный.
— чувствительный(центростремительный) — передает возбуждение от
рецептора к ЦНС(центральной нервной системе);

— двигательный(центробежный) — передает возбуждение от
ЦНС к исполнительному органу.

В первую очередь любая рефлекторная дуга начинается с рецептора(5), далее импульс передается по чувствительному волокну к заднему корешку спинномозгового нерва(3), который идет в соответствующий нервный центр(1).
После обработки сигнала импульс передается в передний корешок спинномозгового нерва(2) и достигает четырехглавой мышцы бедра(4) — рабочего органа в данном случае.
Ответ: 53124

Задание 2:
Определите последовательность элементов рефлекторной дуги при реализации коленного рефлекса. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) серое вещество спинного мозга;
2) чувствительный нейрон;
3) механорецептор в сухожилии бедренной мышцы;
4) двигательный нейрон;
5) четырехглавая мышца бедра.

Решение:
Коленный рефлекс — часто употребляется в качестве примера классического рефлекса человека.
Как ты уже знаешь, начинается любой рефлекс с рецептора, в данном случае, механорецептора(3).

Механорецептор — это сенсорный рецептор, реагирующий на механическое давление или деформацию. Механорецепторы иннервируются сенсорными нейронами, которые преобразуют механическое давление в электрические сигналы, которые у животных передаются в центральную нервную систему.
Существует 4 типа механорецепторов, специализированных для передачи в центральную нервную систему информации о прикосновении, давлении, вибрации и кожном напряжении: тельца Мейсснера, тельца Пачиниана, диски Меркеля и тельца Руффини.

От механорецептора импульс передвигается по чувствительному нейрону(2) к серому веществу головного мозга(нервный центр,1), далее идет обратный путь, включающий в себя двигательный нейрон(4) и конечную остановку — четырехглавую мышцу бедра(5).
Ответ: 32145

Задание 3:
Установите соответствие между примерами и видами рефлексов человека: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
Примеры:
А) слезоотделение при нарезании лука;
Б) выделение слюны у человека на запах лимона;
В) чмокание грудного ребенка при виде бутылочки с кефиром;
Г) отдергивание руки при соприкосновении с горячей чашкой;
Д) сужение зрачков при ярком освещении;
Е) компостирование билета при прохождении через турникет в метро.

Виды рефлекса:
1) безусловный;
2) условный.

Решение:
Безусловные рефлексы отличаются от условных тем, что мы не обучаемся им, они рождаются и умирают вместе с нами.
Соответственно, выбираем для безусловных рефлексов те варианты, которые возникают у нас естественным путем — это слезоотделение при нарезании лука, отдергивание руки при соприкосновении с горячей чашкой и сужение зрачков при ярком освещении(за это отвечает симпатическая НС).

Почему мы отнесли пункты Б, В и Е к условным рефлексам? Дело в том, что понятие вкуса лимона, кефира являются обучаемыми в процессе восприятия окружающего мира, и к безусловным они не относятся. Ну а компостирование билета при прохождении турникета само собой является условным рефлексом.
Ответ: 122112

Задание 4:
Установите последовательность процессов, происходящих в рефлекторной дуге сгибательного рефлекса верхней конечности человека. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) проведение возбуждения к двуглавой мышце плеча;
2) возбуждение нервного центра;
3) проведение возбуждения в центральную нервную систему;
4) движение руки благодаря сокращению мышцы;
5) восприятие раздражения рецепторами кожных покровов.

Решение:
Сгибательный рефлекс является примером простой рефлекторной дуги, которая начинается с восприятия раздражения рецепторов кожных покровов(5), далее проведения возбуждения в ЦНС(3), как следствие, возбуждение нервного центра(2), и обратный путь — проведение возбуждения к двуглавой мышце плеча()1 и движение руки благодаря сокращению мышцы(4).
Ответ: 53214

Задание 5:
Установите соответствие между характеристиками и видами регуляции в организме человека: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
Характеристики:
А) Реакция органа имеет продолжительный характер;
Б) Сигнал передается через жидкие среды организма;
В) Реакция органа имеет кратковременный характер;
Г) Природа сигнала – электрический импульс;
Д) Сигнал передается с большой скоростью;
Е) Регуляция осуществляется веществами, вырабатываемыми эндокринными железами.

1) нервная
2) гуморальная

Решение:
Для решения этого задания необходимо вспомнить тему «Нервная система».
Нервная регуляция обеспечивается нервами, а гуморальная(от лат. humor — жидкость) — через жидкие среды организма, к которым, в частности, относится кровь.
Причем, для нервной регуляции свойственны быстрое проведение, кратковременные изменения(как коленный рефлекс) и локализованный ответ. Значит, для гуморальной регуляции характерны прямо противоположные воздействия.
Рассматривая варианты ответов, для нервной регуляции нам подходят пункты В, Г, Д.
Для гуморальной регуляции — пункты А, Б, Е.
Ответ: 221112

Задание 6:
Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.
Какими способностями обладают вставочные нейроны в соматической нервной системе человека?
1) входят в состав задних корешков спинного мозга;
2) осуществляют связь между чувствительными и исполнительными нейронами;
3) образуют основную массу серого вещества спинного мозга;
4) осуществляют передачу нервных импульсов к внутренним органам;
5) осуществляют передачу нервных импульсов на двигательные нейроны;
6) входят в состав передних корешков спинного мозга.

Решение:
Для решения этого вопроса необходимо рассмотреть определение и функции вставочных нейронов, или интернейронов.

Варианты ответа, которые нам подходят в этом задании — это осуществление связи между чувствительными и исполнительными нейронами(2), образование основной массы серого вещества(3), и осуществление передачи нервных импульсов на двигательные нейроны(5).
Ответ: 235

Задание 7:
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.
Нервная система позвоночных животных
1) включает головной и спинной мозг;
2) энтодермального происхождения;
3) разбросанно-узловая;
4) стволовая;
5) трубчатая;
6) содержит клетки нейроглии.

Решение:
Позвоночные животные, к которым, относится и вид Homo sapiens, определенно имеют головной и спинной мозг(1), нервная система трубчатого типа(5) и содержит клетки нейроглии(6).
Нейроглия — это совокупность
вспомогательных клеток НС; составляет 40% общего объема ЦНС.

Ответ: 156

Задание 8:
Установите последовательность процессов безусловного слюноотделительного рефлекса при попадании пищи в ротовую полость. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) выделение слюны;
2) возбуждение вкусовых рецепторов;
3) анализ сигнала в центре продолговатого мозга;
4) передача возбуждения в пищевой центр продолговатого мозга;
5) передача возбуждения к слюнной железе.

Решение:
Как мы уже говорили на этом уроке, первым воспринимает раздражение рецептор(2), далее происходит передача возбуждения в пищевой центр продолговатого мозга(4), затем — анализ сигнала в центре продолговатого мозга(3), и конечный путь — передача возбуждения к слюнной железе(5) и выделение слюны(1).
Ответ: 24351

Задание 9:
Установите последовательность процессов при чихании. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) передача нервных импульсов в продолговатый мозг;
2) резкий выдох через нос;
3) поступление импульсов к диафрагме и межреберным мышцам;
4) глубокий резкий вдох;
5) раздражение рецепторов носовой полости.

Решение:
Перед нами простая рефлекторная дуга: начинается процесс с раздражения рецептора носовой полости(5), после идет передача нервных импульсов в продолговатый мозг(1), далее поступление импульсов к диафрагме и межреберным мышцам(3), после глубокий резкий вдох(4) и наконец, резкий выдох через нос(2).
Ответ: 51342

Задание 10:
Установите последовательность иерархического соподчинения элементов нервной системы, начиная с наименьшего уровня. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) большие полушария;
2) нервная система;
3) клетка глии;
4) нервная ткань;
5) центральная нервная система.

Решение:
В данном вопросе нас просят расставить элементы нервной системы в иерархическом порядке, начиная с наименьшего.
Понятно, что самым низкоуровневым элементом здесь является клетка глии.

Глия, также называемая глиальными клетками(глиоциты) или нейроглией, — это не нейрональные клетки центральной нервной системы(головного и спинного мозга) и периферической нервной системы, которые не вырабатывают электрические импульсы. В центральной нервной системе глиальные клетки включают олигодендроциты, астроциты, эпендимальные клетки и микроглию, а в периферической нервной системе они включают шванновские клетки и клетки-сателлиты.
Они выполняют четыре основные функции:
— окружают нейроны и удерживают их на месте;
— снабжают нейроны питательными веществами и кислородом;
— изолируют один нейрон от другого;
— уничтожают патогены и удаляют мертвые нейроны.

Выше нее стоит нервная ткань, составляющей частью которой клетка глии и является.
Далее, нервная ткань входит в состав больших полушарий, которые образуют большую часть головного мозга. Выше полушарий — центральная нервная система, которая объединяет все отделы головного мозга.
Самый верхний уровень здесь — это нервная система, которая включает в себя как центральную, так и периферическую нервные системы.
Ответ: 31452

Вегетативная (автономная) нервная система — отдел нервной системы, регулирующий деятельность внутренних органов, желез внутренней и внешней секреции, кровеносных и лимфатических сосудов. 

Вегетативная нервная система иннервирует весь организм, все органы и ткани. Деятельность вегетативной нервной системы не зависит от воли человека. Однако все вегетативные функции подчиняются центральной нервной системе, в первую очередь — коре больших полушарий. 

Функции:

• нервная регуляция функций всех органов и тканей организма (кроме скелетных мышц);
• регуляция обмена веществ;
• поддержание гомеостаза организма;
• приспособительные реакции всех позвоночных.

Особенности вегетативной нервной системы:

• очаговое расположение в мозге вегетативных нервных центров;
• эффекторные (двигательные) нейроны расположены за пределами центральной нервной системы  в узлах вегетативных нервных сплетений;  
• двухнейронный эфферентный нервный путь от мозга до рабочего органа;
• преобладают немиелинизированные  нервные волокна, т.е. скорость проведения нервных импульсов ниже, чем в соматической нервной системе.

строение вегетативной нервной системы

Анатомически и функционально вегетативная нервная система подразделяется на симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую. 

Все структуры и системы организма иннервируются волокнами вегетативной нервной системы. Отделы вегетативной нервной системы находятся в относительном функциональном антагонизме, обеспечивая автоматическую регуляцию органов и систем без участия сознания человека.

Важнейшие органы имеют двойную иннервацию. Полые внутренние органы имеют тройную (симпатическую, пара­симпатическую и метасимпатическую) иннервацию. 

В симпатическом и парасимпатическом отделах имеются центральная и периферическая части. 

Центральную часть вегетативной нервной системы образуют вегетативные ядра — тела нейронов, лежащих в спинном и головном мозге. Они осущест­вляют координацию работы всех трех частей вегетативной нервной системы. 

Периферическую часть вегетативной нервной системы образуют отходящие от ядер нервные волокна, вегетативные ганглии, лежащие за пределами центральной нервной системы, и нервные сплетения в стенках внутренних органов.

Симпатические и парасимпатические центры находятся под контролем коры больших полушарий и гипоталамуса.

строение и особенности	симпатический отдел	парасимпатический отдел
центральный отдел	Ядра в боковых рогах спинного мозга: VIII шейного сегмента всех грудных сегментов I и II поясничных сегментов	4 ядра в стволе головного мозга: глазодвигательного нерва лицевого нерва языкоглоточного нерва блуждающего нерва Ядра во II — IV сегменте крестцового отделе спинного мозга
периферический отдел	парный симпатический ствол; нервные сплетения; нервы	нервные узлы в стенках внутренних органов или рядом с органами; нервы
медиаторы	норадреналин	ацетилхолин

 

Симпатический отдел вегетативной нервной системы 

Симпатические ядра расположены в спинном мозге на уровне грудных позвонков. Отходящие от ядер нервные волокна заканчиваются за пределами спинного мозга всимпатических узлах, расположенных по бокам позвоночника. От них берут начало нервные волокна, которые подходят ко всем органам. 

Симпатическая нервная система усиливает обмен веществ, повышает возбуждаемость большинства тканей, мобилизует силы организма на активную деятельность.

Симпатический отдел возбуждается при воздействии адреналина. 

параСИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ 

Парасимпатические ядра лежат в продолговатом мозге и в крестцовой части спинного мозга. Нервные волокна от ядер продолговатого мозга входят в состав блуждающих нервов. От ядер крестцовой части нервные волокна идут к кишечнику, органам выделения. Парасимпатические нервные узлы располагаются в стенках внутренних органов или возле органов. 

Парасимпатическая система способствует восстановлению израсходованных запасов энергии, регулирует работу организма во время сна. 

Парасимпатический отдел нервной системы возбуждается под воздействиемацетилхолина.

метаСИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ 

Метасимпатическая нервная система представлена нервными сплетениями и мелкими ганглиями в стенках пищеварительного тракта, мочевого пузыря, сердца и некоторых других органов.

Функция: осуществляет связь между внутренними органами (минуя головной мозг); местные вегетативные рефлексы..

Известно, что многие внутренние органы, извлеченные из орга­низма, продолжают выполнять присущие им функции. Например, сохраняется перистальтическая и всасывательная функция тонкой кишки. Такая относительная функциональная независимость объяс­няется наличием в стенках этих органов метасимпатического отдела вегетативной нервной системы.

Особенности метасимпатического отдела нервной системы:

• Обладает собственным нейрогенным ритмом и имеет полный набор необходимых для самосто­ятельной рефлекторной деятельности звеньев: чувствительный, вставочный и эффекторный нейрон с соответствующим медиаторным обес­печением.
• Имеет собственные сенсорные элементы (механо-, хемо-, термо-, осморецепторы), которые посы­лают в свои внутренние сети информацию о состоянии иннервируемого органа, а также способны передавать сигналы в ЦНС.
• Ограничена: охватывает только некоторые внутренние органы.
• Не имеет своего цен­трального аппарата; ее связь с ЦНС осуществляется нейронами симпатического и парасимпатиче­ского отделов.

Существование специальных местных метасим­патических механизмов регуляции функций имеет определенный физиологический смысл. Их наличие увеличивает надежность ре­гуляции функций. Эта регуляция может происходить в случае вы­ключения связи с центральными структурами. При этом ЦНС ос­вобождается от избыточной информации.

Органы с разрушенными метасимпатическими путями утрачивают способность к координированной моторной деятельности и другим функциям.

Влияние симпатического и парасимпатического отделов на отдельные органы

СИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ:

• повышает частоту и силу сердечных сокращений;
• стимулирует выброс адреналина;
• повышает уровень глюкозы в крови;
• повышает артериальное давление;
• вызывает расширение артерий головного мозга, легких и коронарных артерий;
• угнетает перистальтику кишечника и работу пищеварительных желез (в том числе слюнных), сокращает гладкомышечные сфинктеры;
• угнетает перистальтику мочеточников, расслабляет мускулатуру и сокращает сфинктер мочевого пузыря;
• расширяет бронхи и бронхиолы, усиливает вентиляцию легких;
• расширяет зрачки.

ПАРАСИМПАТИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ:

• уменьшает частоту и силу сердечных сокращений;
• понижает уровень глюкозы в крови;
• снижает артериальное давление;
• усиливает перистальтику кишечника и стимулирует работу пищеварительных желез  (в том числе слюнных), расслабляет гладкомышечные сфинктеры;
• усиливает перистальтику мочеточников, сокращает мускулатуру и расслабляет сфинктер мочевого пузыря;
• сужает бронхи и бронхиолы, уменьшает вентиляцию легких;
• сужает зрачки. 

РЕГУЛЯЦИЯ РАБОТЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Все механизмы регуляции деятельности внутренних органов условно объединены многоэтажной иерархи­ческой структурой.

1. Первый структурный уровень: внутриорганные рефлексы, имеющие метасимпатическую природу;
2. Второй структурный уровень: ганглии брыжеечных и солнечного (чревного) сплетений;
   Оба этих низших этажа обладают отчетливо вы­раженной автономностью и могут осуществлять регуляцию незави­симо от центральной нервной системы.
3. Третий структурный уровень: центры спинного мозга и ствола головного мозга.
4. Четвер­тый   структурный   уровень: кора больших полушарий, гипоталамус, ретикулярная формация, лимбическая систе­ма и мозжечок.

Кора больших полушарий мозга: контролирует работу всех внутренних органов. Известно, что в определенных условиях у человека гипнотиче­ским внушением можно вызвать изменение сердечного ритма, усиление потоотделения и мочеотделения, изменение метаболизма.

Рефлекторные процессы в ядерных образованиях спинного, продолговатого, среднего мозга и моста находятся под постоянным влиянием гипоталамуса.

Гипоталамические центры: поддержание гомеостаза; регуляция метаболизма; регуляция функций эндокринных желез; интеграция нервной и гуморальной регуляции вегетативных функций (через гипофиз).

Лимбическая система («висцеральный мозг»): объединение работы опорно-двигательной системы и внутренних органов: пищевое, сексуальное, оборонительное поведение, сон и бодрствование, внимание, эмоции, процессы памяти.

Мозжечок: стабилизирующее влияние на деятельность внутренних органов.

Ретикулярная формация: повышение активности нервных центров, связанных с функциями внутренних органов. Регулирует секрецию гипофизарных гормонов.

В основе работы нервной системы лежит рефлекс.

Предположение о рефлекторном характере деятельности высших отделов головного мозга впервые было развито ученым-физиологом И. М. Сеченовым.

Идеи И. М. Сеченова получили развитие в трудах И. П. Павлова, который открыл пути объективного экспериментального исследования функций коры, разработал метод выработки условных рефлексов и создал учение о высшей нервной деятельности.

И. П. Павлов в своих трудах разделил рефлексы на 2 группы:

• безусловные рефлексы — рефлексы, которые осуществляются врожденными, наследственно закрепленными нервными путями;
• условные рефлексы — это рефлексы, которые осуществляются посредством нервных связей, формирующихся в процессе индивидуальной жизни человека или животного.

Классификация рефлексов 

По типу образования:

• условные;
• безусловные.

По эффекторам:

• соматические, или двигательные, — рефлексы скелетных мышц;
• вегетативные — рефлексы внутренних органов: пищеварительные, сердечно-сосудистые, выделительные, секреторные и др.

По биологической значимости:

• оборонительные, или защитные;
• пищевые;
• половые;
• ориентировочные.

По месту иннервации:

• центральные (истинные) рефлексы протекают с обязательным вовлечением различных уровней центральной нервной системы (от спинного мозга до коры больших полушарий); 
• местные рефлексы связаны с метасимпатическим отделом вегетативной нервной системы; осуществляются через периферические ганглии вегетативной нервной системы (например, изменение кишечной секреции при раздражении стенок кишечника). Обладают относительной автономностью от ЦНС.

рефлекторная дуга

Рефлексы осуществляются  посредством рефлекторной дуги.

Структурную основу рефлекторной дуги образуют нейронные цепи, состоящие из чувствительных, вставочных и двигательных нейронов. Именно эти нейроны и их отростки образуют путь, по которому нервные импульсы от рецептора передаются исполнительному органу при осуществлении любого рефлекса.

Рефлекторная дуга состоит из пяти отделов:

• рецептор;
• чувствительный (центростремительный) нейрон;
• вставочный нейрон;
• двигательный (центробежный) нейрон;
• эффектор (рабочий орган).

Рецепторы воспринимают раздражение и отвечают на него возбуждением. Рецепторами могут быть отростки чувствительных нейронов или различные рецепторные эпителиальные клетки. 

Чувствительный нейрон передает возбуждение к ЦНС; т.е. это — центростремительный нейрон.

Тела чувствительных нейронов находятся за пределами центральной нервной системы — в спинномозговых нервных узлах. 

Через вставочный нейрон в ЦНС происходит переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные.

Центры большинства двигательных рефлексов находятся в спинном мозге. В головном мозге расположены центры сложных рефлексов, таких как защитный, пищевой, ориентировочный и т. д. В нервном центре происходит синаптическое соединение чувствительного и двигательного нейрона. 

Двигательный нейрон несет возбуждение от ЦНС к рабочему органу; т.е. является центробежным нейроном. Двигательный нейрон передает рабочему органу сигнал из центра.

Эффектор — рабочий орган, который осуществляет эффект, реакцию в ответ на раздражение рецептора.

Эффекторами могут быть мышцы, сокращающиеся при поступлении к ним возбуждения из центра, клетки железы, которые выделяют сок под влиянием нервного возбуждения, или другие органы.

ПРОСТЕЙШАЯ РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА

Простейшую рефлекторную дугу можно схематически представить как образованную всего двумя нейронами — чувствительным и двигательным, между которыми имеется один синапс.

Такую рефлекторную дугу называют двухнейронной и моносинаптической.

Моносинаптические рефлекторные дуги встречаются весьма редко. Примером их может служить дуга коленного рефлекса.

Двухнейронная рефлекторная дуга:

• первый нейрон — чувствительный нейрон, тело которого находится в спинномозговом ганглии;
• второй нейрон — двигательный нейрон, тело которого находится в переднем роге спинного мозга.

Дендрит клетки спинномозгового ганглия имеет значительную длину, он следует на периферию в составе чувствительного нерва. Заканчивается дендрит особым приспособлением для восприятия раздражения — рецептором.

Возбуждение от рецептора по нервному волокну центростремительно передается в спинномозговой ганглий. Аксон нейрона спинномозгового ганглия входит в состав заднего (чувствительного) корешка, доходит до мотонейрона переднего рога и с помощью химического синапса контактирует с телом мотонейрона или с одним из его дендритов. Аксон этого мотонейрона входит в состав переднего (двигательного) корешка, по которому центробежно сигнал поступает к исполнительному органу, где соответствующий двигательный нерв заканчивается двигательной бляшкой в мышце. В результате происходит сокращение мышцы. 

Рис. 1. Схема коленного рефлекса

ПОЛИСИНАПТИЧЕСКИЕ РЕФЛЕКТОРНЫЕ ДУГИ

В большинстве случаев рефлекторные дуги включают не два, а большее число нейронов: чувствительный, один или несколько вставочных и двигательный нейрон. Такие рефлекторные дуги называют многонейронными и полисинаптическими.

Примером полисинаптической рефлекторной дуги является рефлекс отдергивания конечности в ответ на болевое раздражение. 

Рис. 2. Рефлекторная дуга соматического рефлекса: 1 — свеча; 2 — рецептор; 3 — дендрит чувствительного нейрона; 4 — тело чувствительного нейрона в спинномозговом ганглии; 5 — аксон чувствительного нейрона; 6 — тело вставочного нейрона; 7 — спинной мозг; 8 — тело двигательного нейрона; 9 — аксон двигательного нейрона; 10 — рабочая мышца

РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА ВЕГЕТАТИВНОГО РЕФЛЕКСА

Иначе выглядит дуга вегетативного рефлекса.

