3. Обмен веществ и энергии - это совокупность физических, химических и физиологических процессов превращения веществ и энергии в живых организмах, а также обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Обмен веществ у живых организмов заключается в поступлении из внешней среды различных веществ, в превращении и использовании их в процессах жизнедеятельности и в выделении образующихся продуктов распада в окружающую среду.

Все происходящие в организме преобразования вещества и энергии объединены общим названием - метаболизм (обмен веществ). На клеточном уровне эти преобразования осуществляются через сложные последовательности реакций, называемые путями метаболизма, и могут включать тысячи разнообразных реакций. Эти реакции протекают не хаотически, а в строго определенной последовательности и регулируются множеством генетических и химических механизмов. Метаболизм можно разделить на два взаимосвязанных, но разнонаправленных процесса: анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция).

8. Витамины представляют собой органические соединения, которые необходимы для нормального функционирования организма, Витамины являются составным элементом многих ферментов. Это объясняет, какую важную роль играют витамины в обмене веществ. Витамины способствуют деятельности гормонов, а также увеличению сопротивляемости организма к пагубным воздействиям внешней среды (инфекциям, действиям высокой и низкой температуры и т.д.). Они нужны для ускорения роста, восстановления тканей и клеток после травм и операций.

В отличие от ферментов и гормонов, чаще всего витамины не образуются в организме человека. Главный источник витаминов - это овощи, фрукты и ягоды, а также молоко, мясо, рыба. Витамины нужны в очень небольших количествах, но Их недостаток или отсутствие в пище нарушает выработку соответствующих ферментов.

Авитаминоз представляет собой отсутствие некоторых витаминов, вызывает специфические нарушения в организме и тяжелые заболевания. Для нормальной работы организма, его роста и развития необходимы следующие витамины:

витамин В1 (тиамин, аневрин) - находится в лесных орехах, неочищенном рисе, хлебе грубого помола, ячневой и овсяной крупах. Если в пище нет витамина В1, развивается заболевание бери-бери. Его симптомами являются потеря аппетита, быстрая утомляемость, слабость в мышцах ног;

витамин В2 (рибофлавин) - находится в хлебе, гречневой крупе, молоке, яйцах, печени, мясе, томатах. У человека при отсутствии этого витамина появляется поражение кожи (в области губ чаще всего).

Образуются трещины, которые мокнут и покрываются темной коркой;

витамин РР (никотинамид) - входит в состав зеленых овощей, моркови, картофеля, гороха, дрожжей, гречневой крупы, ржаного и пшеничного хлеба, молока, мяса, печени. При недостатке РР отмечается чувство жжения во рту, обильное слюнотечение и поносы;

витамин В12 (цианкобаламин) у человека образуется в кишечнике. Содержится в почках, печени млекопитающих и рыб. При его нехватке в организме развивается злокачественное малокровие, которое связано с нарушением образования эритроцитов;

витамин С (аскорбиновая кислота) очень распространен в природе в овощах, фруктах, хвое, печени. Недостаток витамина С приводит к заболеванию цингой. Обычно наблюдается общее недомогание, угнетенность;

витамин А (ретинол, аксерофтол) в организме человека появляется из распространенного природного пигмента каротина, который находится в больших количествах в свежей моркови, помидорах, салате, абрикосах, рыбьем жире, сливочном масле, печени, почках, желтке яиц. При авитаминозе А замедляется рост детей, развивается "куриная слепота", т.е. резкое понижение остроты зрения при неярком освещении;

витамин D (эргокальциферол) - находится в желтках, коровьем молоке, рыбьем жире. Одной из наиболее распространенных болезней детского возраста, которой в некоторых странах болеют более половины детей в возрасте до 5 лет, является рахит. При рахите происходит нарушение процесса формирования костей, кости черепа становятся мягкими и податливыми, конечности искривляются.

17. Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. - В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 - 300 мл О2 и выделяется 200 - 250 мл СО2. При физической работе большой мощности потребность в кислороде существенно возрастает и максимальное потребление кислорода (МПК) достигает у высокотренированных людей около 6 - 7 л/мин.

Дыхание осуществляет перенос О2 из атмосферного воздуха к тканям организма, а в обратном направлении производит удаление СО2 из организма в атмосферу. Различают несколько этапов дыхания:

1. Внешнее дыхание - обмен газов между атмосферой и альвеолами.

2.Обмен газов между альвеолами и кровью легочных капилляров.

3.Транспорт газов кровью - процесс переноса О2 от легких к тканям и СО2 от тканей - к легким.

4. Обмен О2 и СО2 между кровью капилляров и клетками тканей организма.

5.Внутреннее, или тканевое, дыхание - биологическое окисление в митохондриях клетки

18. Дыха́тельная систе́ма человека — совокупность органов, обеспечивающих внешнее дыхание (газообмен между вдыхаемым атмосферным воздухом и кровью).

Газообмен выполняется лёгкими, и в норме направлен на поглощение из вдыхаемого воздуха кислорода и выделение во внешнюю среду образованного в организме углекислого газа.

Установлено, что взрослый человек делает 15-17 вдохов-выдохов в минуту, а новорождённый ребёнок делает 1 вдох в секунду. Дыхание не перестаёт работать от рождения человека до его смерти, ведь без дыхания наш организм существовать не может. Доказано, что взрослый человек выдыхает 4 стакана воды в сутки (≈800 мл), а ребёнок — около двух (≈ 400 мл).Содержание [убрать]

Схема дыхательной системы человека

[править]

Дыхательные пути

Выделяют верхние и нижние дыхательные пути. Переход верхних дыхательных путей в нижние осуществляется в месте пересечения пищеварительной и дыхательной систем в верхней части гортани.

Система верхних дыхательных путей состоит из полости носа (лат. cavum nasi), носоглотки (лат. pars nasalis pharyngis) и ротоглотки (лат. pars oralis pharyngis), а также частично ротовой полости, так как она тоже может быть использована для дыхания. Система нижних дыхательных путей состоит из гортани (лат. larynx, иногда её относят к верхним дыхательным путям), трахеи (др.-греч. τραχεῖα (ἀρτηρία)), бронхов (лат. bronchi).

[править]

Дыхательные органы

Дыхательные пути обеспечивают связь окружающей среды с главными органами дыхательной системы — лёгкими. Лёгкие расположены в грудной полости в окружении костей и мышц грудной клетки. Обеспечивают поступление кислорода в организм и удаление из него газообразного продукта жизнедеятельности — углекислого газа.

[править]

Функции дыхательной системы

Основная статья: Физиология внешнего дыхания

Основные функции — дыхание, газообмен.

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

32.Рост и развитие ребёнка – сложный процесс. Скелет ребёнка развивается, а под воздействием большой неравномерной нагрузки он может легко деформироваться. Поэтому родители должны внимательно следить за тем, чтобы ребёнок правильно сидел, правильно двигался. Ведь при нарушении осанки, особенно в период роста, ухудшается деятельность многих органов: дыхания, кровообращения, пищеварения, а также двигательного аппарата.

Деятельность сердечно-сосудистой системы у дошкольников хорошо приспособлена к требованиям растущего организма, а физические упражнения прекрасно тренируют, благодаря чему улучшается регуляция сердечной деятельности, работа сердца становится более экономичной.

В результате развития дыхательной мускулатуры объём лёгких увеличивается. Но носовые и лёгочные проходы у детей сравнительно узки, что приводит к плохой вентиляции лёгких и некоторому застою воздуха, а у растущего организма потребность в кислороде большая. Вот почему так важны игры, упражнения на свежем воздухе. Родителям необходимо также следить за правильностью вдоха и выдоха при выполнении движений.

Различные группы мышц у дошкольников развиты неодинаково. Особенно важно достич равномерного развития тех мышц спины, брюшного пресса и плеч, которые будут способствовать выработке правильной осанки. В этом также существенную роль сыграют физические упражнения.

Одним из компонентов роста и развития является развитие движений. У дошкольников ещё нет чёткости движений при ходьбе. Для их бега характерен не лёгкий и ритмичный, а мелкий семенящий шаг. Дети этого возраста охотно играют с мячом, но поймать мяч, далеко его бросить, попасть в цель им ещё трудно, так как их движения недостаточно согласованы, слабо развит глазомер. Они быстро утомляются от однообразных движений и отвлекаются от занятий.

Бег, прыжки, метания – те двигательные умения, которые ребёнок должен освоить до школы. Насколько успешно он это сделает, зависит от его ловкости, быстроты, силы и выносливости, то есть от развития основных двигательных качеств. По уровню развития этих качеств можно судить о совершенствовании не только костно-мышечного аппарата, центральной нервной системы, но и о физической подготовленности ребёнка.

Малыш овладевает необходимыми двигательными навыками постепенно, поэтому необходимо соблюдать определённую последовательность в освоении движений, правильно сочетать основные виды движений и упражнений.

Вот некоторые рекомендации:

- сочетать различные виды ходьбы с видами бега (помогает ориентироваться в пространстве, двигаться в заданном направлении);

- упражнения на равновесие: освоение хотьбы и бега на уменьшенной и приподнятой от земли площади опоры;

- обучение прыжкам: от простых упражнений в подпрыгивании на месте к более сложным – спрыгиванию, прыжкам в длину с места и с продвижением вперёд;

- игры и упражнения с мячом: прокатывание мяча, бросание его о землю, в цель, на дольность;

- упражнения в лазании: от несложных упражнений в ползании, перелезании к более трудным заданиям – влезанию на гимнастическую стенку, лесенку.

Организм ребёнка на разных этапах неодинаково восприимчив к физической нагрузке. Учёные выделяют у дошкольников несколько критических этапов: 3-й, 5-й и 7-й годы жизни, когда происходит не только количественный рост, но и существенная перестройка энергообеспечивающей и двигательной функции.