Афферентный (чувствительный) нейрон находится в заднем корешке спинного нерва.

Синапс, соединяющий чувствительный и I эфферентный (двигательный) нейрон, находится в боковых рогах спинного мозга.

Синапс между I и II эфферентными нейронами расположен в либо в боковом симпатическом стволе, либо в парасимпатическом ганглии в районе рабочего органа.

Таким образом, эфферентный путь вегетативного рефлекса состоит из двух эфферентных нейронов. Вставочный нейрон отсутствует.

Рис. 3. Рефлекторные дуги соматического (А) и вегетативного (Б) рефлекса: 1 — рецептор; 2 — чувствительный нейрон; 3 — спинной мозг; 4 — двигательный нейрон; 5 — рабочий орган; 6 — I двигательный нейрон; 7 — тело II двигательного нейрона в вегетативном ганглии

Любая рефлекторная реакция зависит от взаимоотношения двух основных нервных процессов, из которых состоит всякая нервная деятельность, — возбуждения иторможения. 

Возбуждение в нервных центрах стимулирует работу определенного органа.

Торможение в нервных центрах замедляет или прекращает работу связанного с ними органа.

В рефлекторных актах непременно участвуют и возбуждение, и торможение.

При рефлекторном сгибании конечности, например, одновременно с сокращением мышц-сгибателей происходит расслабление мышц-разгибателей. При рефлекторном разгибании конечности сокращение мышц-разгибателей неизменно вызывает одновременное расслабление мышц-сгибателей.

Между возбужденными и заторможенными центрами, совместно участвующими в реакции на раздражение, имеются антагонистические отношения. От них существенно зависит нормальное протекание любого рефлекторного акта

Дидактические материалы по подготовке учащихся
к успешной сдаче ЕГЭ по биологии по теме
«Строение сердца и круги
кровообращения человека»

Автор: Дьячкова Наталья Анатольевна

Организация: МБОУ Верхнесоленовская СОШ

Населенный пункт: Ростовская область, Веселовский р-н, х. Верхнесоленый

Аннотация

Когда начинать подготовку к ЕГЭ по биологии? Этот вопрос задают учащиеся, которым предстоит сдавать биологию для поступления в ВУЗ. И чем престижнее ВУЗ, в который предполагается поступать, тем раньше и серьезнее следует начинать подготовку (имеется ввиду медицинский ВУЗ или сельскохозяйственный).

Начинать подготовку к ЕГЭ по биологии необходимо не с тренировочных КИМов, а с повторения всей теории за курс средней школы, а это такие биологические науки, как ботаника, зоология, анатомия, общая биология, экология.

Чтобы самому, без репетитора подготовиться к ЕГЭ по биологии ученик должен быть очень сильно мотивирован на сдачу этого предмета.

В чем трудность сдачи биологии? Прежде всего биология —

• это море терминов и понятий;
• это понимание физиологических процессов, которые протекают в живых организмах, в клетке;
• это решение задач по биохимии, молекулярной биологии и генетические задачи разных типов.

Чтобы сдать ЕГЭ по биологии на высокие баллы нужно заниматься на постоянной основе! Нужно постоянно повторять пройденный материал, решать задачи, разбирать задания из КИМ ЕГЭ прошлых лет. И это каждый день, как минимум по два часа.

Трудность сдачи заключается еще и в том, что материал не ограничивается учебными лекциями за курс средней школы, а достаточно расширен и предполагает использование дополнительных пособий. Ежегодно в ЕГЭ появляются новые задания более сложные, как в первой части, так и в заданиях с развернутым ответом.

Представленные дидактические материалы по подготовке учащихся к успешной сдаче ЕГЭ по биологии представляют собой комплекс заданий по теме «Строение сердца и круги кровообращения человека». Материалы включают в себя разнообразные задания: на выбор одного и множественный ответ, установи соответствие и расставь в правильном порядке; задания с развернутым ответом и т.д.

В презентации размещена большая часть представленных текстовых заданий.

Повторим тему «Строение сердца и круги кровообращения человека»

Термины

Аорта-самая крупная артерия.

Артерии – сосуды, несущие кровь от сердца.

Вены – сосуды, несущие кровь к сердцу.

Капилляры – мельчайшие кровеносные сосуды.

Артериальная кровь – кровь, насыщенная кислородом.

Венозная кровь – кровь, насыщенная углекислым газом.

В малом круге кровообращения по артериям течет венозная кровь, а по венам – артериальная.

Повторим строение сердца

Стенка сердца имеет три слоя:

эпикард – наружный серозный слой, покрывает сердце (срастается с перикардом);

миокард – средний мышечный слой, образованный поперечнополосатой сердечной мышцей (каждое мышечное волокно содержит 1-2 ядра, множество митохондрий);

эндокард – внутренний слой (из эпителия), образует клапаны.

Перикард – околосердечная сумка.

КЛАПАНЫ
Створчатые (между предсердиями и желудочками)	Полулунные (между желудочками и артериями)
3-х створчатый	2-х створчатый	Правый желудочек-легочная артерия Левый желудочек — аорта
Правое предсердие /// Правый желудочек	Левое предсердие // Левый желудочек

Створчатые клапаны всегда открыты,

Кроме систолы желудочков

Полулунные клапаны всегда закрыты

Большой круг кровообращения

Большой круг кровообращения: сердце ⇆ все органы тела.

Функции:

• транспорт газов;
• поддержание гомеостаза;
• поддержание постоянной температуры тела;
• иммунитет.

Время циркуляции крови в большом круге — 24-27 сек

Здесь проходят верхняя полая и нижняя полая вены, венулы, артерии и артиолы, а также самая крупная артерия – аорта, она выходит из левого отдела сердца желудочка.

Левый желудочек — аорта – артерии – капилляры тела – вены – верхняя и нижняя полые вены – правое предсердие

Малый круг кровообращения

Малый круг кровообращения: сердце ⇆ легкие.

Время обращения крови в малом круге — 4-5 секунд

Функции малого круга:

• насыщение крови кислородом;
• теплоотдача

Правый желудочек – лёгочный ствол (лёгочная артерия)- сосуды лёгких (правое и левое лёгкое) – капилляры лёгких – лёгочные вены – левое предсердие.

Необходимо запомнить: круги кровообращения начинаются в желудочках, а заканчиваются в предсердиях!

В левой половине сердца – кровь артериальная!

В правой половине сердца — кровь венозная!

Схема кровообращения

Фазы работы сердца

1. Сокращение (систола) предсердий (0,1 сек.)
2. Сокращение (систола) желудочков (0,3 сек.)
3. Пауза (общее расслабление или диастола) (0,4 сек.)

Сердечный цикл

Сердечный цикл — это период, охватывающий полное сокращение и расслабление сердца (0,8 сек).

Нервная и гуморальная регуляция работы сердца

№	Регулирующий фактор	Особенности регуляции
1	Симпатическая нервная система	Увеличивает частоту и силу сердечных сокращений, способствует проведению возбуждения, повышает возбудимость сердечной мышцы.
2	Парасимпатическая нервная система	Снижает частоту и силу сердечных сокращений, замедляет проведение возбуждения, снижает возбудимость сердечной мышцы.
3	Адреналин, норадреналин Серотонин, тироксин	Гормоны надпочечников увеличивают частоту и силу сердечных сокращений (действует аналогично симпатической части вегетативной нервной системы), как и гормоны: серотонин и тироксин
4	Иона кальция	Увеличивают частоту и силу сердечных сокращений
5	Ацетилхолин	Образуется в синапсах парасимпатической части вегетативной нервной системы: снижает частоту и силу сердечных сокращений
6	Ионы калия	Снижают частоту и силу сердечных сокращений

Центры, регулирующие сердечную деятельность, находятся – в продолговатом мозге и спинном мозге, гипоталамусе и коре больших полушарий [3]

Движение крови по сосудам обусловлено:

1. 1.Работой сердца (за одно сокращение желудочки выбрасывают 140 мл крови).
2. 2.Разницей кровяного давления в артериях и венах.
3. 3.Клапанами, расположенными в крупных венах.
4. 4.Присасывающей силой грудной клетки при вдохе.
5. 5.Сокращением скелетной мускулатуры нижних конечностей.

Электрокардиограмма (ЭКГ) — запись биоэлектрических сигналов от кожи рук и ног и от поверхности грудной клетки. ЭКГ отражает состояние мышцы сердца.

При работе сердца возникают звуки, называемые тонами сердца. При некоторых заболеваниях характер тонов изменяется и появляются шумы.

Этом году на ЕГЭ -2022 были вопросы о сердечных тонах. Нужно обратить внимание с работой каких клапанов связаны эти звуки!

Сердечные тоны — это звуковые явления, возникающие в работающем сердце. Их можно прослушать, если приложить ухо или фонендоскоп к грудной клетке. Различают два тона сердца:

Тоны	Звук	С чем связан звук	Фаза
I тон, или систолический	низкий, глухой и продолжительный	Связан с движением створчатых клапанов	Сокращение (систола желудочков)
II тон, или диастолический	короткий и более высокий	Связан с движением полулунных клапанов	Диастола (расслабление)

I тон более низкий, глухой и продолжительный, II тон короткий и более высокий. В происхождении I тона принимают участие главным образом предсердно-желудочковые клапаны (колебания створок при закрытии клапанов). Кроме того, в происхождении I тона принимают участие миокард сокращающихся желудочков и колебания натягивающихся сухожильных нитей.

В возникновении II тона главное участие принимают полулунные клапаны аорты и легочного ствола в момент их закрытия (захлопывания).

С помощью метода фонокардиографии (ФКГ) обнаружены еще два тона: III и IV, которые не прослушиваются, но могут быть зарегистрированы в виде кривых. III тон обусловлен колебаниями стенок сердца вследствие быстрого притока крови в желудочки в начале диастолы. Он более слабее, чем I и II тоны. IV тон обусловлен колебаниями стенок сердца, вызванными сокращением предсердий и нагнетанием крови в желудочки.

В покое при каждой систоле желудочки сердца выбрасывают в аорту и легочный ствол по 70-80 мл, т.е. примерно половину содержащейся в них крови. Это систолический, или ударный, объем сердца. Остающаяся в желудочках кровь называется резервным объемом

Задания для подготовки к ЕГЭ по биологии

4.С большим кругом кровообращения связаны камеры сердца, обозначенные на рисунке цифрами:

3 и 4 1 и 3 1 и 2 2 и 4

10.Установите соответствие между характеристиками и кругами кровообращения
ХАРАКТЕРИСТИКИ А) начинается в левом желудочке Б) кровь течет в легкие В) кровь артериальная превращается в венозную Г) заканчивается в левом предсердии Д) кровь выходит из сердца под давлением 30 мм рт. ст. Е) кровь выходит из сердца под давлением 120 мм рт. ст	Круги кровообращения 1) большой 2) малый

11.Установите соответствие между кругами кровообращения и органами
ОРГАНЫ 1) правое предсердие 2) правый желудочек 3) левое предсердие 4) левое желудочек 5) аорта 6) легочные вены	Круги кровообращения А) малый Б) большой

12. Установите последовательность движения крови по большому кругу кровообращения у человека.

1. левый желудочек; 2. капилляры; 3. правое предсердие; 4. артерии; 5. вены; 6. аорта

13. Установите последовательность движения крови в малом круг кровообращения у человека, начиная с сердца

1. легочные артерии; 2. правый желудочек; 3. левое предсердие; 4. лёгочные вены; 5. лёгочные капилляры; 6. лёгочный ствол

14. Расположите кровеносные сосуды по мере уменьшения в них давления крови.

1. нижняя полая вена; 2. капилляры; 3. артерии; 4. печёночная вена; 5. аорта

15. Установите, в какой последовательности надо расположить кровеносные сосуды в порядке увеличения скорости движения в них крови

А) воротная вена печени Б) подвздошная артерия В) аорта Г) капилляры

16. Установите правильную последовательность прохождения порции крови из правого желудочка до правого предсердия. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) лёгочная вена 2) левый желудочек 3) лёгочная артерия 4) правый желудочек 5) правое предсердие 6) аорта

17. Установите правильную последовательность прохождения по кругам кровообращения лекарственного препарата, введённого в вену левой руки. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) вена левого предплечья 2) левое предсердие 3) левый желудочек 4) правый желудочек 5) лёгочный ствол 6) лёгочные вены

18. Установите правильную последовательность прохождения меченого радиоактивного вещества по кругам кровообращения, начиная с правого желудочка. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр

1) правое предсердие 2) левое предсердие 3) правый желудочек 4) аорта 5) нижняя (верхняя) полая вена 6) лёгочная вена

19. Установите последовательность прохождения крови по большому кругу кровообращения, начиная с систолы желудочков. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) почечная вена 2) правое предсердие 3) аорта 4) нижняя полая вена 5) почечная артерия

20. Установите правильную последовательность расположения кровеносных сосудов в порядке уменьшения скорости движения крови в них. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) нижняя полая вена 2) аорта 3) артериолы кисти руки 4) капилляры 5) плечевая артерия

21. Установите последовательность прохождения инсулина по кровеносной системе от места выработки до мышечных волокон бицепса руки. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) правый желудочек 2) артерии большого круга кровообращения 3) левое предсердие 4) лёгочные артерии 5) вены большого круга кровообращения

22. Установите последовательность органов кровеносной системы, через которые проходит кровь при кровообращении, начиная с превращения венозной крови в артериальную. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) правый желудочек 2) левое предсердие 3) капилляры лёгких 4) аорта 5) нижняя полая вена

23. Почему в капиллярах наблюдается наименьшая скорость тока крови? Выбери правильный ответ.

1) капилляры максимально далеко расположены от сердца 2) стенки капилляров не имеют мышечных волокон 3) стенки капилляров образованы одним слоем клеток 4) капилляры имеют наибольшую суммарную площадь поперечного сечения

24. Обозначь, какие из суждений верны

А) Артериальная кровь находится в правой половине сердца; Б) Венозная кровь находится в лёгочных венах

25. Верны ли следующие суждения о регуляции работы сердца?

А) Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы снижает частоту и силу сердечных сокращений; Б) Ацетилхолин и ионы калия усиливают частоту и силу сердечных сокращений.

26.Установите соответствие
Клапаны: Трехстворчатый Двустворчатый Полулунный	Расположение между левым желудочком и левым предсердием в устье аорты в устье легочного ствола между правым желудочком и правым предсердием

27. Рассмотрите рисунок с изображением фазы сердечного цикла. Определите название этой фазы, её продолжительность и направление движения крови. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и процессы, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин или процесс из предложенного списка.

СПИСОК ТЕРМИНОВ И ПРОЦЕССОВ: 1) поступление крови из предсердия в желудочек 2) поступление крови из желудочка в артерию 3) поступление крови из вен в предсердие 4) систола предсердия 5) 0,8 с 6) систола желудочка 7) 0,3 с 8) 0,1 с

Фазы сердечного цикла Продолжительность Движение крови ________(А) _________(Б) ________(С)

28.Рассмотрите схему сердечного цикла на рисунках 1–3. На каком из рисунков изображена фаза систолы желудочков? В каком состоянии в этот момент находятся створчатые клапаны сердца? В какие сосуды, в момент систолы желудочков, поступает кровь?

29. Проанализируйте таблицу «Структуры кровеносной системы человека». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

1) минимальная 2) максимальная 3) артерия 4) сосуд 5) проток 6) однослойные стенки с мышцами 7) многослойные стенки с клапанами 8) многослойные клетки с ворсинками

Название сосуда Особенности строения Скорость движения крови вена (Б) ________________ низкая (А) _____________ многослойные гладкие стенки высокая капилляр стенки из одного слоя клеток (В) ________________

30. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки

1.Сердце сокращается ритмично 70-75 раз в минуту в состоянии покоя. 2.Непрерывная деятельность сердца складывается из двух этапов: сокращения и расслабления желудочков. 3. Учащение работы сердца (более 80 раз в минуту) называют брадикардией, а замедление работы (менее 60 раз в минуту) – тахикардией. 4. Длительность всего сердечного цикла составляет примерно 0,8 сек. 5. Импульсы, приходящие к сердцу по парасимпатическим нервам, усиливают и учащают его сокращения, а по симпатическим – замедляют и ослабляют их.

31. Вставьте в текст «Движение крови в организме человека» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу. ДВИЖЕНИЕ КРОВИ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА Сердце человека разделено сплошной перегородкой на левую и правую части. В левой части сердца содержится только ___________ (А). Сосуды, пронизывающее всё наше тело, по строению неодинаковы. ___________ (Б) — это сосуды, по которым кровь движется от сердца. У человека имеется два круга кровообращения. Камера сердца, от которой начинается большой круг кровообращения, называется ___________ (В), а заканчивается большой круг в ___________ (Г).

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ: 1) вена 2) артерия 3) капилляр 4) левый желудочек 5) правый желудочек 6) правое предсердие 7) артериальная кровь венозная кровь Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

32.Вставьте в текст «Кровообращение человека» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого числовые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу. Кровообращение человека Кровеносная система человека состоит из двух кругов кровообращения. Малый круг кровообращения начинается в правом _____(А), откуда кровь по лёгочным артериям попадает в _____(Б) лёгких, где насыщается кислородом. Затем кровь поступает по лёгочным венам в левое _____(В), оттуда в левый желудочек, из которого поступает в аорту. Аорта распределяет кровь по всем крупным артериям организма, в результате чего богатая _____(Г) и питательными веществами кровь омывает все органы. Из капилляров органов кровь собирается в верхнюю и нижнюю полые _____(Д), впадающие в правое предсердие сердца.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ: 1) Кислород 2) углекислый газ 3) питательное вещество 4) предсердие 5) желудочек 6) артерия 7) вена капилляр

35.Проанализируйте таблицу «Цикл сердечного сокращения человека». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

Список терминов и понятий: 1) сокращение предсердий 2) створчатые и полулунные открыты 3) сокращение предсердий и желудочков 4) сокращение желудочков, расслабление предсердий 5) створчатые закрыты, полулунные открыты 6) створчатые и полулунные закрыты 7) из предсердий в желудочки и артерии свободно поступает из вен и предсердий в желудочки Название фазы Состояние клапанов Движение крови (А) _____________ Створчатые открыты, полулунные закрыты Из предсердий в желудочки Сокращение желудочков (Б) ________________ Из желудочков в артерии расслабление Створчатые открыты, полулунные закрыты (В) ________________

Практико-ориентированные вопросы

Ответы к заданиям для подготовки к ЕГЭ по биологии

1. На рисунке изображена схема строения сердца человека. Какой цифрой на рисунке обозначена камера сердца, в которую кровь поступает из малого круга кровообращения?

Ответ: 4

2. На рисунке изображена схема строения сердца человека. Какой цифрой на рисунке обозначена камера сердца, в которой заканчивается большой круг кровообращения?

Ответ: 3

3.На рисунке изображена схема строения сердца человека. Назовите камеру сердца человека, которая обозначена цифрой 3. Какая кровь содержится в этой камере и по каким сосудам она в неё поступает?

Ответ: цифрой 3 обозначено правое предсердие; в этой камере содержится венозная кровь; она поступает в правое предсердие по полым венам.

4.С большим кругом кровообращения связаны камеры сердца, обозначенные на рисунке цифрами:

3 и 4 1 и 3 1 и 2 2 и 4

Ответ: 2

5.Нарушение какой из структур сердца человека может привести к обратному забросу венозной крови в правое предсердие? 1) двустворчатого клапана 2) полулунного клапана аорты 3) клапана легочной артерии 4) трехстворчатого клапана

Ответ: 4

6.Ионы какого химического элемента угнетают работу сердца человека? 1) железа 2) натрия 3) калия 4) кальция

Ответ: 3

7.Автоматия сердца — это его способность 1) работать под влиянием импульсов, зарождающихся в нём самом 2) ритмически возбуждаться под влиянием внешней среды 3) реагировать на сигналы из периферической нервной системы 4) реагировать на сигналы из центральной нервной системы

Ответ: 1

8.Пульсовые колебания стенок артерий возникают при сокращении 1) правого желудочка 2) левого желудочка 3) правого предсердия 4) левого предсердия

Ответ: 2 (Левый желудочек выбрасывает кровь в аорту, она ударяется о стенки аорты и артерий, а мы слышим пульсовые удары).

9.Укажите последовательность процессов, происходящих в сердце в течение одного полного цикла его работы 1) сокращение предсердий и расслабление желудочков, расслабление предсердий и сокращение желудочков, общая пауза 2) сокращение предсердий и желудочков, расслабление предсердий и желудочков, общая пауза 3) сокращение правых желудочка и предсердия, расслабление левых желудочка и предсердия, общая пауза 4) сокращение левого предсердия и правого желудочка, общая пауза, сокращение правого предсердия и правого желудочка

Ответ: 1

10.Установите соответствие между характеристиками и кругами кровообращения
ХАРАКТЕРИСТИКИ А) начинается в левом желудочке Б) кровь течет в легкие В) кровь артериальная превращается в венозную Г) заканчивается в левом предсердии Д) кровь выходит из сердца под давлением 30 мм рт. ст. Е) кровь выходит из сердца под давлением 120 мм рт. ст	Круги кровообращения 1) большой 2) малый
Ответ: А1 Б2 В1 Г1 Д2 Е1

11.Установите соответствие между кругами кровообращения и органами
ОРГАНЫ 1) правое предсердие 2) правый желудочек 3) левое предсердие 4) левое желудочек 5) аорта 6) легочные вены	Круги кровообращения А) малый Б) большой
Ответ: А – 2,3,6; Б – 1, 4, 5

12. Установите последовательность движения крови по большому кругу кровообращения у человека.

1. левый желудочек; 2. капилляры; 3. правое предсердие; 4. артерии; 5. вены; 6. аорта

Ответ: 164253

13. Установите последовательность движения крови в малом круг кровообращения у человека, начиная с сердца

1. легочные артерии; 2. правый желудочек; 3. левое предсердие; 4. лёгочные вены; 5. лёгочные капилляры; 6. лёгочный ствол

Ответ: 261543

14. Расположите кровеносные сосуды по мере уменьшения в них давления крови.

1. нижняя полая вена; 2. капилляры; 3. артерии; 4. печёночная вена; 5. аорта

Ответ: 53241

15. Установите, в какой последовательности надо расположить кровеносные сосуды в порядке увеличения скорости движения в них крови

А) воротная вена печени Б) подвздошная артерия В) аорта Г) капилляры

Ответ: ГАБВ

16. Установите правильную последовательность прохождения порции крови из правого желудочка до правого предсердия. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) лёгочная вена 2) левый желудочек 3) лёгочная артерия 4) правый желудочек 5) правое предсердие 6) аорта

Ответ: 431265

17. Установите правильную последовательность прохождения по кругам кровообращения лекарственного препарата, введённого в вену левой руки. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) вена левого предплечья 2) левое предсердие 3) левый желудочек 4) правый желудочек 5) лёгочный ствол 6) лёгочные вены

Ответ: 145623

18. Установите правильную последовательность прохождения меченого радиоактивного вещества по кругам кровообращения, начиная с правого желудочка. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр

1) правое предсердие 2) левое предсердие 3) правый желудочек 4) аорта 5) нижняя (верхняя) полая вена 6) лёгочная вена

Ответ: 362451

19. Установите последовательность прохождения крови по большому кругу кровообращения, начиная с систолы желудочков. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) почечная вена 2) правое предсердие 3) аорта 4) нижняя полая вена 5) почечная артерия

Ответ: 35142

20. Установите правильную последовательность расположения кровеносных сосудов в порядке уменьшения скорости движения крови в них. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) нижняя полая вена 2) аорта 3) артериолы кисти руки 4) капилляры 5) плечевая артерия

Ответ: 25314

21. Установите последовательность прохождения инсулина по кровеносной системе от места выработки до мышечных волокон бицепса руки. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) правый желудочек 2) артерии большого круга кровообращения 3) левое предсердие 4) лёгочные артерии 5) вены большого круга кровообращения

Ответ: 51432

22. Установите последовательность органов кровеносной системы, через которые проходит кровь при кровообращении, начиная с превращения венозной крови в артериальную. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) правый желудочек 2) левое предсердие 3) капилляры лёгких 4) аорта 5) нижняя полая вена

Ответ: 32451

23. Почему в капиллярах наблюдается наименьшая скорость тока крови? Выбери правильный ответ.

1) капилляры максимально далеко расположены от сердца 2) стенки капилляров не имеют мышечных волокон 3) стенки капилляров образованы одним слоем клеток 4) капилляры имеют наибольшую суммарную площадь поперечного сечения

Ответ: 4 — капилляры имеют наибольшую суммарную площадь поперечного сечения

24. Обозначь, какие из суждений верны

А) Артериальная кровь находится в правой половине сердца; Б) Венозная кровь находится в лёгочных венах

Ответ: Оба суждения не верны

25. Верны ли следующие суждения о регуляции работы сердца?

А) Парасимпатический отдел вегетативной нервной системы снижает частоту и силу сердечных сокращений; Б) Ацетилхолин и ионы калия усиливают частоту и силу сердечных сокращений.

Ответ: Верно только А

26.Установите соответствие
Клапаны: Трехстворчатый Двустворчатый Полулунный	Расположение между левым желудочком и левым предсердием в устье аорты в устье легочного ствола между правым желудочком и правым предсердием
Ответ: А. 2 В. 3 С. 3 D. 1

27. Рассмотрите рисунок с изображением фазы сердечного цикла. Определите название этой фазы, её продолжительность и направление движения крови. Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и процессы, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин или процесс из предложенного списка.

СПИСОК ТЕРМИНОВ И ПРОЦЕССОВ: 1) поступление крови из предсердия в желудочек 2) поступление крови из желудочка в артерию 3) поступление крови из вен в предсердие 4) систола предсердия 5) 0,8 с 6) систола желудочка 7) 0,3 с 8) 0,1 с

Фазы сердечного цикла Продолжительность Движение крови ________(А) _________(Б) ________(С)

Ответ: А.4 В.8 С.1

28.Рассмотрите схему сердечного цикла на рисунках 1–3. На каком из рисунков изображена фаза систолы желудочков? В каком состоянии в этот момент находятся створчатые клапаны сердца? В какие сосуды, в момент систолы желудочков, поступает кровь?

Ответ: 1) систола желудочков на рис. 2; 2) стрелки указывают на движение крови из желудочков (на рис. 2 объем желудочков минимален); 3) створчатые клапаны закрыты; 4) кровь поступает в аорту большого круга; 5) кровь поступает в легочный ствол (легочную артерию) малого круга.

29. Проанализируйте таблицу «Структуры кровеносной системы человека». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины, приведённые в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

1) минимальная 2) максимальная 3) артерия 4) сосуд 5) проток 6) однослойные стенки с мышцами 7) многослойные стенки с клапанами 8) многослойные клетки с ворсинками

Название сосуда Особенности строения Скорость движения крови вена (Б) многослойные стенки с клапанами низкая (А) артерия многослойные гладкие стенки высокая капилляр стенки из одного слоя клеток (В) минимальная

Ответ: А.3 Б.7 В.1

30. Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки

1.Сердце сокращается ритмично 70-75 раз в минуту в состоянии покоя. 2.Непрерывная деятельность сердца складывается из двух этапов: сокращения и расслабления желудочков. 3. Учащение работы сердца (более 80 раз в минуту) называют брадикардией, а замедление работы (менее 60 раз в минуту) – тахикардией. 4. Длительность всего сердечного цикла составляет примерно 0,8 сек. 5. Импульсы, приходящие к сердцу по парасимпатическим нервам, усиливают и учащают его сокращения, а по симпатическим – замедляют и ослабляют их.

Ответ: Ошибки допущены в предложениях: 1) 2. – сердечный цикл включает три фазы: сокращение предсердий, сокращение желудочков и общее расслабление; 2) 3 — тахикардия –учащение работы сердца, а брадикардия – замедление; 3) 5 – парасимпатическая нервная система замедляет и ослабляет сердечные сокращения, а симпатическая нервная система – усиливает и учащает их.

31. Вставьте в текст «Движение крови в организме человека» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого цифровые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу. ДВИЖЕНИЕ КРОВИ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА Сердце человека разделено сплошной перегородкой на левую и правую части. В левой части сердца содержится только ___________ (А). Сосуды, пронизывающее всё наше тело, по строению неодинаковы. ___________ (Б) — это сосуды, по которым кровь движется от сердца. У человека имеется два круга кровообращения. Камера сердца, от которой начинается большой круг кровообращения, называется ___________ (В), а заканчивается большой круг в ___________ (Г).

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ: 1) вена 2) артерия 3) капилляр 4) левый желудочек 5) правый желудочек 6) правое предсердие 7) артериальная кровь венозная кровь Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Ответ: А7 Б2 В4 Г6

32.Вставьте в текст «Кровообращение человека» пропущенные термины из предложенного перечня, используя для этого числовые обозначения. Запишите в текст цифры выбранных ответов, а затем получившуюся последовательность цифр (по тексту) впишите в приведённую ниже таблицу. Кровообращение человека Кровеносная система человека состоит из двух кругов кровообращения. Малый круг кровообращения начинается в правом _____(А), откуда кровь по лёгочным артериям попадает в _____(Б) лёгких, где насыщается кислородом. Затем кровь поступает по лёгочным венам в левое _____(В), оттуда в левый желудочек, из которого поступает в аорту. Аорта распределяет кровь по всем крупным артериям организма, в результате чего богатая _____(Г) и питательными веществами кровь омывает все органы. Из капилляров органов кровь собирается в верхнюю и нижнюю полые _____(Д), впадающие в правое предсердие сердца.

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕРМИНОВ: 1) Кислород 2) углекислый газ 3) питательное вещество 4) предсердие 5) желудочек 6) артерия 7) вена капилляр

Ответ: А5 Б8 В4 Г1 Д7

33.Объясните, какой круг кровообращения изображен на рисунке. Какими буквами обозначены сосуды, в которых течет венозная кровь и происходит газообмен, в чем сущность этого газообмена?

Ответ: 1) Изображен малый круг кровообращения (легочный). 2) Венозная кровь течет в легочной артерии (обозначена буквой А). 3) Газообмен происходит в легочных капиллярах (обозначены буквой В). В процессе газообмена углекислый газ переходит из крови в воздух, а кислород – из воздуха в кровь. Кровь становится артериальной.

34.Назовите структуры сердца человека, которые обозначены на рисунке цифрами. Объясните их функции .

Ответ: 1) цифрой 1 обозначена мышечная стенка желудочков, цифрой 2 обозначен створчатый клапан; 2) при сокращении мышцы кровь выталкивается в сосуды малого и большого кругов кровообращения; 3) клапан обеспечивает движение крови только в одном направлении – из предсердия в желудочек (препятствует поступлению крови из желудочка в предсердие)

35.Проанализируйте таблицу «Цикл сердечного сокращения человека». Заполните пустые ячейки таблицы, используя термины и понятия, приведенные в списке. Для каждой ячейки, обозначенной буквами, выберите соответствующий термин из предложенного списка.

Список терминов и понятий: 1) сокращение предсердий 2) створчатые и полулунные открыты 3) сокращение предсердий и желудочков 4) сокращение желудочков, расслабление предсердий 5) створчатые закрыты, полулунные открыты 6) створчатые и полулунные закрыты 7) из предсердий в желудочки и артерии свободно поступает из вен и предсердий в желудочки Название фазы Состояние клапанов Движение крови (А) сокращение предсердий Створчатые открыты, полулунные закрыты Из предсердий в желудочки Сокращение желудочков (Б) створчатые закрыты, полулунные открыты Из желудочков в артерии расслабление Створчатые открыты, полулунные закрыты (В) свободно поступает из вен и предсердий в желудочки

Ответ: А1 Б5 В8

36. Проанализируйте таблицу «Строение сердца». Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин из предложенного списка. Камеры сердца Особенности строения Функции Левый желудочек Мышечная стенка наибольшей толщины (В) Сокращаясь, обеспечивает ток крови по большому кругу кровообращения Правый желудочек (Б) Отделен от правого предсердия трехстворчатым клапаном Сокращаясь, обеспечивает ток крови по малому кругу кровообращения (А) Правое предсердие Место впадения полых вен, несущих венозную кровь. Сокращаясь, направляет кровь в правый желудочек.

Ответ: А4 Б5 В1

Практико-ориентированные вопросы

1.Почему сердце работает всю жизнь, не утомляясь?

Ответ: Сердечный цикл состоит из сокращения предсердий (0,1 сек), сокращения желудочков (0,3 сек) и расслабления или покоя (0,4 сек), получается, что сердечная мышца отдыхает столько же сколько и работает.

2.Как изменится состав крови у альпиниста, неделю находящегося на большой высоте? Почему?

Ответ: 1) На большой высоте мало кислорода. 2) Потребность в нем восполняется за счет увеличения количества эритроцитов.

3.С какой целью человеку измеряют пульс?

Ответ: 1) Чтобы определить число сокращений сердца в минуту. 2) Чтобы определить или заподозрить различные заболевания и состояния.

4.По данным статистики, курящие люди значительно чаще страдают хроническими сердечно-сосудистыми заболеваниями, чем некурящие. Объясните, какое влияние оказывают ядовитые вещества (угарный газ, никотин), содержащиеся в табачном дыме, на эритроциты крови и кровеносные сосуды курильщика

Ответ 1) Происходит резкое сужение кровеносных сосудов, повышается давление крови в них. 2) Снижается эластичность кровеносных сосудов, на их стенках могут откладываться вредные и ядовитые вещества. 3) Происходит взаимодействие угарного газа с эритроцитами, в результате чего резко снижается способность эритроцитов присоединять кислород.

5.Объясните, какие изменения в составе крови происходят в капиллярах малого круга кровообращения у человека? Какая кровь при этом образуется?

Ответ: 1) В крови увеличивается содержание кислорода, уменьшается содержание углекислого газа. 2) Кровь из венозной превращается в артериальную.

6.Какие изменения происходят в составе крови в капиллярах большого круга кровообращения у человека? Какая кровь при этом образуется? Какому процессу способствует медленный ток крови в капиллярах?

Ответ: 1) кровь в капиллярах большого круга отдает кислород и насыщается углекислым газом 2) в капиллярах большого круга кровообращения питательные вещества переходят из крови в тканевую жидкость, а продукты обмена веществ – из тканевой жидкости в кровь; 3) кровь из артериальной превращается в венозную; 4) медленный ток крови в капиллярах способствует полному обмену веществ между кровью и клетками тела

7.Какие сосуды составляют большой круг кровообращения и какова их роль?

Ответ: От левого желудочка отходит аорта, затем артерии крупного, среднего и малого калибра, разветвляющиеся в органах и тканях на капилляры. Из капилляров кровь собирается в мел­кие вены, которые, сливаясь, образуют средние и крупные вены. Две самые крупные вены (верхняя и нижняя полые вены) несут кровь в правое предсердие. Через капилляры большого круга кровообращения ткани и клетки всего организма получают 02 и питательные вещества и удаляют С02 и другие продукты распада.

8.Где расположен центр безусловно-рефлекторной регуляции кровяного давления человека? Чем различаются показатели кровяного давления в аорте и полых венах? Ответ поясните.

Ответ: 1) Центр безусловной регуляции кровяного давления расположен в продолговатом мозге; 2) В аорте давление наиболее высокое, оно создается силой сокращения стенки левого желудочка; 3) В полых венах давление самое низкое за счет ослабления энергии, сообщаемой крови сердцем при сокращении.

9.Опишите путь который пройдет лекарственный препарат, введенный в вену на левой руке, если он должен воздействовать на головной мозг?

Ответ: 1) По венам большого круга кровообращения лекарство поступит в правое предсердие, а далее в правый желудочек. 2) Из правого желудочка по малому кругу (легочные артерии и легочные вены) поступит в левое предсердие. 3) Затем из левого предсердия в левый желудочек, далее по аорте и сонной артерии большого круга поступит в головной мозг.

10.Во время медицинского обследования пациента врач прослушивает фонедоскопом сердце. При прослушивании четко различимы два основных вибрирующих звука – тона сердца. Объясните, с работой каких клапанов и с какими фазами сердечного ритма связаны эти звуки.

Ответ: 1) первый тон вызван движением створчатых клапанов; 2) возникает при сокращении (систоле) желудочков; 3) второй тон вызван движением полулунных клапанов; 4) возникает при расслаблении (диастоле) желудочков (сердца)

11.Непрерывное движение крови по организму человека обеспечивается, главным образом, за счет сокращения сердца. Однако этого недостаточно, так как физические возможности этого органа не позволяют ему обеспечить такое движение крови в венах большого круга. Какие дополнительные факторы способствует венозному кровотоку? Назовите не менее четырех факторов.

Ответ: 1) сокращение гладких мышц стенок вен; 2) сокращения скелетных мышц, окружающих вены; 3) присасывающее действие грудной клетки (на вдохе давление в ней становится отрицательным); 4) присасывающее действие правого предсердия в период его диастолы (расширение его полости приводит к появлению отрицательного давления в нем); 5) разность давлений в начале и конце венозного русла (разность давления в капиллярах и венах).

12.Что происходит с желудочками и клапанами сердца при сокращении предсердий?

Ответ: 1) Желудочки сердца расслаблены. 2) Створчатые клапаны открыты 3) Полулунные клапаны закрыты.

13.К каким последствиям может привести сужение отверстия трехстворчатого клапана сердца у человека?

Ответ: 1) к нарушению поступления крови из правого предсердия в правый желудочек; 2) к застою крови в большом круге кровообращения.

14.Как воздействует на организм человека низкая двигательная активность — гиподинамия? Укажите не менее трех последствий.

Ответ: 1) Снижается выносливость организма, из-за отсутствия физической нагрузки происходит гипотрофия мышц, вплоть до атрофии (их уменьшение в объеме, ослабление, либо атрофия, которая сопровождается замещением мышечной ткани на соединительную) 2) Происходит замедление обмена веществ, энергозатраты организма снижаются и излишек питательных веществ (углеводов) превращается в жиры, которые накапливаются в подкожной жировой клетчатке: масса тела становится избыточной 3) Отсутствие физической активности и избыточная масса тела приводят к повышению кровяного давления (артериальной гипертензии), что ведет к возрастанию нагрузки на сердечную мышцу и ее гипертрофии, в результате чего ухудшается кровоснабжение сердца 4) Недостаточная активность мышц нижних конечностей (вследствие гиподинамии) приводит к венозному застою, расширению вен — возникает варикозная болезнь. Гиподинамия приводит к болезням сердечно-сосудистой системы и негативно сказывается на здоровье человека. 5) Гиподинамия способствует развитию заболеваний сердца и сосудов. Самое распространённое – атеросклероз. Атеросклероз сопровождается стенокардией (сужением коронарных артерий), которое приводит к инфаркту миокарда. Гиподинамия приводит к развитию гипертонической болезни. Для профилактики необходимы кардиотренировки.

15. Что лежит в основе изменения кровяного давления человека в спокойном состоянии и во время работы? Какие отделы нервной системы это обеспечивают?

Ответ: 1) в спокойном состоянии расслабляются гладкие мышцы сосудов, и увеличивается их просвет, давление понижается; 2) во время работы сокращаются гладкие мышцы сосудов, сужается их просвет, давление повышается; 3) в изменении кровяного давления участвуют симпатический (повышает) и парасимпатический (понижает) отделы вегетативной нервной системы

16.Пациент обратился к врачу с жалобами на боли в сердце. Анализ крови показал наличие высокого уровня холестерина. Врач предположил наличие у пациента ишемической болезни сердца. Какой наиболее доступный в поликлиниках метод диагностики сердца позволит подтвердить или опровергнуть предположение врача? Каким образом высокий уровень холестерина в крови мог повлиять на работу сердца? Ответ поясните. Почему пациентам с подобным диагнозом противопоказаны чрезмерные физические нагрузки?

Ответ: 1. электрокардиография (ЭКГ). 2. холестерин откладывается на стенках сосудов. 3. кровоснабжение сердечной мышцы нарушается. 4. недостаток кислорода приводит к гибели клеток миокарда (сердечной мышцы). 5. при чрезмерных нагрузках может случиться сердечный приступ (произойти остановка сердца).

Список литературы:

1. Биология в таблицах, схемах и рисунках/Р.Г. Заяц, [и др.]. — Изд. 8-е, — Ростов н/Д: Феникс, 2014. -396- (ЕГЭ для абитуриентов и школьников)
2. Биология. Интерактивные дидактические материалы. 6-11 класс. Методическое пособие с электронным интерактивным приложением/О.Л. Ващенко, 2-е изд., стереотип. — М.: Планета, 2014 – 576 с.
3. Биология: новый полный справочник для подготовки к ЕГЭ/Г.И. Лернер. – Москва: АСТ: Астрель, 2016. – 412 с.
4. Калинова, Г.С. Биология. Решение заданий повышенного и высокого уровня сложности. Как получить максимальный балл на ЕГЭ. Учебное пособие. / Калинова Г.С, Никишова Е.А., Петросова Р.А. – Москва: «Интеллект-Центр», 2016, — 128 с.
5. Кириленко, А.А. Биология. ЕГЭ-2017. Тематический тренинг. Все типы заданий: учебно-методическое пособие/ А.А. Кириленко. Ростов н/Д: Легион, 2016. -384 с. – (ЕГЭ).
6. ОГЭ. Биология: типовые экзаменационные варианты/ под ред. В.С. Рохлова. – М.: Издательство «Национальное образование», 2020

Интернет – ресурсы:

1. Официальный сайт Федерального института педагогических измерений /Электронный ресурс/Режим доступа fipi.ru.
2. Сайт Сдам ГИА. Решу ОГЭ/Электронный ресурс/Режим доступа geo- oge.sdamgia.ru.
3. БИО-фак/Электронный ресурс/Режим доступа https://bio-faq.ru/prtwo/prtwo026.html (время обращения 17.07.2022)
4. Онлайн школа Фоксфорд/Электронный ресурс/Режим доступа https://foxford.ru/wiki/biologiya/serdechno-sosudistaya-sistema-cheloveka-serdtse (время обращения 19.07.2022)
5. Российская электронная школа/Электронный ресурс/Режим доступа https://resh.edu.ru/subject/lesson/2489/main/ (время обращения 19.07.2022)
6. Кровообращение. Википедия/https://ru.wikipedia.org/wiki/ Электронный ресурс/Режим доступа %D0%9A%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%BE%D0%B1%D1%80%D0%B0%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 (время обращения 17.07.2022)

Приложения:

1. file0.docx.. 2,0 МБ

2. file1.pptx.zip.. 3,6 МБ

Опубликовано: 23.08.2022

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
РАЗДЕЛ III. БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА. 12. АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ЧЕЛОВЕКА (Часть 2): параграфы 12.9 — 12.15.

ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА

12.9. КРОВООБРАЩЕНИЕ

Кровообращение — циркуляция крови в организме. Кровь может выполнять свои функции, только циркулируя в организме.

Система органов кровообращения: сердце (центральный орган кровообращения) и кровеносные сосуды (артерии, вены, капилляры).

12.9.1. Строение сердца

Сердце — полый четырёхкамерный мышечный орган (рис. 12.12). Величина сердца приблизительно соответствует размеру кулака. Масса сердца в среднем 300 г.

Наружная оболочка сердца — перикард. Он состоит из двух листков: один образует околосердечную сумку, другой — наружную оболочку сердца — эпикард. Между околосердечной сумкой и эпикардом имеется полость, наполненная жидкостью для уменьшения трения при сокращении сердца. Средняя оболочка сердца — миокард. Он состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани особого строения. Сердечная мышца образована поперечно-полосатой мышечной тканью особого строения {сердечная мышечная ткань). В ней соседние мышечные волокна связаны между собой цитоплазматическими мостиками. Межклеточные соединения не препятствуют проведению возбуждения, благодаря чему сердечная мышца способна быстро сокращаться. В нервных клетках и скелетных мышцах каждая клетка возбуждается изолированно. Внутренняя оболочка сердца — эндокард. Он выстилает полость сердца и образует створки — клапаны.

Сердце человека состоит из четырёх камер: 2 предсердий (левое и правое) и 2 желудочков (левый и правый). Мышечная стенка желудочков (особенно левого) толще стенки предсердий. В правой половине сердца течёт венозная кровь, в левой — артериальная.

Между предсердиями и желудочками имеются створчатые клапаны (между левыми — двустворчатый, между правыми — трёхстворчатый). Между левым желудочком и аортой и между правым желудочком и лёгочной артерией имеются полулунные клапаны (состоят из трёх листков, напоминающих кармашки). Клапаны сердца обеспечивают движение крови только в одном направлении: из предсердий в желудочки, а из желудочков в артерии.

Сердечная мышца обладает свойством автоматии. Автоматизм сердца — его способность ритмически сокращаться без внешних раздражений под влиянием импульсов, возникающих в нём самом. Автоматическое сокращение сердца продолжается и при его изоляции из организма.

12.9.2. Работа сердца

Функция сердца заключается в перекачке крови из вен в артерии. Сердце сокращается ритмично: сокращения чередуются с расслаблениями. Сокращение отделов сердца называется систолой, а расслабление — диастолой. Сердечный цикл — период, охватывающий одно сокращение и одно расслабление. Он продолжается 0,8 с и состоит из трех фаз: I фаза — сокращение (систола) предсердий — длится 0,1 с; II фаза — сокращение (систола) желудочков — длится 0,3 с; III фаза — общая пауза — и предсердия, и желудочки расслаблены — длится 0,4 с.

В состоянии покоя частота сердечных сокращений взрослого человека составляет 60–80 раз в 1 мин, у спортсменов 40–50, у новорождённых 140. При физической нагрузке сердце сокращается чаще, при этом продолжительность общей паузы уменьшается. Количество крови, выбрасываемое сердцем за одно сокращение (систолу), называется систолическим объёмом крови. Он составляет 120–160 мл (60-80 мл для каждого желудочка). Количество крови, выбрасываемое сердцем за одну минуту, называется минутным объёмом крови. Он составляет 4,5–5,5 л.

Электрокардиограмма (ЭКГ) — запись биоэлектрических сигналов от кожи рук и ног и от поверхности грудной клетки. ЭКГ отражает состояние мышцы сердца.

При работе сердца возникают звуки, называемые тонами сердца. При некоторых заболеваниях характер тонов изменяется и появляются шумы.

12.9.3. Сосуды

Стенки артерий и вен состоят из трёх слоев (рис. 12.13): внутренний (тонкий слой эпителиальных клеток), средний (толстый слой эластичных волокон и клеток гладкой мышечной ткани) и наружный (рыхлая соединительная ткань и нервные волокна). Капилляры состоят из одного слоя эпителиальных клеток.

Артерии — сосуды, по которым кровь течёт от сердца к органам и тканям. Стенки состоят из трёх слоёв. Различают следующие типы артерий: артерии эластического типа (ближайшие к сердцу крупные сосуды), артерии мышечного типа (средние и мелкие артерии, которые оказывают сопротивление кровотоку и тем самым регулируют приток крови к органу) и артериолы (последние разветвления артерии, переходящие в капилляры).

Капилляры — тонкие сосуды, в которых происходит обмен жидкостями, питательными веществами и газами между кровью и тканями. Их стенка состоит из одного слоя эпителиальных клеток. Длина всех капилляров тела человека — около 100000 км. В местах перехода артерий в капилляры имеются скопления мышечных клеток, которые регулируют просвет сосудов. В состоянии покоя у человека открыто 20—30% капилляров.

Движение жидкости через капиллярную стенку происходит в результате разности гидростатического давления крови и гидростатического давления окружающей ткани, а также под действием разности осмотического давления крови и межклеточной жидкости. В артериальном конце капилляра растворённые в крови вещества фильтруются в тканевую жидкость. В венозном его конце давление крови уменьшается, осмотическое давление белков плазмы способствует поступлению жидкости и продуктов метаболизма обратно в капилляры.

Вены — сосуды, по которым кровь течёт от органов к сердцу. Стенки их (как и у артерий) состоят из трёх слоёв, но они тоньше и беднее эластическими волокнами. Поэтому вены менее упруги. Большинство вен снабжено клапанами, которые препятствуют обратному току крови.

12.9.4. Большой и малый круги кровообращения

Сосуды в организме человека образуют две замкнутые системы кровообращения. Выделяют большой и малый круги кровообращения (рис. 12.14). Сосуды большого круга снабжают кровью органы, сосуды малого круга обеспечивают газообмен в лёгких.

Большой круг кровообращения: артериальная (насыщенная кислородом) кровь течёт от левого желудочка сердца через аорту, далее по артериям, артериальным капиллярам ко всем органам; от органов венозная кровь (насыщенная углекислым газом) течёт по венозным капиллярам в вены, оттуда через верхнюю полую вену (от головы, шеи и рук) и нижнюю полую вену (от туловища и ног) в правое предсердие.

Малый круг кровообращения: венозная кровь течёт от правого желудочка сердца через лёгочную артерию в густую сеть капилляров, оплетающих лёгочные пузырьки, где кровь насыщается кислородом, далее артериальная кровь течёт по лёгочным венам в левое предсердие. В малом круге кровообращения артериальная кровь течёт по венам, венозная — по артериям.

12.9.5. Движение крови по сосудам

Кровь движется по сосудам благодаря сокращениям сердца, создающим разницу давлений крови в разных частях сосудистой системы. Кровь течёт от места, где её давление выше (артерии), туда, где её давление ниже (капилляры, вены). В то же время движение крови по сосудам зависит от сопротивления стенок сосудов. Количество крови, проходящей через орган, зависит от разности давлений в артериях и венах этого органа и сопротивления течению крови в его сосудистой сети. Скорость течения крови обратно пропорциональна суммарной площади поперечного сечения сосудов. Скорость кровотока в аорте составляет 0,5 м/с, в капиллярах — 0,0005 м/с, в венах — 0,25 м/с.

Сердце сокращается ритмично, поэтому в сосуды кровь поступает порциями. Однако течёт кровь в сосудах непрерывно. Причины этого — в эластичности стенок сосудов.

Для движения крови по венам недостаточно одного давления, создаваемого сердцем. Этому способствуют клапаны вен, обеспечивающие ток крови в одном направлении; сокращение близлежащих скелетных мышц, которые сжимают стенки вен, проталкивая кровь к сердцу; присасывающее действие крупных вен при увеличении объёма грудной полости и отрицательное давление в ней.

12.9.6. Кровяное давление и пульс

Кровяное давление — давление, при котором кровь находится в кровеносном сосуде. Наиболее высокое давление в аорте, меньше в крупных артериях, ещё меньше в капиллярах и самое низкое в венах.

Кровяное давление у человека измеряют с помощью ртутного или пружинного тонометра в плечевой артерии (артериальное давление). Максимальное (систолическое) давление — давление во время систолы желудочков (110–120 мм рт. ст). Минимальное (диастолическое) давление — давление во время диастолы желудочков (60—80 мм рт. ст.). Пульсовое давление — разность между систолическим и диастолическим давлением. Повышение кровяного давления называется гипертонией, понижение — гипотонией. Повышение артериального давления происходит при тяжёлой физической нагрузке, понижение — при больших кровопотерях, сильных травмах, отравлениях и др. С возрастом эластичность стенок артерий уменьшается, поэтому давление в них становится выше. Нормальное кровяное давление организм регулирует с помощью введения или изъятия крови из кровяных депо (селезёнки, печени, кожи) или с помощью изменения просвета сосудов.

Движение крови по сосудам возможно благодаря разности давлений в начале и в конце круга кровообращения. Кровяное давление в аорте и крупных артериях составляет 110–120 мм рт. ст. (то есть на 110–120 мм рт. ст. выше атмосферного), в артериях — 60–70, в артериальном и венозном концах капилляра — 30 и 15 соответственно, в венах конечностей 5–8 мм рт. ст., в крупных венах грудной полости и при впадении их в правое предсердие — почти равно атмосферному (при вдохе несколько ниже атмосферного, при выдохе — несколько выше).

Артериальный пульс — ритмичные колебания стенок артерий в результате поступления крови в аорту при систоле левого желудочка. Пульс можно обнаружить на ощупь там, где артерии лежат ближе к поверхности тела: в области лучевой артерии нижней трети предплечья, в поверхностной височной артерии и тыльной артерии стопы.

12.9.7. Лимфатическая система

Лимфа — бесцветная жидкость; образуется из тканевой жидкости, просочившейся в лимфатические капилляры и сосуды; содержит в 3-4 раза меньше белков, чем плазма крови; реакция лимфы щелочная. В ней присутствует фибриноген, поэтому она способна свёртываться. В лимфе нет эритроцитов, в небольших количествах содержатся лейкоциты, проникающие из кровеносных капилляров в тканевую жидкость.

Лимфатическая система (рис. 12.15) включает лимфатические сосуды (лимфатические капилляры, крупные лимфатические сосуды, лимфатические протоки — наиболее крупные сосуды) и лимфатические узлы. Обращение лимфы: ткани, лимфатические капилляры, лимфатические сосуды с клапанами, лимфатические узлы, грудной и правый лимфатические протоки, крупные вены, кровь, ткани. Лимфа движется по сосудам благодаря ритмическим сокращениям стенок крупных лимфатических сосудов, наличию в них клапанов, сокращению скелетных мышц, присасывающему действию грудного протока при вдохе.

Функции лимфатической системы: дополнительный отток жидкости от органов; кроветворная и защитная функции (в лимфатических узлах происходит размножение лимфоцитов и фагоцитирование болезнетворных микроорганизмов, а также выработка иммунных тел); участие в обмене веществ (всасывание продуктов распада жиров).

12.9.8. Регуляция деятельности сердца и сосудов

Деятельность сердца и сосудов контролируется с помощью нервной и гуморальной регуляции. При нервной регуляции центральная нервная система может уменьшать или увеличивать частоту сердечных сокращений, сужать или расширять кровеносные сосуды. Эти процессы регулируются соответственно парасимпатической и симпатической нервными системами. При гуморальной регуляции в кровь выбрасываются гормоны. Ацетилхолин снижает частоту сердечных сокращений, расширяет сосуды. Адреналин стимулирует работу сердца, сужает просвет сосудов. Увеличение содержания в крови ионов калия угнетает, а кальция усиливает работу сердца. Недостаток кислорода или избыток углекислого газа в крови ведут к расширению сосудов. Повреждение сосудов вызывает их сужение в результате выделения из тромбоцитов специальных веществ.

Заболевания органов системы кровообращения в большинстве случаев возникают из-за нерационального питания, частых стрессовых состояний, гиподинамии, курения и т.д. Мерами предупреждения сердечно-сосудистых заболеваний являются физические упражнения и здоровый образ жизни.

12.9.9. Первая помощь при кровотечениях

Потеря 1/3 объёма крови угрожает жизни. Причины кровотечений: повреждение сосудов в результате травм, разрушение стенок сосудов при болезнях (опухоли, воспалительный процесс), увеличение проницаемости стенок сосудов, нарушение свертываемости крови. Кровотечения бывают капиллярные, венозные и артериальные. От типа кровотечения зависит первая помощь (табл. 12.18).

Таблица 12.18. Первая помощь при кровотечениях

12.10. НЕРВНАЯ СИСТЕМА

Нервная система осуществляет взаимосвязь всех частей организма (нервную регуляцию), взаимосвязь его с окружающей средой и сознательную деятельность человека. Деятельность нервной системы лежит в основе процессов высшей нервной деятельности (чувства, обучение, память, речь, мышление и др.).

Нервную систему анатомически делят на центральную (головной и спинной мозг) и периферическую (нервы и нервные узлы). В зависимости от характера иннервации органов и тканей нервную систему делят на соматическую (управляет деятельностью скелетной мускулатуры и подчиняется воле человека) и вегетативную (автономную) (управляет деятельностью внутренних органов, желёз, гладкой мускулатуры и не подчиняется воле человека).

12.10.1. Рефлексы

Все акты сознательной и бессознательной деятельности являются рефлекторными актами. Рефлекс — ответная реакция организма на раздражение, осуществляемая центральной нервной системой. Рефлекторная дуга — путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора к рабочему органу (рис. 12.16).

От рецептора в центральную нервную систему импульсы идут по чувствительному пути, а от центральной нервной системы к рабочему органу — по двигательному пути. Рефлекторная дуга имеет следующие составные части:

• рецептор (окончание дендрита чувствительного нейрона; воспринимает раздражение),
• чувствительное (центростремительное) нервное волокно (передаёт возбуждение от рецептора в ЦНС),
• нервный центр (группа вставочных нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС; передаёт нервные импульсы с чувствительных нервных клеток на двигательные),
• двигательное (центробежное) нервное волокно (передаёт возбуждение от ЦНС к исполнительному органу, деятельность которого изменяется в результате рефлекса).

Простая рефлекторная дуга состоит из двух нейронов: чувствительного и двигательного (например, коленный рефлекс), а сложная рефлекторная дуга — из чувствительного, одного или нескольких вставочных и двигательного. Посредством вставочных нейронов происходит обратная связь между рабочим органом и ЦНС, осуществляется контроль адекватности ответа рабочего органа полученному раздражению. Это позволяет нервным центрам в случае необходимости вносить изменения в работу исполнительных органов.

Большое значение для рефлекторной реакции наряду с возбуждением имеет торможение. В ряде случаев возбуждение одного нейрона не только не передаётся другому, а даже угнетает его, то есть вызывает торможение. Торможение не позволяет возбуждению беспредельно распространяться в нервной системе. Взаимосвязь возбуждения и торможения обеспечивает согласованную работу всех органов и организма в целом.

Рефлексы бывают безусловные и условные. Для осуществления безусловных (врождённых) рефлексов организм с рождения имеет готовые рефлекторные дуги. Для осуществления условных (приобретённых) рефлексов рефлекторные дуги формируются в течение жизни, когда для этого возникают необходимые условия.

12.10.2. Спинной мозг

Спинной мозг расположен в костном позвоночном канале. Имеет вид белого шнура диаметром около 1 см (рис. 12.17). На передней и задней сторонах имеются глубокие продольные борозды. В самом центре спинного мозга находится центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Канал окружён серым веществом (имеет вид бабочки), которое, в свою очередь, окружено белым веществом. В белом веществе располагаются восходящие пути (аксоны нейронов спинного мозга) и нисходящие пути (аксоны нейронов головного мозга). Серое вещество напоминает контур бабочки и состоит из передних, задних, боковых рогов и промежуточной части, соединяющей их. В передних рогах расположены двигательные нейроны — мотонейроны (их аксоны иннервируют скелетные мышцы), в задних — вставочные нейроны (связывающие чувствительные и двигательные нейроны), а в боковых рогах — вегетативные нейроны (их аксоны идут на периферию к вегетативным узлам).

Спинной мозг состоит из 31 сегмента, от каждого из которых отходит пара смешанных спинномозговых нервов, имеющих по паре корешков: передний (аксоны двигательных нейронов) и задний (аксоны чувствительных нейронов).

Функции спинного мозга: рефлекторная (осуществление простых рефлексов: двигательных и вегетативных — сосудодвигательный, пищевой, дыхательный, дефекации, мочеиспускания, половой) и проводниковая (проводит нервные импульсы от и к головному мозгу). Повреждение спинного мозга приводит к нарушению проводниковых функций, следствием чего является паралич.

12.10.3. Головной мозг

Головной мозг расположен в мозговом отделе черепа. Он также имеет белое вещество (проводящие пути между головным мозгом и спинным; между отделами головного мозга) и серое вещество (в виде ядер внутри белого вещества; кора, покрывающая большие полушария и мозжечок). Масса головного мозга взрослого человека составляет около 1400–1600 г.

Головной мозг включает 5 отделов (рис. 12.18): продолговатый мозг, задний мозг (мост и мозжечок), средний мозг, промежуточный мозг, передний мозг (большие полушария). Полушария переднего мозга человека являются эволюционно более новыми и достигают наибольшего развития (до 80 % массы мозга). Продолговатый мозг, варолиев мост (задний мозг), средний и промежуточный образуют ствол головного мозга.

Продолговатый мозг и мост являются продолжением спинного мозга и выполняют рефлекторную (пищеварение, дыхание, сердечная деятельность, защитные рефлексы: рвота, кашель) и проводящую функции.

Задний мозг состоит из варолиева моста и мозжечка. Варолиев мост проводящими путями связывает продолговатый мозг и мозжечок с большими полушариями. Мозжечок регулирует двигательные акты (равновесие, координация движений, поддержание позы).

Средний мозг поддерживает тонус мышц, отвечает за ориентировочные, сторожевые и оборонительные рефлексы на зрительные и звуковые раздражители.

Промежуточный мозг регулирует сложные двигательные рефлексы, координирует работу внутренних органов и осуществляет гуморальную регуляцию (обмен веществ, потребление воды и пищи, поддержание температуры тела). Промежуточный мозг включает таламус, эпиталамус и гипоталамус. Сверху к нему прилегает эпифиз, снизу — гипофиз. Таламус — подкорковый центр всех видов чувствительности (кроме обоняния). Кроме того, он регулирует и координирует внешнее проявление эмоций (мимику, жесты, изменение дыхания, пульса, давления). В гипоталамусе находятся центры вегетативной нервной системы, обеспечивающие постоянство внутренней среды, а также регулирующие обмен веществ, температуру тела. С гипоталамусом связаны чувство голода, жажды и насыщения, регуляция сна и бодрствования. Гипоталамус контролирует деятельность гипофиза. Эпиталамус принимает участие в работе обонятельного анализатора.

Передний мозг (большие полушария) осуществляет психическую деятельность (память, речь, мышление, поведение и т.д.). Состоит из двух больших полушарий: правого и левого. Серое вещество (кора) находится сверху полушарий, белое — внутри. Белое вещество представляет собой проводящие пути полушарий. Среди белого вещества расположены ядра серого вещества (подкорковые структуры).

Кора больших полушарий представляет собой слой серого вещества толщиной в 2–4 мм. Многочисленные складки, извилины и борозды увеличивают площадь коры (до 2000–2500 см²). Каждое полушарие разделено бороздами на доли: лобную (здесь находятся вкусовая, обонятельная, двигательная и кожно-мускульная зоны), теменную (двигательная и кожно-мускульная зоны), височную (слуховая зона) и затылочную (зрительная зона). Каждое полушарие отвечает за противоположную ей сторону тела. В функциональном отношении полушария неравнозначны. Левое полушарие — «аналитическое», отвечает за абстрактное мышление, навыки письменной и устной речи. Правое полушарие —«синтетическое», отвечает за образное мышление.

Нарушения деятельности головного мозга могут быть обусловлены наследственными факторами и факторами внешней среды. Повреждение отдельных участков головного мозга приводит к нарушению различных функций.

12.10.4. Вегетативная нервная система

Вегетативная (автономная) нервная система управляет деятельностью внутренних органов, желёз, гладкой мускулатуры и не подчиняется воле человека (табл. 12.19). Вегетативная нервная система делится на симпатическую и парасимпатическую. И та и другая состоят из вегетативных ядер (скопления нейронов, лежащих в спинном или головном мозге), вегетативных узлов (скопления нейронов, расположенных за пределами центральной нервной системы) и нервных окончаний (в стенках рабочих органов). Таким образом, путь от центра до иннервируемого органа состоит из двух нейронов (рис. 12.19). Это отличительный признак вегетативной нервной системы от соматической, где этот путь представлен одним нейроном.

Таблица 12.19. Сравнительная характеристика отделов периферической нервной системы

Симпатические ядра находятся в спинном мозге, симпатические узлы — около позвоночника, а нервные окончания — в самих органах (табл. 12.20). Парасимпатические ядра находятся в продолговатом, среднем мозге или конце спинного мозга, а парасимпатические узлы и нервные окончания в самих органах. Нервные волокна, отходящие от парасимпатических ядер продолговатого мозга к парасимпатическим узлам в органах грудной и брюшной полости, называются блуждающими нервами. Медиаторами в синапсах симпатической нервной системы являются в основном адреналин и норадреналин, парасимпатической — ацетилхолин.

Таблица 12.20. Сравнительная характеристика отделов вегетативной нервной системы

Большинство органов имеют как симпатическую, так и парасимпатическую иннервацию. Их воздействие на органы противоположно (табл. 12.21). Симпатическая система мобилизует силы организма в экстремальной ситуации (учащение и усиление сердечных сокращений, приток крови от внутренних органов к скелетным мышцам, ослабление сокоотделения и движений желудка, ослабление перистальтики кишечника), парасимпатическая — система «отбоя» — способствует протеканию восстановительных процессов организма (замедление и ослабление сердечных сокращений, приток крови к внутренним органам, усиление сокоотделения и движений желудка, усиление перистальтики кишечника). В этом заключается функция вегетативной нервной системы.

Таблица 12.21. Воздействие симпатической и парасимпатической систем на организм

12.11. ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

12.11.1. Безусловные и условные рефлексы

Высшая нервная деятельность — совокупность сложных форм деятельности коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающих наиболее совершенное приспособление животных и человека к окружающей среде. В её основе лежит осуществление сложных рефлекторных актов.

Впервые материалистическое объяснение высшей нервной деятельности человека дал И. М. Сеченов. Он доказал, что все акты сознательной и бессознательной деятельности являются рефлекторными. И. П. Павлов развил идеи И. М. Сеченова экспериментально. Он открыл нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействия внешней среды — условный рефлекс. И. П. Павловым было создано учение о безусловных и условных рефлексах.

Рефлекс — ответная реакция организма на внешнее или внутреннее воздействие (раздражение), осуществляемая центральной нервной системой. Реализация рефлексов обеспечивается нервными элементами, формирующими рефлекторную дугу, то есть путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора к рабочему органу.

В состав рефлекторной дуги входят рецептор, афферентная (центростремительная) часть, центральное звено (нервный центр), эфферентная (центробежная) часть, исполнительный орган (мышца, железа).

Существуют разные классификации рефлексов. По биологическому значению рефлексы делят на защитные, пищеварительные, половые, ориентировочные и др.; по модальности раздражителя — на зрительные, слуховые, обонятельные и др.; по характеру ответной реакции (в зависимости от исполнительного органа) — на двигательные, секреторные, сосудистые и т. д.

Кроме того, И. П. Павловым все рефлексы были разделены на условные и безусловные (табл. 12.22). Безусловные рефлексы — врождённые реакции организма. Они сформировались и закрепились в процессе эволюции и передаются по наследству. Условные рефлексы — приобретённые реакции организма. Они вырабатываются, закрепляются и могут угасать в течение жизни; не передаются по наследству.

Таблица 12.22. Сравнительная характеристика безусловных и условных рефлексов

Биологическое значение условных рефлексов. Безусловные рефлексы обеспечивают организму поддержание жизнедеятельности в относительно постоянных условиях существования. Основные безусловные рефлексы: пищевые (жевание, сосание, глотание, отделение слюны, желудочного сока и др.), оборонительные (отдёргивание руки от горячего предмета, кашель, чихание, мигание), половые и др.

Условные рефлексы обеспечивают организму более совершенное приспособление к меняющимся условиям существования. Они вырабатываются на базе безусловных. Примером формирования условно-рефлекторной реакции может быть сочетание звукового раздражителя (например, звонка) с кормлением животного. После ряда повторений такого сочетания у животного будет наблюдаться слюноотделение, возникающее при звуке звонка даже при отсутствии предъявления пищи.

Образование и торможение условных рефлексов. К основным условиям формирования условных рефлексов относятся:

• повторное сочетание ранее индифферентного (нейтрального) раздражителя (звукового, светового, тактильного и т.д.) с действием подкрепляющего безусловного (или хорошо выработанного условного) раздражителя;
• незначительное предшествование по времени индифферентного раздражителя по отношению к подкрепляющему стимулу;
• достаточная возбудимость безусловной реакции (деятельное состояние коры головного мозга);
• отсутствие постороннего раздражения или другой деятельности во время выработки рефлекса.

Для обеспечения адекватного поведения требуется не только способность к образованию условных рефлексов, но и возможность устранять условно-рефлекторные реакции, необходимость в которых отпала. Это обеспечивается процессами торможения.

Торможение условных рефлексов может быть безусловным (внешним и запредельным) и условным (внутренним). Внешнее торможение происходит, если в момент действия условного сигнала начинает действовать посторонний раздражитель. Запредельное торможение наблюдается, когда интенсивность условного сигнала превышает определённый предел. В обоих случаях условная реакция тормозится. Внутреннее торможение проявляется в угасании условного рефлекса с течением времени, если он не подкрепляется действием безусловных рефлексов (то есть если условия его выработки не повторяются).

Существуют разные классификации условных рефлексов. По биологическому значению (по роду потребностей) различают витальные условные рефлексы (оборонительные, регуляции сна и др.), зоосоциальные (родительский, территориальный и др.) и условные рефлексы саморазвития (исследовательский, имитационный, игровой и др.). По характеру подкреплений: условные рефлексы первого порядка (вырабатываются на основе безусловных рефлексов), условные рефлексы второго порядка (вырабатываются на основе условных рефлексов первого порядка) и т. д. По природе условного сигнала: натуральные (образуются на естественные признаки безусловного раздражителя, например, вид и запах мяса) и искусственные (вырабатываются на сигналы, не являющиеся непременным атрибутом раздражителя, например, звон посуды или слова «кушать подано»).

Таким образом, выработка и торможение условных рефлексов обеспечивают более тонкую адаптацию организма к окружающей среде, позволяют оптимизировать поведение в ответ на изменения внешней среды.

Особенности высшей нервной деятельности человека. Условно-рефлекторная деятельность является общей и для высших животных, и для человека. И у человека, и у животных имеется первая сигнальная система — анализ и синтез конкретных сигналов, предметов и явлений внешнего мира. У человека, кроме того, развивается вторая сигнальная система — речь, письменность, абстрактное мышление. Её возникновение связано с коллективной трудовой деятельностью и жизнью в обществе. Слова — это сигналы первичных сигналов. Вторая сигнальная система социально обусловлена — вне общества, без общения с другими людьми она не формируется. Некоторые животные способны издавать звуки. Однако слово для человека не просто сочетание определённых звуков, а прежде всего его значение, содержащийся в нём смысл. С помощью слов люди способны обмениваться мыслями. Речь и письменность позволяют человеку накапливать и передавать опыт из поколения в поколение. Появление речи привело к возникновению абстрактного мышления — мышления с помощью абстрактных понятий, отвлечённых от конкретных предметов и явлений.

12.11.2. Психика, психические явления, поведение человека

Психика — свойство высокоорганизованной материи, заключающееся в активном отражении субъектом объективного мира и саморегуляции на этой основе своего поведения и деятельности. Психика проявляется в трёх основных видах психических явлений: психические процессы, психические состояния и психические свойства. Рассмотрим некоторые из психических явлений.

Ощущение — психическое отражение отдельных свойств предметов объективного мира, возникающее при их непосредственном воздействии на сенсорную систему (органы чувств).

Восприятие — целостное отражение предметов и явлений объективного мира на основе ощущений. В зависимости от того, какая из форм существования материи отражается, выделяют восприятие пространства, восприятие времени и восприятие движений.

Внимание — направленность психической деятельности, сосредоточенность на важных в данный момент предметах и явлениях. Свойства внимания: устойчивость (длительное сосредоточение внимания на одном объекте), распределение (возможность удержания внимания одновременно на нескольких объектах), объём (максимальное количество объектов, одновременно охваченных вниманием), концентрация (сосредоточение внимания на существенных объектах и поддержание сосредоточенности), переключение (преднамеренный перенос внимания с одного объекта на другой).

Внимание может быть непроизвольным (не требует волевого усилия) и произвольным (требует волевого усилия). Текущим поведением человека руководит преобладающая в данный момент потребность. Это называется принципом доминанты.

Память — психическое отражение прошлого опыта, обеспечивающее его использование или исключение из деятельности и сознания. Память основана на следующих процессах: запоминание, сохранение, узнавание, воспроизведение, забывание. При протекании процессов памяти в нервной системе происходят определённые изменения, которые сохраняются в течение некоторого времени и влияют на характер протекания рефлекторных реакций.

Формы проявления памяти чрезвычайно многообразны. В зависимости от характера психической активности, преобладающей в деятельности, память бывает:

• двигательная, или моторная (память движений — бытовые, спортивные, трудовые и другие двигательные навыки),
• образная (память образов окружающих предметов, звуков, запахов и др.),
• эмоциональная (память пережитых чувств и эмоций),
• словесно-логическая (память прочитанных, услышанных, произнесённых слов и мыслей). Словесно-логическая память разделяется на логическую (запоминание причинно-следственных связей словесной информации) и механическую (запоминание текстов, сложных для логической организации).

В зависимости от целей деятельности память делят на непроизвольную (запоминание и воспроизведение происходят автоматически, без волевых усилий) и произвольную (имеется цель запоминания, требуются усилия воли).

В зависимости от времени хранения информации память бывает кратковременной (информация либо будет забыта, либо перейдёт в долговременную память), долговременной (длительное сохранение опыта; сохранность зависит от частоты использования сохраняемой информации, общего объёма информации, получаемого человеком до и после этого материала и др.) и оперативной (может быть как кратковременной, так и долговременной; постоянно готова к использованию).

Запоминание бывает механическое (такие знания человек не способен применять в жизни) и осмысленное. Память можно тренировать. Одно из важных условий запоминания — повторение.

Мышление — процесс познания реального мира на основе опосредованного и обобщённого отражения действительности. Мышление позволяет обнаружить скрытые от непосредственного наблюдения, сущностные стороны предметов и явлений. В зависимости от материала, которым оперирует в мыслительной деятельности человек, мышление делят на наглядно-действенное (оперирование конкретными предметами), наглядно-образное (оперирование образами предметов) и понятийное, или абстрактное (оперирование абстрактными понятиями).

Чувства — психический процесс, отражающий отношение человека к предметам и явлениям, отличающийся относительной устойчивостью. Эмоции – сиюминутное субъективное отношение человека к действительности и к самому себе в конкретной ситуации; внешние проявления чувства. Потребности, чувства и эмоции играют в жизни человека роль внутренних регуляторов поведения. Чувства выполняют две функции: сигнальную (запечатление в памяти конкретной ситуации и связанных с ней эмоциональных переживаний) и регуляторную (выражение эмоции в различных изменениях внутренней среды и в различных двигательных проявлениях). В зависимости от того, удовлетворяются потребности человека или нет, у него возникают положительные чувства (например, радость) или отрицательные (например, горе).

Обычно выделяют пять основных форм переживания чувств: чувственный тон, эмоции, аффекты, стресс, настроение. На основе простых чувств формируются так называемые высшие чувства. К ним относятся моральные, интеллектуальные, эстетические и практические чувства.

Темперамент — устойчивое сочетание динамических особенностей психики (активности, эмоциональности и др.), определяющихся стойкими врождёнными свойствами нервной системы. Основываясь на разном сочетании показателей, характеризующих процессы возбуждения и торможения (силе, уравновешенности и подвижности нервных процессов), И. П. Павлов выделил 4 типа высшей нервной деятельности. Данное деление совпадает с классификацией темпераментов, предложенной Гиппократом более 2 тысяч лет назад.

1. Сильный уравновешенный подвижный тип (сангвиник) — сильная нервная система (высокая работоспособность нервных клеток), уравновешенность возбуждения и торможения, высокая подвижность нервных процессов (быстрая смена состояний нервной системы).
2. Сильный уравновешенный инертный тип (флегматик) — сильная нервная система, уравновешенность возбуждения и торможения, низкая подвижность нервных процессов.
3. Сильный неуравновешенный подвижный тип (холерик) — сильная нервная система, преобладание процессов возбуждения над торможением, высокая подвижность нервных процессов.
4. Слабый неуравновешенный инертный тип (меланхолик) — слабая нервная система (низкая работоспособность нервных клеток), преобладание процессов торможения над возбуждением, низкая подвижность нервных процессов.

Поведение человека. Нормальная жизнедеятельность организма возможна лишь при поддержании относительно постоянного состава внутренней среды. Нужда в чём-либо необходимом для этого вызывает особое состояние — потребность. Потребность — источник активности, состояние, выражающее зависимость человека от условий существования.

Различают два уровня потребностей. Первый уровень включает витальные, социальные и идеальные потребности. Витальные потребности связаны с жизнеобеспечением человека как биологического существа (потребности в кислороде, воде, пище, тепле, сне, безопасности, продолжении рода, экономии сил и т.д.). Социальные потребности обусловлены жизнью человека в обществе (потребности во внимании, любви, заботе, принадлежности к группе, следовании нормам и идеологии, самореализации и др.). Идеальные потребности связаны с появлением у человека сознания (потребности в истине, вере, познании себя, окружающего мира, своего места в мире, смысла жизни; потребности в красоте, справедливости и т.д.). Второй уровень представлен самоценными потребностями. Самоценные потребности — вторичные потребности, без которых удовлетворение первичных потребностей затруднено или невозможно (потребность в вооружённости — запасе сил и средств, потребность в преодолении — возникает в процессе формирования воли и самости и др.).

Мотив — предмет (материальный или идеальный), служащий удовлетворению потребности. Мотивы бывают осознанные (убеждения, стремления, намерения, мечты, идеалы, страсти, интересы) и неосознанные (влечения, эмоции, установки).

Поведение человека — сложный комплекс двигательных актов, направленных на удовлетворение потребностей организма. Индивидуальное поведение человека, его характер зависят в наибольшей степени от его социального опыта (опыта общения с людьми и окружающим миром) и в меньшей степени (для людей без врождённых пороков развития) от наследственности. Формирование социального опыта начинается с рождения. Наиболее стойкие черты характера (альтруист или эгоист, общительный или замкнутый, активный или пассивный) формируются к 3-5 годам. Характер, поведение, привычки могут меняться в течение жизни, но в детстве закладываются наиболее важные черты, определяющие поведение в экстремальных ситуациях, когда не остаётся времени на раздумье.

12.11.3. Сознание

Сознание — это высший уровень отражения действительности, проявляющийся в способности личности отдавать себе ясный отчёт об окружающем, о настоящем и прошлом времени, принимать решения и в соответствии с ситуацией управлять своим поведением. Для сознания характерно включение себя в совокупность знаний об окружающем мире, то есть осознание своего существования. Из всех живых организмов, обитающих на Земле, сознание присуще только человеку.

Признаки сознания: 1) внимание и способность сосредоточиться; 2) возможность оценить предстоящий поступок, то есть способность к ожиданию и прогнозированию; 3) способность порождать абстрактные мысли, оперировать ими, выражать их словами или иным способом; 4) осознание своего «я» и признание других индивидуумов; 5) наличие эстетических ценностей.

Выделяют различные состояния сознания. Бессознательное состояние — экстремальное состояние, при котором регистрируются лишь психовегетативные реакции; проявления познавательных и эмоциональных процессов отсутствуют. Сон — состояние, которое предполагает переживание сновидений, допускает подпороговое восприятие и частичное запоминание содержания сновидений. Бодрствование — состояние осознания окружающего мира и себя, доступное самонаблюдению. Оно включает весь спектр психических проявлений в рамках осознания — восприятие, воспоминание, внимание, мышление и саморегуляцию.

12.11.4. Сон

Чередование сна и бодрствования — необходимое условие жизни человека. Человек проводит во сне примерно треть жизни. Во время бодрствования мозг поддерживается в активном состоянии за счёт импульсов, поступающих от рецепторов. При прекращении или резком ограничении поступления импульсов в мозг развивается сон.

Выделяют следующие основные функции сна: компенсаторно-восстановительная — во время сна идёт ряд метаболических преобразований, направленных на восстановление истраченных ресурсов организма и обеспечивающих трофические процессы в тканях; информационная — во время сна, по всей видимости, происходят переработка, анализ и сортировка полученной во время бодрствования информации; адаптивная — в эволюционном плане у животных сон обеспечивает безопасность при сохранении неподвижности в укромных местах.

Во время сна мускулатура расслаблена, дыхание редкое, снижены кожная чувствительность, зрение, слух, обоняние, обмен веществ, величина кровяного давления, частота сердечных сокращений, температура тела.

Во время сна мозг проходит через несколько различных фаз, которые повторяются примерно каждые полтора часа. Сон состоит из двух качественно различных состояний — медленного сна и быстрого сна. Они отличаются по типам электрической активности мозга, сердечным сокращениям, дыханию, тонусу мышц, движениям глаз.

Медленный сон подразделяется на несколько стадий:

1. Дремота. На этой стадии в электроэнцефалограмме (ЭЭГ) исчезает основной биоэлектрический ритм бодрствования — альфа-ритм. Он сменяется низкоамплитудными колебаниями. Это стадия засыпания. На этой стадии у человека могут возникать сноподобные галлюцинации.
2. Поверхностный сон. Характеризуется появлением веретён сна — веретенообразный ритм 14–18 колебаний в секунду. При появлении первых веретён сна сознание человека отключается. В паузах между такими веретёнами человека легко разбудить.
3. Дельта-сон. На этой стадии в ЭЭГ появляются высоко амплитудные медленные колебания — дельта-волны. Это наиболее глубокий период сна. У человека снижен мышечный тонус, отсутствуют движения глаз, ритм дыхания и пульс стабилизируются и становятся реже, понижается температура тела (на 0,5 °С). Пробудить человека из дельта-сна очень трудно. Как правило, разбуженный в эту фазу сна человек не помнит сновидений, он плохо ориентируется в окружающем, неверно оценивает временные промежутки (недооценивает время, проведённое во сне). Дельта-сон — период наибольшего отключения от внешнего мира. Он преобладает в первую половину ночи.

Быстрый сон — это последняя стадия в цикле сна. В этот момент ритмы ЭЭГ похожи на ритмы бодрствования. Усиливается мозговой кровоток при сильном мышечном расслаблении, с резкими подёргиваниями в отдельных группах мышц. Сочетание активности ЭЭГ и полной мышечной расслабленности дало другое название этой стадии сна — парадоксальный сон. Происходят резкие изменения частоты сердечных сокращений и дыхания (серии частых вдохов и выдохов, чередующиеся паузами), эпизодический подъём и спад кровяного давления. Наблюдаются быстрые движения глаз при закрытых веках. При пробуждении из этой фазы сна люди в 80—90 % случаев сообщают о сновидениях. По словам И. М. Сеченова, сновидения — это небывалые комбинации бывалых впечатлений.

Структура и продолжительность сна меняется с возрастом. Новорождённые спят по 17—18 ч в сутки, а парадоксальный сон составляет около половины от общей продолжительности сна. В возрасте 4—6 лет потребность в сне сокращается до 10—12 ч в день, а доля парадоксальной фазы уменьшается до 20% общей его продолжительности. Это соотношение, как правило, сохраняется в зрелом возрасте. Необходимая же общая продолжительность сна у взрослых составляет обычно 7—8 ч. Установлено, что если длительность ночного сна уменьшить на 1,3—1,5 ч, то это скажется на состоянии бодрствования днём. Сон продолжительностью 6,5 ч в течение длительного времени может подорвать здоровье человека. Однако потребность в продолжительности сна очень индивидуальна. Кроме того, структура сна меняется под воздействием внешних факторов, например, при обучении, адаптации к новой обстановке и т.д.

12.12. ОРГАНЫ ЧУВСТВ

Наш организм улавливает различные изменения, происходящие во внешней среде, с помощью органов чувств: осязания, зрения, слуха, вкуса и обоняния. В каждом из них имеются специфические рецепторы, воспринимающие определённый вид раздражения.

Человек воспринимает окружающий его мир посредством органов чувств (анализаторов). В результате раздражения органов чувств в больших полушариях головного мозга возникают ощущения. Через ощущения происходит восприятие и ориентация в окружающей среде.

Анализатор (орган чувств) — состоит из трёх отделов: периферического, проводникового и центрального. Периферическое (воспринимающее) звено анализатора — рецепторы. В них происходит преобразование сигналов внешнего мира (свет, звук, температура, запах и др.) в нервные импульсы. В зависимости от способа взаимодействия рецептора с раздражителем различают контактные (рецепторы кожи, вкусовые) и дистантные (зрительные, слуховые, обонятельные) рецепторы. Проводниковое звено анализатора — нервные волокна. Они проводят возбуждение от рецептора до коры больших полушарий. Центральное (обрабатывающее) звено анализатора — участок коры больших полушарий. Нарушение функций одной из частей вызывает нарушение функций всего анализатора.

Различают зрительный, слуховой, обонятельный, вкусовой и кожный анализаторы, а также двигательный анализатор и вестибулярный анализатор. Каждый рецептор приспособлен к своему определённому раздражителю и не воспринимает другие. Рецепторы способны приспосабливаться к силе раздражителя посредством снижения или повышения чувствительности. Эта способность называется адаптацией.

12.12.1. Зрительный анализатор

Рецепторы возбуждаются от квантов света. Органом зрения является глаз (рис. 12.20). Он состоит из глазного яблока и вспомогательного аппарата.

Вспомогательный аппарат представлен веками, ресницами, слёзными железами и мышцами глазного яблока. Веки образованы складками кожи, выстланными изнутри слизистой оболочкой (конъюнктивой). Ресницы защищают глаз от частичек пыли. Слёзные железы расположены в наружном верхнем углу глаза и продуцируют слёзы, которые омывают переднюю часть глазного яблока и через носослёзный канал попадают в полость носа. Мышцы глазного яблока приводят его в движение и ориентируют в сторону рассматриваемого предмета.

Глазное яблоко расположено в глазнице и имеет шаровидную форму. Оно содержит три оболочки: фиброзную (наружную), сосудистую (среднюю) и сетчатую (внутреннюю), а также внутреннее ядро, состоящее из хрусталика, стекловидного тела и водянистой влаги передней и задней камер глаза. Задний отдел фиброзной оболочки — плотная непрозрачная соединительнотканная белочная оболочка (склера), передний — прозрачная выпуклая роговица. Сосудистая оболочка богата сосудами и пигментами, В ней выделяют собственно сосудистую оболочку (задняя часть), ресничное тело и радужную оболочку. Основную массу ресничного тела составляет ресничная мышца, изменяющая своим сокращением кривизну хрусталика. Радужная оболочка (радужка) имеет вид кольца, окраска которого зависит от количества и характера пигмента, в ней содержащегося. В центре радужки находится отверстие — зрачок. Он может сужаться и расширяться благодаря сокращению мышц, расположенных в радужной оболочке.

В сетчатке различают две части: заднюю — зрительную, воспринимающую световые раздражения, и переднюю — слепую, не содержащую светочувствительных элементов. Зрительная часть сетчатки содержит светочувствительные рецепторы. Имеется два вида зрительных рецепторов: палочки (130 млн) и колбочки (7 млн). Палочки возбуждаются слабым сумеречным светом и не способны различать цвет. Колбочки возбуждаются ярким светом и способны различать цвет. В палочках имеется красный пигмент — родопсин, а в колбочках — иодопсин. Под влиянием квантов света в результате фотохимических реакций эти вещества распадаются, а в темноте восстанавливаются. При отсутствии в организме витамина А, который восстанавливает родопсин, развивается заболевание куриная слепота — неспособность видеть при слабом свете или в темноте. В сетчатке имеется три типа колбочек, воспринимающих красный, зелёный и сине-фиолетовый цвета. Распознавание всех остальных цветов зависит от комбинации трёх основных цветов. Одновременные и одинаковые по силе раздражения трёх типов колбочек дают ощущения белого цвета. Колбочки сосредоточены в центре сетчатки. Прямо напротив зрачка имеется жёлтое пятно — место наилучшего видения, в состав которого входят только колбочки. Поэтому наиболее чётко мы видим предметы, когда изображение падает на жёлтое пятно. По направлению к периферии сетчатки число колбочек уменьшается, количество палочек нарастает. По периферии располагаются только палочки. Место на сетчатке, откуда выходит зрительный нерв, лишено рецепторов и называется слепое пятно.

Большая часть полости глазного яблока заполнена прозрачной студенистой массой, образующей стекловидное тело, которое поддерживает форму глазного яблока. Хрусталик представляет собой двояковыпуклую линзу. Его задняя часть прилегает к стекловидному телу, а передняя — обращена к радужной оболочке. При сокращении мышцы ресничного тела, связанной с хрусталиком, меняется его кривизна и лучи света преломляются так, чтобы изображение объекта зрения попало на жёлтое пятно сетчатки. Способность хрусталика изменять свою кривизну в зависимости от удалённости предметов называют аккомодацией. При нарушении аккомодации могут возникнуть близорукость (изображение фокусируется перед сетчаткой) и дальнозоркость (изображение фокусируется за сетчаткой). При близорукости человек видит нечётко дальние предметы, при дальнозоркости — ближние. С возрастом происходит уплотнение хрусталика, ухудшение аккомодации, развивается дальнозоркость. Водянистая влага — жидкость, заполняющая переднюю и заднюю камеры глаза. Передняя камера расположена между роговицей и радужкой, задняя — между радужкой и хрусталиком.

Рецепторы возбуждаются от квантов света. Световые лучи проходят несколько преломляющих сред (роговицу, водянистую влагу, хрусталик, стекловидное тело) и попадают на сетчатку, которая их и воспринимает. В результате преломления лучей на сетчатке изображение получается перевёрнутым и уменьшенным. Благодаря переработке в коре информации, получаемой от сетчатки и рецепторов других органов чувств, мы воспринимаем предметы в их естественном положении.

Фотохимические реакции в колбочках и палочках вызывают нервные импульсы, которые через зрительный нерв передаются в зрительную зону коры больших полушарий.

12.12.2. Слуховой анализатор

Рецепторы возбуждаются от звуковых колебаний воздуха. Органом слуха является ухо (рис. 12.21). Оно состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо состоит из ушной раковины и слухового прохода. Ушные раковины служат для улавливания и определения направления звука. Наружный слуховой проход начинается наружным слуховым отверстием и заканчивается слепо, барабанной перепонкой, которая отделяет наружное ухо от среднего. Он выстлан кожей и имеет железы, выделяющие ушную серу.

Среднее ухо состоит из барабанной полости, слуховых косточек и слуховой (евстахиевой) трубы. Барабанная полость заполнена воздухом и соединена с носоглоткой узким проходом — слуховой трубой, через которую поддерживается одинаковое давление в среднем ухе и окружающем человека пространстве. Слуховые косточки — молоточек, наковальня и стремечко — соединены между собой подвижно. По ним колебания от барабанной перепонки передаются во внутреннее ухо.

Внутреннее ухо состоит из костного лабиринта и расположенного в нём перепончатого лабиринта. Костный лабиринт содержит три отдела: преддверие, улитку и полукружные каналы. Улитка относится к органу слуха, преддверие и полукружные каналы — к органу равновесия (вестибулярному аппарату). Улитка — костный канал, закрученный в виде спирали. Её полость разделена тонкой перепончатой перегородкой — основной мембраной, на которой располагаются рецепторные клетки. Вибрация жидкости улитки раздражает слуховые рецепторы.

Ухо человека воспринимает звуки с частотой от 16 до 20000 Гц. Звуковые волны через наружный слуховой проход достигают барабанной перепонки и вызывают её колебания. Эти колебания усиливаются (почти в 50 раз) системой слуховых косточек и передаются жидкости в улитке, где воспринимаются слуховыми рецепторами. Нервный импульс передаётся от слуховых рецепторов через слуховой нерв в слуховую зону коры больших полушарий.

12.12.3. Вестибулярный анализатор

Вестибулярный аппарат расположен во внутреннем ухе и представлен преддверием и полукружными каналами. Преддверие состоит из двух мешочков. Три полукружных канала расположены в трёх взаимно противоположных направлениях, соответствующих трём измерениям пространства. Внутри мешочков и каналов имеются рецепторы, которые способны воспринимать давление жидкости. Полукружные каналы воспринимают информацию о положении тела в пространстве. Мешочки воспринимают замедление и ускорение, изменение силы тяжести.

Возбуждение рецепторов вестибулярного аппарата сопровождается рядом рефлекторных реакций: изменением тонуса мышц, сокращением мышц, способствующих выпрямлению тела и сохранению позы. Импульсы от рецепторов вестибулярного аппарата по вестибулярному нерву поступают в центральную нервную систему. Вестибулярный анализатор функционально связан с мозжечком, который регулирует его деятельность.

12.12.4. Вкусовой анализатор

Вкусовые рецепторы раздражаются химическими веществами, растворёнными в воде. Органом восприятия являются вкусовые почки — микроскопические образования в слизистой оболочке полости рта (на языке, мягком нёбе, задней стенке глотки и надгортаннике). Рецепторы, специфичные к восприятию сладкого, расположены на кончике языка, горького — на корне, кислого и солёного — по бокам языка. С помощью вкусовых рецепторов происходит опробование пищи, определяется её пригодность или непригодность для организма, при их раздражении происходит выделение слюны, желудочного и поджелудочного соков. Нервный импульс передаётся от вкусовых почек через вкусовой нерв во вкусовую зону коры больших полушарий.

12.12.5. Обонятельный анализатор

Рецепторы обоняния раздражаются газообразными химическими веществами. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в слизистой оболочке носа. Нервный импульс передаётся от обонятельных рецепторов через обонятельный нерв в обонятельную зону коры больших полушарий.

12.12.6. Кожный анализатор

Кожа содержит рецепторы, воспринимающие тактильные (прикосновение, давление), температурные (тепловые и холодовые) и болевые раздражения. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в слизистых оболочках и коже. Нервный импульс передаётся от осязательных рецепторов через нервы в кору больших полушарий. С помощью осязательных рецепторов человек получает представление о форме, плотности, температуре тел. Тактильных рецепторов больше всего на кончиках пальцев, ладонях, подошвах ног, языке.

12.12.7. Двигательный анализатор

Рецепторы возбуждаются при сокращении и расслаблении мышечных волокон. Органом восприятия являются воспринимающие клетки в мышцах, связках, на суставных поверхностях костей.

12.13. КОЖА

Кожа образует наружный покров тела. Площадь кожи 1,5—1,6 м2, толщина — от 0,5 до 3—4 мм. Кожа выполняет различные функции (табл. 12.23).

Таблица 12.23. Функции кожи

Кожа состоит из эпидермиса и собственно кожи — дермы (рис. 12.22). К дерме прилегает подкожная жировая клетчатка. Производными кожи являются волосы, ногти, сальные, потовые и молочные железы.

Эпидермис представлен многослойным плоским ороговевающим эпителием, в котором выделяют пять слоёв. Наиболее глубокий из них — базальный слой. Он образован базальными клетками кожи, способными к делению, благодаря чему возобновляются все слои эпидермиса, и пигментными клетками, содержащими пигмент — меланин, защищающий организм человека от ультрафиолетовых лучей. Самый поверхностный слой —роговой — состоит из ороговевших клеток и полностью обновляется за 7—11 суток. От количества пигмента, содержащегося в клетках эпидермиса, зависит цвет кожи человека.

Дерма (собственно кожа) имеет два слоя: сосочковый и сетчатый. Сосочковый слой состоит из рыхлой соединительной ткани. От него зависит рисунок кожи. В сосочковом слое имеются гладкие мышечные клетки, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания. Сетчатый слой образован плотной соединительной тканью. Пучки коллагеновых и эластических волокон образуют сеть и придают коже прочность. В этом слое находятся потовые и сальные железы и корни волос.

За дермой расположен подкожный слой жировой клетчатки. Она состоит из рыхлой соединительной ткани, содержащей жировые отложения.

Потовые железы сосредоточены на границе сетчатого слоя и подкожной жировой клетчатки (порядка 2,5 млн). Выводные протоки открываются на поверхности кожи порами. Потовыми железами богата кожа ладоней, подошв ног, подмышечных впадин. При потоотделении происходят теплоотдача и удаление продуктов обмена. С потом выделяются вода (98%), соли, мочевая кислота, аммиак, мочевина и др.

Сальные железы расположены в сетчатом слое, на границе с сосочковым. Их выводные протоки открываются в волосяную сумку. Секрет сальных желёз — кожное сало, которое смазывает волосы и смягчает кожу, сохраняя её эластичность.

Волос состоит из корня и стержня. Корень волоса имеет расширение — волосяную луковицу, в которую снизу вдаётся волосяной сосочек с сосудами и нервами. Рост волоса происходит за счёт деления клеток волосяной луковицы. Корень волоса окружён волосяной сумкой, к которой прикрепляется гладкая мышца, поднимающая волос. В месте перехода волоса в стержень образуется углубление — волосяная воронка, в которую открываются протоки сальных желёз. Стержень состоит из ороговевших клеток, содержащих пузырьки воздуха и гранулы меланина. К старости в ороговевших клетках снижается количество пигмента и нарастает количество пузырьков газа — волосы седеют.

Ногти — роговые пластинки на тыльной поверхности концевых фаланг. Ноготь лежит в ложе из росткового эпителия и соединительной ткани. Кожа ногтевого ложа богата кровеносными сосудами и нервными окончаниями.

Закаливание организма. Закаливание повышает иммунитет. Солнце, воздух и вода — лучшие естественные факторы закаливания. Они повышают сопротивляемость организма к воздействию неблагоприятных условий среды, различным простудным и инфекционным заболеваниям.

Основные требования к закаливанию: 1) постепенность (снижать температуру воды и воздуха при выполнении закаливающих процедур и увеличивать их продолжительность следует постепенно); 2) систематичность закаливания (закаливать организм надо с раннего возраста и до глубокой старости, так как перерыв в закаливании ведёт к угасанию выработанных реакций); 3) разнообразие средств закаливания (необходимо использовать различные факторы внешней среды, сочетать закаливание с физической культурой и спортом).

12.14. ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ

Железы — органы, вырабатывающие биологически активные вещества, с помощью которых осуществляется гуморальная регуляция. Их делят на две группы: внешней (экзокринные) и внутренней (эндокринные) секреции (рис. 12.23, табл. 12.24).

Таблица 12.24. Железы

Биологически активные вещества — химические вещества, очень малые концентрации которых способны оказывать значительное физиологическое действие. Биологически активные вещества, выделяемые железами внутренней секреции, называются гормонами. По химической природе гормоны делят на три группы: полипептиды и белки (инсулин); аминокислоты и их производные (тироксин, адреналин); стероиды (половые гормоны). Гормоны циркулируют в крови в свободном состоянии и в виде соединений с белками. Связанные с белками гормоны, как правило, переходят в неактивную форму. Для гормонов характерны строгая специфичность действия, высокая биологическая активность и дистантный характер действия (органы и системы, на которые действуют гормоны, расположены далеко от места их образования). Гормоны могут оказывать своё влияние различными путями: через нервную систему, гуморально, непосредственно воздействуя на органы и ткани.

Функции гормонов (эндокринной системы): регуляция и интеграция функций организма, поддержание гомеостаза, обеспечение адаптации организма к меняющимся условиям внешней среды.

Железы внутренней секреции имеют различное местоположение, но они тесно связаны между собой. Нарушение функции одной железы приводит к изменению деятельности других. Нарушения бывают двух типов: гиперфункция — усиление деятельности желёз, в результате чего образуется и выделяется в кровь увеличенное количество гормонов; гипофункция — ослабление деятельности, когда количество гормонов, образующихся и выделяющихся в кровь, уменьшается.

Гипоталамус (отдел промежуточного мозга) контролирует и регулирует работу всех желёз внутренней секреции, воздействуя на них л ибо по нисходящим нервным путям, либо гуморально через деятельность гипофиза,

Гипофиз (нижний придаток мозга) расположен ниже промежуточного мозга (масса 0,5—0,7 г). Он состоит из трёх долей: передней, промежуточной и задней.

Передняя доля выделяет соматотропный, гонадотропный, тиреотропный, адренокортикотропный гормоны. Соматотропный гормон регулирует рост. Гиперфункция в детском возрасте приводит к гигантизму, а гипофункция вызывает задержку роста — карликовость. Гонадотропные гормоны регулируют процессы, связанные с размножением. Тиреотропный гормон стимулирует деятельность щитовидной железы. Адренокортикотропный гормон усиливает синтез гормонов коры надпочечников.

Промежуточная доля гипофиза выделяет интермидин, влияющий на пигментацию кожи.

Задняя доля гипофиза выделяет два гормона: вазопрессин и окси-тоцин. Вазопрессин увеличивает тонус гладкой мускулатуры артериол и повышает артериальное давление; усиливает обратное всасывание воды из почечных канальцев в кровь, снижая мочеобразование. Уменьшение образования вазопрессина является причиной несахарного диабета, когда выделяется большое количество мочи, не содержащей сахара. Окситоцин усиливает сокращение гладкой мускулатуры матки в конце беременности и стимулирует выделение молока. Вазопрессин и окситоцин вырабатываются в гипоталамусе, а затем по аксонам нервных клеток поступают в заднюю долю гипофиза.

Эпифиз расположен над промежуточным мозгом (масса около 0,2 мг). Выделяет мелатонин, тормозящий действие гонадотропных гормонов. После удаления эпифиза наступает преждевременное половое созревание.

Щитовидная железа расположена на шее впереди гортани (масса 30—40 г). Вырабатывает гормоны, богатые йодом (тироксин и др.), которые осуществляют стимуляцию окислительных процессов в клетках, регуляцию водного, белкового, жирового, углеводного и минерального обменов, роста и развития организма, оказывают действие на функции центральной нервной системы и высшую нервную деятельность. При гипофункции в детском возрасте возникает кретинизм (задержка роста, психического и полового развития). При гиперфункции у взрослого человека возникает базедова болезнь (увеличение щитовидной железы, повышение возбудимости нервной системы, основного обмена, снижение массы тела, пучеглазие). В горных районах при недостатке в воде йода люди болеют зобом (чрезмерное разрастание секретирующей ткани в щитовидной железе).

Паращитовидные железы — парные образования, тесно прилегающие к щитовидной железе (масса 0,2–0,5 г). Вырабатывают паратгормон, вызывающий повышение уровня Са²⁺ в плазме. Удаление паращитовидных желёз и снижение уровня кальция сначала в плазме, а потом в мышцах приводят к судорогам. При усилении секреции паратгормона в результате мобилизации фосфатов и кальция из костей повышается уровень кальция в крови; костная ткань перерождается, усиливается выделение фосфатов с мочой. Антагонистом паратгормона является кальцитонин (вырабатывается особыми клетками фолликулов щитовидной железы). Он снижает уровень Са²⁺ в крови, тормозя его выделение из костей.

Надпочечники — парные железы, расположенные на верхней поверхности почек (масса около 15 г). Они состоят из двух слоёв: наружного (коркового) и внутреннего (мозгового).

В корковом веществе вырабатываются три группы гормонов: глюкокортикоиды, минералокортикоиды и половые гормоны. Глюкокортикоиды (кортизон, кортикостерон и др.) влияют на обмен углеводов, белков, жиров, стимулируют синтез гликогена из глюкозы, обладают способностью угнетать развитие воспалительных процессов, подавляют синтез антител. Глюкокортикоиды обеспечивают адаптацию организма к большим мышечным нагрузкам, действию сверхсильных раздражителей, недостатку кислорода. Минералокортикоиды (альдостерон и др.) регулируют водно-солевой обмен, тонус кровеносных сосудов, способствуют повышению давления. Альдостерон действует на почки, усиливая обратное всасывание натрия в почечных канальцах и выведение калия. Половые гормоны коры надпочечников (андрогены, эстрогены, прогестерон) обусловливают развитие вторичных половых признаков. При гипофункции коры надпочечников развивается бронзовая болезнь (кожа приобретает бронзовую окраску, наблюдаются повышенная утомляемость, потеря аппетита, тошнота, рвота). При гиперфункции, вследствие увеличения синтеза половых гормонов, меняются вторичные половые признаки (например, у женщин появляются борода, усы и т.д.).

Мозговой слой надпочечников вырабатывает адреналин и норадреналин. Адреналин повышает систолический объём, ускоряет частоту сердечных сокращений, расширяет коронарные сосуды и сужает кожные, увеличивает кровоток в печени, скелетных мышцах и мозге, повышает уровень сахара в крови. Его действие аналогично действию симпатической нервной системы. Норадреналин выполняет функцию медиатора при передаче возбуждения в синапсах. Он замедляет частоту сердечных сокращений, снижает минутный объём сердца.

Вилочковая железа (тимус) находится за грудиной. Наибольшую массу она имеет у новорождённых, а после полового созревания постепенно атрофируется. В железе размножаются и дифференцируются клетки — предшественники Т-лимфоцитов (зрелые Т-лимфоциты обеспечивают иммунитет). Тимус вырабатывает гормон тимозин, участвующий в регуляции нервно-мышечной передачи, углеводного обмена, обмена кальция.

Поджелудочная железа относится к железам смешанной секреции. Её внешнёсекреторная функция — выработка пищеварительных ферментов и вывод их по выводному протоку в двенадцатиперстную кишку. Внутрисекреторная функция поджелудочной железы — синтез гормонов глюкагона и инсулина. Глюкагон способствует превращению гликогена печени в глюкозу, тем самым увеличивая уровень сахара в крови. Инсулин повышает проницаемость клеточных мембран для глюкозы, что усиливает её расщепление в тканях, отложение гликогена и в конечном счёте снижает содержание сахара в крови. Таким образом, инсулин и глюкагон регулируют уровень глюкозы в крови (0,12%). При гипофункции поджелудочной железы развивается сахарный диабет (ткани не усваивают глюкозу, в результате её содержание в крови и выделение с мочой увеличивается).

Половые железы (семенники у мужчин и яичники у женщин) являются железами смешанной секреции. Экзокринная функция — образование сперматозоидов и яйцеклеток. Эндокринная функция — синтез мужских и женских половых гормонов.

В семенниках вырабатываются мужские половые гормоны — андрогены: тестостерон и андростерон. Они стимулируют развитие полового аппарата и вторичных половых признаков, характерных для мужчин (рост бороды, усов, развитие мускулатуры и др.), увеличивают образование белка в мышцах, повышают основной обмен, необходимы для созревания сперматозоидов.

В яичниках образуются женские половые гормоны — эстрогены. Эстрадиол синтезируется в фолликулах и влияет на развитие половых органов и вторичных половых признаков, характерных для женщин (форма тела, развитие молочных желёз и др.). Прогестерон (гормон беременности) вырабатывается клетками жёлтого тела, которое образуется на месте лопнувшего фолликула яичника. Он способствует имплантации яйцеклетки в матке, задерживает созревание и овуляцию фолликулов, стимулирует рост молочных желёз.

В мужских половых железах помимо андрогенов вырабатывается небольшое количество эстрогенов, а в женских одновременно с эстрогенами образуется небольшое количество андрогенов. При нарушении функции яичников или семенников изменяется соотношение этих гормонов в организме, что приводит к интерсексуальности — наличию женских черт у мужчин и мужских черт у женщин.

12.15. РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ

Размножение — воспроизведение себе подобных. Человек размножается половым путём. При половом размножении происходит слияние мужской и женской половых клеток, в результате чего будущий организм получает генетическую информацию от обоих родителей. Соматические клетки тела человека имеют диплоидный (двойной) набор хромосом (23×2=46). Половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки) содержат гаплоидный (одинарный), то есть уменьшенный вдвое набор хромосом (23). При слиянии сперматозоида с яйцеклеткой во время оплодотворения восстанавливается двойной набор хромосом, образуется зигота, из которой развивается организм ребёнка.

12.15.1. Мужская половая система

Мужская половая система человека представлена семенниками (яичками), семявыносящими протоками, придаточными половыми железами (предстательная железа, семенные пузырьки) и половым членом (рис. 12.24).

Яички — парные органы, расположены в мошонке, кожно-мышечном мешке, вне полости тела. Это нужно для нормального протекания сперматогенеза, который требует температуру ниже температуры тела. Семенники формируются в брюшной полости и опускаются в мошонку незадолго до рождения. В семенниках образуются сперматозоиды и половые гормоны. Зрелые сперматозоиды выталкиваются из семенника в семявыносящий проток в результате мышечных сокращений. Там они смешиваются с секретом предстательной железы и семенных пузырьков и образуют семенную жидкость (сперму).

Семенная жидкость поступает наружу через мочеиспускательный канал, проходящий внутри полового члена.

12.15.2. Женская половая система

Женская половая система человека представлена яичниками, маточными трубами, маткой, влагалищем, большими и малыми половыми губами и клитором (рис. 12.25). Яичники — парные органы, расположены в брюшной полости. В эмбриональный период в яичниках размножаются первичные половые клетки. К моменту рождения их размножение прекращается, и они превращаются в ооциты первого порядка. Каждый ооцит окружён эпителиальными клетками и образует пузырёк — фолликул. Только небольшая часть ооцитов яичника женщины созревает в течение плодовитого периода (длится с 12—13 до 50-55 лет). По мере роста ооцита фолликулярный эпителий разрастается, в нём появляется полость с жидкостью. В среднем один раз в 28 дней происходит овуляция — созревший фолликул разрывается и яйцеклетка попадает в брюшную полость.

Как правило, созревает один фолликул поочерёдно то в одном, то в другом яичнике. Незрелая яйцеклетка попадает в маточную трубу (яйцевод). Движение яйцеклетки по маточной трубе обеспечивается колебанием ресничек эпителиальных клеток маточной трубы и перистальтическими движениями её мышечной стенки. За время передвижения яйцеклетки по маточной трубе происходит её окончательное созревание (второе мейотическое деление). Здесь же яйцеклетка может быть оплодотворена сперматозоидом. Оплодотворённая яйцеклетка (зигота) начинает делиться, и образуется зародыш. Он попадает в матку и внедряется в её слизистую оболочку. Если оплодотворения не произошло, то яйцеклетка разрушается при прохождении через матку.

Матка — полый мышечный орган грушевидной формы, выстланный слизистой оболочкой. В ней развивается зародыш. Во время родов сокращением мышц матки плод выталкивается наружу. Матка заканчивается шейкой, несколько выступающей во влагалище и открывающейся в него. В шейке расположены самые мощные сфинктеры (кольцевые мышцы) человеческого тела. Они удерживают в матке плод и околоплодную жидкость до рождения ребёнка.

Влагалище — мышечная трубка, идущая от матки наружу. Она служит для поступления семени во время полового акта и в качестве родового канала во время родов. Вход во влагалище расположен между кожными складками — половыми губами (большими и малыми). У передней точки соединения половых губ находится клитор — чувствительный орган величиной с горошину. Вход во влагалище у девушек закрыт соединительнотканной плёнкой — девственной плевой. Рядом с входом во влагалище находится отверстие мочеиспускательного канала.

Как правило, каждые 28 дней у женщин, достигших половой зрелости, происходят маточные кровотечения — менструации. Каждый цикл в одном из яичников начинает созревать фолликул. Окончательное его созревание заканчивается овуляцией — выходом яйцеклетки (обычно на 12–17-й день менструального цикла). Клетки разрушенного фолликула растут и образуют жёлтое тело — временную железу внутренней секреции в составе яичника. Жёлтое тело выделяет гормон прогестерон, который задерживает созревание следующего фолликула и подготавливает слизистую матки для принятия зародыша. Если оплодотворения яйцеклетки не произошло, то жёлтое тело на 13—14-й день после овуляции перестаёт выделять прогестерон. При уменьшении количества прогестерона и эстрогена жёлтое тело претерпевает обратное развитие. Слизистая матки отторгается, расширенные кровеносные сосуды матки вскрываются, и кусочки слизистой вместе с кровью поступают во влагалище. Менструация продолжается от 3 до 5 дней. Затем слизистая матки восстанавливается. В отсутствие гормонов жёлтого тела цикл повторяется.

Началом цикла считают 1-й день менструации. В менструальном цикле выделяют три периода: менструация — отторжение слизистой матки и маточное кровотечение (3—5 дней); постменструальный — восстанавливается слизистая матки, в яичнике происходит рост очередного фолликула (с 5-го по 14—15-й день); предменструальный — овуляция, образование жёлтого тела, продуцирующего прогестерон.

Оплодотворение возможно в течение 12—24 ч после овуляции, пока яйцеклетка сохраняет свою жизнеспособность. Сперматозоиды способны к оплодотворению 2-4 суток.

12.15.3. Развитие организма

Развитие человека делят на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный (внутриутробный) период развития человека продолжается в среднем 280 суток. Его делят на три периода: начальный (1-я неделя развития), зародышевый (2-8-я недели), плодный (с 9-й недели развития до рождения ребёнка).

Начальный период. Во время полового акта во влагалище попадает 2—5 мл спермы, которая содержит в 1 мл от 30 до 100 млн сперматозоидов. В полость матки проникает уже только несколько миллионов сперматозоидов, и лишь около 100 достигает верхней части маточной трубы. Их транспорт длится 5-30 ч. Оплодотворение происходит обычно в начале маточной трубы. Затем зигота передвигается по трубе в матку (в это время происходит дробление и формируется бластула). Через 5—5,5 суток бластула попадает в матку, на 6—7-е сутки происходит её имплантация — погружение в слизистую оболочку матки и последующее прикрепление к ней.

Зародышевый период. Питание зародыша и газообмен осуществляются через плаценту, которая начинает образовываться на 14-й день и формируется к концу 2-го месяца внутриутробного развития. Кровь матери и плода не смешивается, а питание и выделение продуктов диссимиляции, газообмен происходят диффузно. Плацента имеет вид диска, укреплённого в слизистой матки. В конце 3-й недели у зародыша начинают закладываться органы: формируются нервная, пищеварительная, кровеносная и другие системы. На 5-й неделе образуются зачатки рук и ног. Между 6-й и 8-й неделями намечаются черты лица, глаза смещаются с боковой поверхности вперёд. К 8-й неделе заканчивается закладка органов. Зародыш имеет длину 4 см и массу 5 г.

Плодный период начинается с 9-й недели внутриутробного развития и характеризуется формированием структуры и функций органов и систем плода. В конце II месяца дифференцирована головка и туловище, III — конечности. На V месяце мать начинает ощущать движения плода, может быть прослушано сердцебиение. В конце VI месяца созревают внутренние органы. На VIII месяце плод жизнеспособен, но нуждается в условиях внутриутробного развития. К моменту рождения (внутриутробный возраст 40 недель) плод имеет массу не менее 2500 г и длину не менее 47 см.

Роды. Беременность продолжается около 9 месяцев и заканчивается родами, которые подразделяют на три периода. Первый период — раскрытие шейки матки — продолжается от 2 до 20 ч. Второй период — изгнание плода — длится от 2 до 100 мин. Рождение ребёнка происходит в результате сокращения мышц матки. Начиная с первого крика новорождённого кислород в его кровь начинает поступать через лёгкие. После этого врач перевязывает пуповину. Третий период — отхождение плаценты — начинается через 15—20 мин после рождения ребёнка. Матка продолжает сокращаться, плацента отделяется от матки и вместе с остатками пуповины и оболочками плода выходит наружу.

Постэмбриональный период развития ребёнка делят на следующие периоды: новорождённости (первые 4 недели после рождения); грудной (с 4-й недели до конца 1-го года жизни); ясельный, или преддошкольный (от 1 до 3 лет); дошкольный (с 3 до 6 лет); школьный (с 6 до 17—18 лет).

В период новорождённости, в грудном и ясельном возрасте у ребёнка происходит ускорение формообразования структур головного мозга. Это приводит к росту познавательных возможностей ребёнка как в преддошкольном, так и дошкольном периодах (от 3 до 7 лет).

Школьный период характеризуется завершением дифференцировки клеток больших полушарий, что создаёт условия для высших форм деятельности мозга (аналитико-синтетических). Период полового созревания (пубертатный) у девочек продолжается от 12 до 16 лет, у мальчиков с 13 до 17—18 лет и сопровождается наиболее сложными перестройками в организме, подготовкой к репродуктивной функции. В этот период отмечаются наиболее высокие темпы роста и увеличения массы тела.

Пубертатный период является результатом усиления гормональной функции в системе «гипоталамус — гипофиз — надпочечники — половые железы». Следствием этого является повышение уровня половых гормонов в крови.

С 12–13 лет у мальчиков наблюдается развитие вторичных половых признаков: появляются волосы на лобке, через 2 года — волосы в подмышечных впадинах и на лице, происходят разрастание хрящей гортани и следующая за этим ломка голоса. Плечи становятся более широкими, а таз остаётся узким.

У девочек с 10–12 лет наблюдаются рост волос на лобке, набухание в области сосков, рост волос в подмышечных впадинах; расширяются кости таза, плечи остаются узкими. Первые менструации совпадают с окончанием максимального темпа роста в длину. В течение года после первой менструации наблюдается период относительного бесплодия, так как не всегда первые менструации предшествуют выходу яйцеклетки из яичника.

В юношеском возрасте (17-21 год у юношей и 16-20 лет у девушек) продолжается рост тела в длину (на 1-2 см в год), завершается формирование систем органов.

---

ВСЕ РАЗДЕЛЫ СПРАВОЧНИКА

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Онлайн-Справочник по биологии.
РАЗДЕЛ III. БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА (Часть 2)

Просмотров:
9 037

В процессе эволюции, на ранних ее стадиях, природа выработала способ стимуляции нервного волокна путем воздействия на него веществом, синтезированным из уксусной кислоты и холина, двух веществ, присутствующих в любой клетке. В результате этой реакции образуется ацетилхолин. Именно этот ацетилхолин изменяет работу натриевого насоса таким образом, что происходит деполяризация и возникает нервный импульс.
Очень легко представить себе, как ацетилхолин окутывает мембрану и изменяет ее свойства. Такую картину многие рисуют для иллюстрации действия гормонов на клетку вообще, и по этой причине ацетилхолин иногда рассматривают как нейрогормон, действующий на нервное волокно. Такое сравнение, однако, хромает. Ацетилхолин не секретируется в кровеносное русло и не транспортируется с кровью, как это происходит со всеми гормонами, которые я описал в первой части книги. Напротив, ацетилхолин секретируется непосредственно на мембрану нервной клетки и действует прямо на месте. Эта разница заставила некоторых исследователей говорить об ацетилхолине как о нейрогуморе (гумором в старые времена называли любую биологическую жидкость).

Ацетилхолин, образованный нервными окончаниями, не может долго находиться возле нервной клетки, так как в его присутствии не происходит регюляризация. К счастью, в нервах содержится фермент холинэстераза, который снова расщепляет ацетилхолин на уксусную кислоту и холин. Как только это расщепление происходит, сразу меняются свойства клеточной мембраны и начинается ре-поляризация. Образование и расщепление ацетилхолина происходят с потрясающе высокой скоростью, и скорость этих химических изменений не уступает скорости формирования и проведения по волокнам нервных импульсов, то есть скорости чередования циклов деполяризации и реполяризации.
Доказательство того, что пара ацетилхолин/холинэстераза всегда присутствует при проведении нервного импульса, не является прямым, но представляется достаточно убедительным. Все нервные клетки содержат ферменты, катализирующие как образование ацетилхолина, так и его расщепление. Я хочу сказать, что это вещество можно обнаружить у всех многоклеточных организмов, за исключением самых простых — губок и медуз. В особенности много холинэстеразы в электрических органах электрического угря, причем потенциалы, генерируемые угрем, прямо пропорциональны содержанию в электрических органах холинэстеразы. Более того, любое вещество, которое блокирует действие холинэстеразы, блокирует и проведение нервных импульсов.
Возникает представление о нервном импульсе как о координированных химических и электрических эффектах, которые совместно проявляются в аксоне нервного волокна. Это более плодотворно, нежели считать, что передача импульса обусловлена только электрическими явлениями, так как, прибывая вместе с импульсом к пропасти синапса, мы уже не чувствуем себя беспомощными оттого, что электрический импульс не может ее преодолеть; химическое вещество легко решает эту задачу. Ацетилхолин высвобождается в окончаниях аксона одного нерва и действует на дендрит или на тело клетки другого нейрона, пересекая синапс, и порождает на следующем нейроне новый нервный импульс. Электрическая волна пойдет по следующему нейрону до синапса, где в игру снова вступит химический эффект, и так далее. (Импульс переходит с аксона на дендрит, но не в обратном направлении. Именно это обстоятельство заставляет нерв проводить импульсы только в одном направлении, хотя нервное волокно обладает способностью проводить его в любую сторону.)
Аксон нейрона может соединяться не только с другим нейроном, но и с каким-либо органом, на который он передает импульс. Обычно таким органом является мышца. Конец аксона тесно соприкасается с сарколеммой, то есть с мембраной, покрывающей мышечное волокно. Там, в ближайшем соседстве с мышцей, аксон ветвится. При этом каждая ветвь направляется к отдельному мышечному волокну. Надо при этом помнить, что окончания аксона не сливаются с мышечными волокнами. В местах их соприкосновения существует микроскопическая, но вполне различимая щель. Это похожее на синапс соединение между нервом и мышцей называется нервно-мышечным соединением (или мионевральным соединением).
В нервно-мышечном соединении разыгрываются интересные химические и электрические явления. Движение электрического потенциала прекращается, но химическое вещество ацетилхолин легко преодолевает препятствие. Секреция ацетилхолина изменяет свойства мембраны мышечного волокна, вызывает вход ионов натрия в мышечную клетку и инициирует волну деполяризации, почти так же, как это происходит в нервных клетках. Мышечные волокна, получив волну возбуждения, в ответ сокращаются. Все мышечные волокна, к которым подходят ветви одного нерва, сокращаются одновременно как одно целое. Такую группу волокон называют двигательной единицей.
Любое вещество, подавляющее действие холинэстеразы и прерывающее цикл синтеза и расщепления ацетилхолина, не только погасит нервный импульс, но подавит также стимуляцию и сокращение мышцы. Это подавление приведет к развитию паралича произвольных мышц конечностей и грудной клетки, а также сердечной мышцы. При этом смерть наступит очень быстро, через 2 — 10 минут.
В 40-х годах германские химики, исследуя инсектициды, синтезировали несколько веществ, которые оказались мощными ингибиторами холинэстеразы. Эти вещества действительно смертельны. В жидком виде они проникают сквозь кожу и, достигнув кровеносных сосудов, быстро убивают. Эти вещества оказались более убийственными, чем те отравляющие вещества, которые использовались в Первой мировой войне. Германия не использовала боевые отравляющие вещества во время Второй мировой войны, но предполагается, что под названием «нервные газы» их могут применить в третьей мировой войне, если, конечно, останется кого убивать после нанесения первых и ответных ядерных ударов.
Природа тоже не сидела сложа руки и работала над созданием такого рода соединений. Есть некоторые алкалоиды, которые, будучи превосходными ингибиторами холинэстеразы, могут стать не менее превосходными убийцами. Речь идет о кураре — яде, которым индейцы Южной Америки смазывали наконечники своих стрел. (Когда новость об этом яде проникла в цивилизованный мир, все заговорили о таинственном, не оставляющем следов южноамериканском яде. Волна паники стимулировала фантазию писателей, сочинивших массу мистических триллеров на эту тему.) Еще одним примером естественного ингибитора холинэстеразы могут служить яды некоторых поганок, включая один, который очень метко нарекли «ангелом смерти».
Но, тем не менее, даже нервные газы могут оказаться полезными. Иногда случается так, что нервно-мышечные соединения человека начинают с трудом пропускать поступающие по нервам импульсы. Это заболевание называется тяжелой миастенией (то есть тяжелой мышечной слабостью). Болезнь проявляется нарастающей слабостью мышц, особенно мимических. Наиболее вероятной причиной болезни является либо недостаточное образование ацетилхолина, либо быстрое его разрушение холинэстеразой. Лечебное воздействие ингибиторов холинэстеразы заключается в сохранении ацетилхолина и хотя бы во временном улучшении состояния больных.
Хотя мышечные волокна можно стимулировать непосредственно и заставить их сокращаться, — например, прямым воздействием электрического тока, — в норме мышца стимулируется только импульсами, передаваемыми с нервных волокон. По этой причине любое повреждение нервных волокон, либо в результате травмы, либо в результате такого заболевания, как полиомиелит, приводит к развитию параличей. Подвергшийся дегенерации в результате травмы или болезни аксон может регенерировать при условии, что его неврилемма осталась целой. Если же неврилемма погибла или если у аксона нет неврилеммы (а это касается многих аксонов), то регенерации не происходит. Более того, если разрушается тело нервной клетки, то ее восстановления не происходит. (Тем не менее, не все еще потеряно. В 1963 году впервые была осуществлена успешная пересадка нерва от одного человека другому. Возможно, наступит такое время, когда будут созданы «банки нервов», и мы сможем лечить параличи, вызванные гибелью нервных клеток.)
В отдельно взятом нервном волокне не наблюдают градации импульсов. Это означает, что слабый стимул не вызывает формирования слабого импульса, а более сильный стимул — более сильного импульса. Нейрон сконструирован так, что реагирует на стимулы по закону «все или ничего». Стимул, слишком слабый для того, чтобы вызвать возникновение импульса, называется «подпороговым». Действительно, можно зарегистрировать малые по амплитуде мембранные потенциалы, которые вызывают появление слабых трансмембранных токов, но эти токи быстро угасают, не формируя нервный импульс. (Если, однако, до того, как успеет угаснуть первый слабый стимул, на нервную клетку подействует второй слабый, подпороговый стимул, то их действие суммируется, и импульс может возникнуть.)
Представляется, что малые токи не могут длительно существовать в нерве — сопротивление его мембраны слишком велико. С другой стороны, достаточно сильный стимул, способный инициировать импульс («пороговый стимул»), приводит к электрическим и химическим эффектам, которые, не угасая, регенерируют по всей длине нервного волокна. (Почему амплитуда потенциалов по мере прохождения волны деполяризации по нерву не угасает, неизвестно, но полагают, что в этом играют важную роль перехваты Ранвье.) Пороговый стимул вызывает максимальный ответ нерва. Более сильный стимул не может вызвать более сильного ответа. Этим можно постулировать упомянутый закон «все или ничего»: нервное волокно либо проводит импульс максимальной силы, либо не проводит никакого импульса вообще.
Закон «все или ничего» распространяется и на органы, которые стимулирует нерв. Мышечное волокно, получившее стимул от нервного волокна, отвечает на него сокращением постоянной силы. Кажется, что это противоречит повседневному опыту. Действительно, если нервное волокно всегда проводит один и тот же импульс (если вообще проводит) и если мышечное волокно всегда сокращается с постоянной силой (если вообще сокращается), то каким образом нам удается по желанию регулировать силу сокращения бицепса от едва заметного подергивания до полного мощного сокращения?
Ответ заключается в том, что нельзя считать нервы и мышцы изолированными во времени и пространстве. Орган не обязательно иннервируется единственным нервным волокном, этих волокон может быть несколько десятков. Каждое нервное волокно имеет свой порог в зависимости, например, от его диаметра. Чем толще волокно, тем ниже его порог стимуляции. Слабого стимула вполне может хватить для его возбуждения. Следовательно, слабый стимул может инициировать потенциал в одних волокнах и не инициировать его в других. (Минимальным называется такой слабый стимул, который способен инициировать возбуждение только в одном нервном волокне.) Мышца лишь едва дернется, если сократится одна двигательная единица под воздействием минимального стимула. При усилении стимула все больше и больше волокон будет разряжаться, все больше и больше двигательных единиц будет сокращаться. Когда стимул станет настолько сильным, что вызовет возбуждение всех нервных волокон (максимальный стимул), то мышца сократится полностью. Никакой более мощный стимул не сможет вызвать более сильного ответа.
Сила ответа зависит также от временных факторов. Если нервное волокно передает на двигательную единицу импульс, то она в ответ сокращается, а потом расслабляется. Это расслабление продолжается некоторое время. Если второй импульс приходит к мышце до окончания процесса расслабления, то мышца сокращается снова, но с более высокой точки старта, поэтому сокращение будет сильнее. Третий импульс добавит сокращению еще больше силы и так далее. Чем быстрее будут следовать импульсы, тем сильнее будет сокращение мышцы. Число импульсов, которое может быть проведено по нервному волокну за одну секунду, весьма велико и зависит от длительности рефрактерного периода. Тонкие нервные волокна имеют рефрактерный период около 1/250 доли секунды, то есть даже такое волокно может провести двести пятьдесят импульсов в одну секунду. Толстые миелинизированные волокна могут за то же время провести в 10 раз больше импульсов.
В реальной жизни мышца обычно стимулируется частью нервных волокон нерва, а каждое волокно разряжается с определенной частотой. В результате взаимодействия этих двух переменных параметров можно, не нарушая закона «все или ничего», тонко регулировать силу сокращения мышцы.

Нервная и эндокринная системы. Нейрогуморальная регуляция процессов
жизнедеятельности организма как основа его целостности, связи со средой

Нервная система

Многоклеточные организмы нуждаются в сложной системе согласования всех процессов жизнедеятельности для поддержания постоянства внутренней среды и своевременного реагирования на внешние воздействия. В организме человека эту функцию выполняют нервная, эндокринная и иммунная системы.

Нервная регуляция представляет собой совокупность показателей в организме человека, которые координируют работу отдельных органов и систем, осуществляют их взаимосвязь между собой и всего организма с окружающей средой за счет возникновения и передачи электрических волн — нервных импульсов.

Нервная регуляция обеспечивается функционированием нервной системы. В основе деятельности нервной системы лежат раздражимость и возбудимость.

Нервная система человека образована нервной тканью, структурной единицей которой является нейрон. Под действием достаточно сильных раздражителей, например вспышки света, в нейронах возникают и передаются нервные импульсы. По характеру деятельности нейроны делятся на чувствительные, вставочные и двигательные. Чувствительные нейроны проводят нервные импульсы от органов в центральную нервную систему, двигательные — из центральной нервной системы к органам, в то время как любые нейроны, лежащие между ними, называют вставочными.

Основной формой деятельности нервной системы является рефлекс.

Рефлекс — это реакция организма на любой раздражитель, которая осуществляется с помощью нервной системы.

Путь, по которому проходит нервный импульс при реализации рефлекса, называется рефлекторной дугой. Элементарная рефлекторная дуга образована двумя нейронами — чувствительным и двигательным. Примером такой рефлекторной дуги является дуга коленного рефлекса. Если нанести ниже колена легкий удар специальным молоточком, в ответ голень и стопа будут резко выброшены вперед. Большинство рефлекторных дуг в организме человека содержит все три типа нейронов: чувствительный, вставочный и двигательный.

Рефлекс осуществляется только в том случае, если все звенья рефлекторной дуги возбуждены. Если хоть в одном из них происходит торможение, то и рефлекс проявляться не будет.

Анатомически нервная система делится на центральную (ЦНС) и периферическую (ПНС). ЦНС, в свою очередь, подразделяется на головной и спинной мозг, а ПНС представляет собой совокупность нервов и нервных узлов, лежащих за пределами ЦНС. В зависимости от выполняемых функций выделяют соматическую и автономную (вегетативную) нервные системы. Соматическая нервная система, представляющая собой совокупность нервных центров и нервов, управляет работой мышц тела, а контроль над работой внутренних органов осуществляет вегетативная (автономная) нервная система.

Спинной мозг располагается в позвоночном канале, образованном телами и дугами позвонков. Снаружи он покрыт тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой. Спинной мозг имеет вид длинного шнура, разделенного продольными бороздами на правую и левую половины.

В центре спинного мозга проходит спинномозговой канал, заполненный спинномозговой жидкостью. Спинномозговой канал окружен серым веществом, тогда как на периферии спинного мозга располагается белое вещество. Белое вещество образовано длинными отростками нейронов, образующими проводниковые пути. Серое вещество состоит из тел двигательных и вставочных нейронов. От спинного мозга отходят 31–33 пары спинномозговых нервов, иннервирующих органы тела. Спинномозговые нервы образуются в результате слияния передних (двигательных) и задних (чувствительных) корешков.

Спинной мозг выполняет проводниковую и рефлекторную функции. В нем находятся центры таких рефлексов, как коленный и мочеиспускательный. Однако работа спинного мозга осуществляется под контролем головного мозга, поэтому, сосредоточившись, мы можем не реагировать на постукивание неврологического молоточка под коленом.

При повреждении спинного мозга нарушается его проводимость: ниже места повреждения утрачивается чувствительность частей организма и способность к движению.

Головной мозг человека находится в полости черепа и имеет такие же три оболочки, как и спинной мозг — твердую, паутинную и мягкую. Снаружи и изнутри, в желудочках, мозг омывается особой жидкостью — ликвором. Масса головного мозга в среднем составляет около 1300–1400 г, однако мозг И. С. Тургенева весил более 2 кг, а мозг А. Франса — чуть более 1 кг, и это не помешало им стать классиками мировой литературы.

Головной мозг анатомически делят на продолговатый мозг, мост, мозжечок, средний, промежуточный и передний мозг.

В продолговатом мозге находятся центры дыхания, сердцебиения, жевания, глотания, потоотделения, защитных рефлексов (кашель, чихание, рвота, слезоотделение и мигание), тонуса мышц, рефлексы поддержания позы и др. Помимо рефлекторной, он выполняет также и проводниковую функцию, поскольку через него проходят нервные тракты из спинного мозга в мост.

Мост, в свою очередь, соединяет средний и продолговатый мозг, и в основном выполняет проводниковую функцию.

Мозжечок образован двумя полушариями, покрытыми корой. Он координирует движения организма, участвует в поддержании тонуса мышц и регуляции работы внутренних органов.

В среднем мозге находятся центры первичного анализа информации, приходящей от органов чувств, а также проводниковые пути. В ответ на вспышку света или сильный звук человек поворачивает голову в направлении раздражителя — это безусловный ориентировочный рефлекс. Немаловажную роль средний мозг играет в регуляции тонуса мышц и тонких движений рук.

Промежуточный мозг образован таламусом (зрительным бугром) и гипоталамусом (подбугорьем). В таламусе находятся центры анализа зрительной информации, а также организации инстинктов, влечений и эмоций. Он интегрирует нервные пути, идущие в передний мозг и от него, а также осуществляет быстрый анализ и переключение на разные участки коры переднего мозга информации, поступающей от различных органов тела. В состав промежуточного мозга входят также гипоталамус, который является высшим центром нейрогуморальной регуляции в организме человека, и шишковидное тело — эпифиз, относящийся к эндокринной системе. В нижней части гипоталамус соединен с гипофизом — железой внутренней секреции. Функциями гипоталамуса являются регуляция обмена веществ, терморегуляция, деятельность пищеварительной, эндокринной и выделительной систем, системы кровообращения, голода и насыщения, жажды и ее утоления, страха, ярости, сна и бодрствования, а также эмоций.

В целом промежуточный мозг вместе со средним осуществляет сложные рефлекторные, или инстинктивные реакции. Некоторые его центры принимают участие в удержании внимания, не пропуская в кору больших полушарий ненужные в данный момент доцентровые сигналы. Спереди он переходит в большие полушария конечного мозга.

Продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг, а также мозжечок объединяют в ствол мозга. Он выполняет рефлекторную, проводниковую и ассоциативную функции, обеспечивая взаимодействие всех структур ЦНС. В толще серого вещества продолговатого мозга, моста, среднего и промежуточного мозга располагается ретикулярная формация — сеть нейронов, тесно связанная с остальными структурами ЦНС. Ее основной функцией является регуляция уровня активности коры больших полушарий, мозжечка, таламуса и спинного мозга.

Большие полушария переднего мозга занимают большую часть мозгового отдела черепа, что связано с развитием функций данного отдела мозга. Они покрыты корой из серого вещества, под которой находится белое вещество. Серое вещество коры больших полушарий в основном состоит из тел нейронов и их коротких отростков, тогда как белое вещество представляет собой совокупность их длинных отростков, среди которых встречаются небольшие скопления нейронов — подкорковые центры или ядра.

Кора больших полушарий образует многочисленные борозды и извилины, увеличивающие ее площадь поверхности. Наиболее крупные борозды делят кору на доли: лобную, височную, теменную и затылочную. Участки коры, отвечающие за выполнение определенных функций, называют зонами, или центрами. Четких границ между ними не существует, однако всего выделяют от 50 до 200 таких центров. Их можно разделить на три группы: сенсорные, двигательные и ассоциативные. Сенсорные зоны воспринимают сигналы от различных рецепторов, в двигательных зонах формируются сигналы к соответствующим органам, тогда как ассоциативные объединяют деятельность двух первых.

В лобной доле расположены двигательные центры, в теменной — вкусовые, а также центры кожно-мышечного чувства, в височной — слуховые, в затылочной — зрительный.

С деятельностью ассоциативных зон наиболее сильно связаны высшие психические функции — мышление и сознание, речь и др.

Подкорка участвует в координации движений, регуляции работы внутренних органов и формировании эмоций. Таким образом, передний мозг в основном выполняет рефлекторную функцию, а также является основой психической деятельности человека.

В прошлом считалось, что у левшей доминирует правое полушарие, а у правшей — левое. Однако никаких анатомических различий между ними обнаружено не было. Впоследствии было установлено, что в левом полушарии располагаются центры речи, письма, восприятия цифр и нот, счета и др., тогда как в правом осуществляется восприятие пространственных образов. Таким образом, асимметрия полушарий носит функциональный характер. Вместе с тем между полушариями существуют настолько тесные связи, что ни обработка информации, ни большинство высших психических функций не могут осуществляться только одним из них.

Вегетативная нервная система, охватывающая отделы головного мозга и нервы с их разветвлениями, иннервирует в основном внутренние органы — сердце, сосуды, железы внутренней секреции и др. Она делится на два отдела — симпатический и парасимпатический.

Узлы симпатического отдела лежат в грудном и поясничном отделах спинного мозга, а также по обе стороны от позвоночного столба. Симпатический отдел вегетативной нервной системы отвечает за мобилизацию резервов организма в ответ на сильные раздражители. При этом увеличиваются частота и сила сердечных сокращений и дыхательных движений, сужаются многие сосуды, расширяются зрачки, повышается концентрация сахара в крови, но в то же время ослабляются процессы пищеварения и выделения.

Узлы парасимпатического отдела находятся в среднем и продолговатом мозге, крестцовом отделе спинного мозга и во внутренних органах и возле них. Парасимпатический отдел нормализует жизнедеятельность организма, при этом снижается частота и сила сердечных сокращений и дыхательных движений, расширяются сосуды, сужаются зрачки, снижается концентрация сахара в крови, однако усиливается пищеварение и выделение.

Ряд внутренних органов иннервируется одновременно обоими отделами вегетативной нервной системы, однако ко многим кровеносным сосудам, селезенке, органам чувств и ЦНС подходят только симпатические или парасимпатические нервы.

Высшая нервная деятельность

Приспособление животных и человека к изменяющимся условиям существования во внешней среде обеспечивается функционированием нервной системы и реализуется через рефлекторную деятельность, что было доказано великими русскими физиологами И. М. Сеченовым и И. П. Павловым. Рефлексом называют реакцию организма на любой раздражитель, осуществляемую с помощью нервной системы. Рефлексы делят на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы — это относительно постоянные, стереотипные, генетически закрепленные (врожденные) реакции организма на внутренние и внешние раздражители, осуществляемые с участием ЦНС.

Одни безусловные рефлексы начинают проявляться сразу после рождения (дыхательный), а другие — только с возрастом. Безусловные рефлексы составляют основу низшей нервной деятельности, которая обеспечивает приспособление организма к относительно постоянным, привычным для него условиям окружающей среды.

Неизменяемые и стабильные формы поведения, представляющие собой сложные комплексы связанных друг с другом безусловных рефлексов, для запуска которых необходимы особые пусковые механизмы, называются инстинктами. Например, при рождении ребенка обрывается его связь с матерью через пуповину и прекращается газообмен, в результате чего в крови повышается концентрация углекислого газа, включается дыхательный центр и происходит вдох. Вследствие того, что в эмбриональном периоде легкие и дыхательные пути не функционировали, для вдоха необходимо их открытие, которое сопровождается инстинктивным криком.

Однако непрерывно меняющаяся внешняя среда требует от организма индивидуального приспособления, не предусмотренного генетическими программами, в результате чего безусловные рефлексы могут возникать, тормозиться и видоизменяться в ответ на самые разнообразные раздражения, с которыми сталкивается индивидуум.

Более совершенное приспособление организма к условиям среды достигается в процессе расширения жизненного опыта, усвоения знаний, умений, навыков — научения. К научению относят подражание, привыкание, запечатление (импринтинг), выработку условных рефлексов, рассудочную деятельность, вероятностное прогнозирование и др.

Запечатление, или импринтинг, — это форма обучения, заключающаяся в том, что в начальный период жизни человек или животное способны запоминать некие ключевые сигналы, которые впоследствии запускают определенные формы поведения.

Например, так фиксируются образы родителей и постигаются основы языка, которым пользуются окружающие.

Условные рефлексы — это индивидуально приобретенные приспособительные реакции животных и человека.

Для выработки условных рефлексов необходимо многократное совпадение во времени двух раздражителей, один из которых — безусловный, вызывающий безусловно-рефлекторную реакцию, а другой — условный, как бы возвещающий о предстоящем безусловном раздражении, при этом условный раздражитель должен предшествовать безусловному и быть слабее его, поскольку именно внешние стимулы являются наиболее важными для организма. Кроме того, кора головного мозга должна находиться в функционально активном состоянии, поскольку трудно представить себе выработку рефлекса у засыпающего человека. В выработке условного рефлекса важную роль играет подкрепление.

При совпадении во времени условного и безусловного раздражителей в коре головного мозга появляются очаги возбуждения. Один из них, который удовлетворяет некую существующую потребность организма, становится ведущим и его называют доминантой. Доминанта — это преобладающая в данный момент система связанных между собой нервных центров, которая определяет ответ организма на любые внешние и внутренние воздействия. Она определяется мотивацией и служит основой многих сложных проявлений высшей нервной деятельности. Различают пищевую, половую, оборонительную и другие доминанты. Влияние доминантного центра распространяется на другие центры, которые выполняют подчиненную роль. Учение о доминантных центрах получило название принципа доминанты, оно было разработано выдающимся российским физиологом академиком А. А. Ухтомским (1875–1942).

Мотивации — это активные состояния мозговых структур, которые направляют поведение животных и человека на удовлетворение возникающих потребностей.

Мотивации делят на три группы: биологические, свойственные человеку и животным; социальные, свойственные человеку и частично животным, и духовные, свойственные только человеку и связанные с интеллектуальными потребностями.

Между очагами возбуждения образуется временная связь — совокупность нейрофизиологических, биохимических и ультраструктурных изменений в мозге, возникающих в процессе совместного действия условного и безусловного раздражителей. По-видимому, образование временной связи обусловлено «схождением» нервных путей от различных очагов возбуждения к одному нейрону.

Поскольку для обеспечения приспособления к меняющимся условиям среды необходима не только способность к выработке условных рефлексов, но и возможность устранения ненужных, существует также и механизм торможения.

Различают три вида торможения: безусловное (внешнее), условное (внутреннее) и запредельное.

Безусловное торможение происходит в том случае, если в дальнейшем с безусловным рефлексом совпадает во времени более сильное торможение, которое более актуально для организма в данное время.

Условное торможение происходит при отсутствии подкрепления условного раздражителя безусловным, в том числе если они не совпадают во времени, по силе и т. д.

Условное торможение способствует быстрой смене форм поведения сообразно меняющимся условиям среды и биологическим мотивациям.

Запредельное торможение обусловлено слишком сильными или длительными воздействиями условного раздражителя.

Динамический стереотип — это относительно устойчивый комплекс условных рефлексов, основанный на способности нервной системы человека точно воспроизводить последовательность действий в ответ на одинаковые раздражители.

Примерами динамического стереотипа могут служить езда на велосипеде, письмо, различные привычки. Это характерная особенность психической деятельности человека.

Совокупность условных и безусловных рефлексов, а также психических функций, которые обеспечивают наиболее совершенное приспособление животных и человека к условиям окружающей среды и совершаются с участием высших отделов ЦНС (коры больших полушарий и подкорки), называется высшей нервной деятельностью. Высшая нервная деятельность обеспечивается двумя основными процессами — возбуждением и торможением. Во время действия условных и безусловных раздражителей эти процессы возникают в коре головного мозга, где они могут распространяться или концентрироваться на ограниченном участке. В основе приспособления лежит способность коры головного мозга быстро формировать новые рефлексы и тормозить старые в ответ на изменения в среде.

Типы высшей нервной деятельности. При исследовании поведения животных в естественных условиях и в процессе выработки условных рефлексов И. П. Павлов обратил внимание на то, что животные ведут себя по-разному. Он установил, что формирование и характер высшей нервной деятельности различных животных и человека зависит от типа их нервной системы. В основу классификации типов высшей нервной деятельности были положены сила, уравновешенность и подвижность возбуждения и торможения. Исследования этих процессов дали И. П. Павлову возможность выделить четыре основных типа высшей нервной деятельности, которые в основном совпадают с классическими типами темперамента, выделенными еще Гиппократом:

1. Сангвинический тип характеризуется достаточной силой и подвижностью нервных процессов (сильный, уравновешенный, подвижный).
2. Флегматический тип отличается достаточной силой нервных процессов на фоне относительно слабой их подвижности (сильный, уравновешенный, инертный).
3. Холерическому типу присуща значительная сила нервных процессов с явным преобладанием возбуждения над торможением (сильный, неуравновешенный, безудержный).
4. Меланхолический тип характеризуется низкой силой и подвижностью нервных процессов с преобладанием торможения над возбуждением (слабый, неуравновешенный, инертный).

Рассудочная деятельность — это способность прогнозировать возможное появление новых связей.

Рассудочная деятельность базируется на ранее найденных связях. При этом временные связи между явлениями устанавливаются спонтанно, путем догадки, которая затем проверяется на практике. Рассудочная деятельность является началом мышления.

Вероятностный характер внешней среды придает относительность любой адаптации и побуждает организм к вероятностному прогнозированию.

Сон, его значение

Сон — состояние сниженной двигательной активности, при котором в значительной степени отсутствует реакция на внешние раздражители.

Сон периодически сменяет бодрствование и, вероятно, является одним из проявлений биологических ритмов.

Переход человека в состояние сна объясняется необходимостью отдыха, накоплением во время бодрствования различных продуктов метаболизма, ограничением специальными структурами мозга притока сенсорной информации, включением нервных центров сна, общим торможением нервных процессов в мозге.

Ночной сон состоит обычно из 4–5 циклов продолжительностью 90–100 мин, в которых чередуются фазы медленного и быстрого сна. Медленный сон сопровождается снижением частоты сердечных сокращений, артериального давления, дыхания. Во время быстрого сна у человека наблюдаются быстрые движения глаз, усиливается сердцебиение и возрастает артериальное давление, частота дыхания, возникают сновидения.

Во сне происходит восстановление объемов кратковременной памяти, эмоционального равновесия, нарушенной системы психологических защит.

Сновидения видят все люди, однако далеко не все способны их воспроизвести после пробуждения в силу различных особенностей. По-видимому, они являются механизмом своеобразной психологической защиты, попыткой решения конфликтов, возникающих в реальной действительности.

Сознание, память, эмоции, речь, мышление

Сознанием называют способность человека отделять себя от других людей и окружающего мира, реально оценивать окружающую действительность.

Оно может быть выражено в словах, образах, художественных произведениях и др. Возникновение и развитие сознания исторически сопряжено с возникновением и развитием трудовой деятельности человека, однако оно не является врожденным и формируется в процессе индивидуального развития.

Сознание включает в себя все формы психической деятельности человека: ощущения, представления, восприятие, мышление, внимание, эмоции и волю.

Ощущение — это процесс отражения в нашей ЦНС отдельных свойств предметов и явлений окружающего мира (цвет, форма, запах и т. д.), непосредственно воздействующих на наши органы чувств. Все ощущения суммируются в виде восприятия, однако лишь более обобщенное представление может нам позволить оперировать предметом.

Восприятие — это процесс приема с помощью органов чувств и преобразование информации, обеспечивающей организму ориентировку в окружающем мире. Этот процесс познания определяется внешними причинами, при этом явления внешнего мира запечатлеваются в виде образов, ощущений и словесных символов. Ощущение и восприятие — это активные процессы, которым способствуют мышление и речь, поскольку мышление позволяет нам познать предметы и явления окружающего мира, которые не могут быть восприняты непосредственно. Однако, в отличие от представления, восприятие не дает целостной картины объекта или явления, оно все еще достаточно расчленено.

Представление — это образное отражение предмета или явления, проявляющееся в пространственно- временной связи составляющих его признаков и свойств. Оно является более высокой формой конкретно-чувственного отражения действительности, формирующегося в процессе индивидуальной жизни организма, чем ощущение и восприятие.

Накопление индивидуального опыта в процессе жизни личности обеспечивается памятью.

Память — это способность запоминать, хранить, узнавать и воспроизводить информацию, в основе которой лежит деятельность нервной системы.

Противоположностью процесса запоминания является забывание.

Виды памяти классифицируют по форме проявления (образная, эмоциональная, логическая, словесно-логическая), по временной характеристике, или продолжительности (мгновенная, кратковременная, долговременная). Мгновенная, или сенсорная память необходима для обеспечения головного мозга возможностью выделения отдельных признаков и свойств сенсорного сигнала, распознавания образа. При достаточной силе воздействия она переходит в разряд кратковременной памяти, которая необходима для выполнения текущих поведенческих и мыслительных операций. Ей также свойственны процессы забывания, и лишь наиболее важная информация переходит в долговременную («вечную») память.

В основе механизмов памяти лежат передача нервных импульсов между нейронами коры головного мозга, а также накопление специфических пептидов, формирующих памятные следы.

Запоминание информации определяется многими составляющими, ведущую роль среди которых играют внимание, эмоции и объем памяти.

Вниманием называется сосредоточенность психической деятельности на определенном объекте, с помощью которого обеспечивается отбор необходимой информации.

Различают непроизвольное и произвольное внимание. Непроизвольное внимание возникает помимо воли человека. Оно обычно сохраняется до тех пор, пока объект сохраняет новизну, и утрачивается, как только он перестает вызывать интерес. В основе непроизвольного внимания лежит ориентировочный рефлекс. Произвольное внимание связано с волевым сосредоточением на определенном предмете или явлении, которое может не вызывать интереса, но быть необходимым.

Эмоции — это субъективные реакции животных и человека на внешние и внутренние раздражители, которые проявляются в виде неудовольствия или удовольствия, радости, страха, гнева и т. д. Эмоции тесно связаны с понятиями «потребности» и «мотивации», поскольку именно с возможностью их удовлетворения или неудовлетворения связаны проявления эмоций. С физиологической точки зрения эмоции — это активные состояния структур мозга, регулирующие поведение таким образом, чтобы достичь максимально положительных результатов на фоне минимизации отрицательных.

Различают эмоциональные реакции, эмоциональные состояния и эмоциональные отношения. Эмоциональные состояния, или настроения — это субъективные переживания, отражающие отношение данного индивидуума к окружающему миру и к самому себе, например радость, грусть, ярость и др. Изменения же в организме, сопровождающие эмоциональные состояния, называются эмоциональными реакциями. К ним относятся улыбка, смех, плач. Эмоции же, порождаемые социальными или духовными потребностями, принято называть эмоциональными отношениями, или чувствами. От эмоциональных состояний их отличает направленность на конкретный объект. К ним относятся любовь, ненависть, ревность, зависть.

В отличие от животных, человек способен не только непосредственно воспринимать предметы и явления с помощью органов чувств, но и анализировать их свойства, находить общее и различия, а также создавать новые образы и синтезировать ситуации, т. е. ему свойственно мышление.

Мышление — это процесс опосредованного, обобщенного отражения действительности с ее связями, отношениями, закономерностями. Оно позволяет не только связать какие-то объекты и явления на основе имеющегося опыта, но и спрогнозировать развитие ситуации. Отличительной особенностью человеческого мышления является его неразрывная связь с языком, речью.

Язык — это социальное средство хранения и передачи информации, для которого характерна системность организации единиц языка, хотя строение, словарный состав и другие характеристики языков могут различаться. Язык прежде всего реализуется и существует в речи.

Речь — один из видов коммуникативной деятельности человека, использование средств языка для общения с другими членами языкового коллектива. Она выполняет коммуникативную, регулирующую и программирующую функции. Коммуникативная функция речи заключается в осуществлении общения между людьми с помощью языка. Регулирующая функция речи реализуется в высших психических функциях — сознательных формах психической деятельности. Программирующая функция выражается в построении смысловых схем речевого высказывания, грамматических структур предложений, в переходе от замысла к внешнему развернутому высказыванию.

Воля — это сознательное управление эмоциями и действиями, осуществление задуманного.

Особенности психики человека

Психика — это специфическое свойство головного мозга, заключающееся в отражении предметов и явлений существующего вне нас и независимо от нас материального мира.

Лишь человеку свойственен такой высший уровень психического отражения действительности, как сознание. Сознание является не просто функцией человеческого мозга — это прежде всего способность передавать другим членам общества некую информацию с помощью слов, математических символов и художественных образов, а также способность отделять себя от окружающего мира и признавать существование других индивидуумов.

Сознание не дано человеку от рождения, оно формируется в процессе индивидуального развития на основе биологических, социальных и идеальных потребностей. Однако далеко не все содержание психических явлений может быть передано другим членам общества, но тем не менее вызывает некие поведенческие реакции, относится к неосознаваемым психическим процессам. К ним относятся подсознание и сверхсознание. К подсознанию принадлежит все то, что ранее уже было осознано и вновь может стать осознаваемым в определенных условиях. Это различные автоматизированные навыки, глубоко усвоенные человеком нормы поведения, мотивационные конфликты, вытесненные из сферы сознания. Подсознание предохраняет человека от излишней информационной нагрузки и эмоционального стресса.

Сверхсознание, или интуиция, связано с процессами творчества, которые не контролируются сознанием. Сущность сверхсознания заключается в анализе имеющейся информации и синтезе новой, выдвижении гипотез, создании художественных образов и шедевров искусств.

В отличие от животных, у которых имеется только первая сигнальная система, оперирующая ощущениями и восприятием реально существующих предметов, и они способны вырабатывать рефлексы исключительно на эти сигналы, у человека сформировалась качественно отличная форма высшей нервной деятельности — вторая сигнальная система — система речевых сигналов (произносимых, видимых, слышимых).

Слово содержит не отражение конкретного предмета (сигнала первой сигнальной системы), а обобщенное, или абстрактное его представление, понятие. Процесс обобщения сигналов развивается в результате выработки условных рефлексов. Вторая сигнальная система породила абстрактное мышление, письмо, чтение, счет и само сознание.

Понимание словесных раздражителей и осуществление словесных реакций связано с функцией доминирующего, речевого полушария.

Данные о лингвистических способностях правого полушария, а также сходство функций обоих полушарий на ранних этапах онтогенеза, скорее, свидетельствуют о том, что в процессе эволюции оба полушария, обладая первоначально сходными, симметричными функциями, постепенно специализировались, что и привело к появлению доминантного и подчиненного полушарий.

Соотношение активности двух полушарий может быть очень различным. На этом основании И. П. Павлов выделил специфически человеческие типы высшей нервной деятельности: художественный, мыслительный и средний.

Художественный тип характеризуется преобладанием первой сигнальной системы над второй. Люди художественного типа имеют преимущественно «правополушарное» образное мышление. Они охватывают действительность целиком, не разделяя ее на части.

Для мыслительного типа характерно преобладание второй сигнальной системы над первой, т. е. «левополушарного» абстрактного мышления.

Средний тип характеризуется уравновешенностью функционирования двух сигнальных систем. Большинство людей относится именно к этому типу.

Благодаря речи, памяти, мышлению и другим функциям психика человека отличается богатством и разнообразием.

Психика сложна и многообразна по своим проявлениям. К ней относят три крупные группы психических явлений: психические процессы, психические состояния и психические свойства личности.

Психический процесс — это динамическое изменение психического явления, имеющего начало и конец. Психические процессы связаны и составляют единый поток сознания, обеспечивающий адекватное отражение действительности и осуществление различных видов деятельности. Эти процессы вызываются как внешними, так и внутренними раздражителями. Они обеспечивают формирование знаний и первичную регуляцию поведения и деятельности человека. Скорость и интенсивность протекания психических процессов зависят от особенностей внешних воздействий и состояний личности.

Все психические процессы подразделяются на познавательные (ощущения и восприятия, представления и память, мышление и воображение), эмоциональные (активные и пассивные переживания) и волевые (решение, исполнение, волевое усилие).

Психическое состояние — это относительно устойчивый уровень психической деятельности, который проявляется в повышенной или пониженной активности личности. Психические состояния имеют рефлекторную природу: они возникают под влиянием обстановки, физиологических факторов, хода работы, времени и словесных воздействий.

К психическим состояниям относят общее психическое состояние, например внимание, эмоциональные состояния, или настроения, творческое состояние (вдохновение).

Однако высшими и устойчивыми регуляторами психической деятельности являются психические свойства личности — устойчивые образования, обеспечивающие определенный качественно- количественный уровень деятельности и поведения, типичный для данного человека.

Психические свойства не существуют вместе, они синтезируются и образуют сложные структурные образования личности, к которым необходимо отнести: жизненную позицию личности (систему потребностей, интересов, убеждений, идеалов, определяющую избирательность и уровень активности человека), темперамент (систему природных свойств личности — подвижность, уравновешенность поведения и тонус активности, характеризующую динамическую сторону поведения), способности (систему интеллектуально-волевых и эмоциональных свойств, определяющую творческие возможности личности) и, наконец, характер как систему отношений и способов поведения.