Также доказано, что дети от 4 до 5 лет развиваются наиболее интенсивно и гармонично. Знание критических периодов в развитии функциональных систем организма малыша, в том числе двигательной, позволяет установить оптимальные сроки обучения и воспитания.

В приобщении ребёнка к регулярным занятиям физкультурой и спортом, очень велика роль родителей. Для начала, вы могли бы попробовать организовать, какие-нибудь занятия совместно с ребёнком, хороший вариант - ритмическая гимнастика. Такие занятия не только помогут зарядиться энергией и здоровьем вам обоим, но и, наверняка, станут одними из самых любимых семейных занятий, а, возможно, и традиций, которая будет доставлять много радости и удовольствия вам и вашему ребёнку.

30. Такая динамика отмечена при различных сложнокоординированных действиях: слежении-управлении в ауксотоническом, изометрическом режимах, а также при двигательных реакциях на движущийся объект.

Основываясь на собственных и литературных данных, можно полагать, что рассматриваемый физиологический параметр - запаздывание - отражает процесс центральной активации мионеврального аппарата и собственно-мышечных волокон. Поэтому вполне вероятно, что возрастные изменения оцениваемого параметра свидетельствуют о менее быстрых системах регуляции мышечной активности у детей младшего школьного возраста и более быстрых системах управления двигательным аппаратом на более поздних этапах онтогенеза (Л. Е. Любомирский, 1974). Экспериментальные материалы, представленные в настоящей главе, в известной мере обрисовывают возрастное своеобразие ряда регуляторных функций управления моторикой.

Конечно, рассматриваемые в сравнительном аспекте возрастные особенности не следует интерпретировать как доказательство неэффективного управления движениями на более ранних этапах онтогенеза. В каждом возрастном периоде детский организм проявляет себя как целесообразно функционирующая биологическая система с присущими ей качествами процессов регуляции, способными к развитию и совершенствованию. Развитие движений у детей и подростков. Потребность в движении присуща человеку, и чем возраст моложе, тем эта потребность может удовлетворяться полнее. С годами двигательная активность ребенка снижается, так как на ее удовлетворение остается все меньше и меньше времени.

29. Раздражимость (возбудимость) — способность реагировать на внешнее воздействие изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Раздражимость проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, превышающих их сдвиги при покое. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех биосистем. Таким образом, раздражимость - это способность организмов реагировать на биологически значимые внешние воздействия некими изменениями. Эти изменения могут включать в себя широкий репертуар реакций, начиная с диффузных реакций протоплазмы у простейших и кончая сложными, высокоспециализованными реакциями у человека. Раздражимость — фундаментальное свойство живых систем: её наличие — классический критерий, по которому отличают живое от не живого. Минимальная величина раздражителя, достаточная для проявления раздражимости, называется порогом восприятия[1] Явления раздражимости у растений и животных имеют много общего, хотя их проявления у растений резко отличаются от привычных форм двигательной и нервной деятельности животных[2]

Раздражимость - это способность клеток, тканей, организма в целом переходить под воздействием факторов внешней или внутренней среды из состояния физиологического покоя в состояние активности. Состояние активности проявляется изменением: физиологических параметров клетки, ткани организма, например изменением метаболизма.

Возбудимость - это способность живой ткани отвечать на раздражение активной специфической реакцией — возбуждением, т.е. генерацией нервного импульса, сокращением, секрецией. Т.е. возбудимость характеризует специализированные ткани - нервную, мышечные, железистые, которые называются возбудимыми. Возбуждение - это комплекс процессов реагирования возбудимой ткани на действие раздражителя, проявляющийся изменением мембранного потенциала, метаболизма и т.д.. Возбудимые ткани обладают проводимостью-это способность ткани проводить возбуждение. Наибольшей проводимостью обладают нервы и скелетные мышцы. Раздражитель - это фактор внешней или внутренней среды действующий на живую ткань. Процесс воздействия раздражителя на клетку, ткань, организм называется раздражением. Все раздражители делятся на следующие группы:

1. По природе

а) физические (электричество, свет, звук ,механические воздействия и т.д.)

б) химические (кислоты, щелочи, гормоны и т.д.)

в) физико-химические (осмотическое давление, парциальное давление газов и т.д.)

г) биологические (пища для животного, особь другого пола)

д) социальные (слово для человека).

2. По месту воздействия

а) внешние (экзогенные)

б) внутренние (эндогенные)

3. По силе :

а) подпороговые (не вызывающие ответной реакции)

б) пороговые (раздражители минимальной, силы, при которой возникает возбуждение)

в) сверхпороговые (силой выше пороговой)

4. По физиологическому характеру:

а) адекватные (физиологичные для данной клетки или рецептора, которые, приспособились к нему в процесс эволюции, например, свет для фоторецепторов глаза).

б) неадекватные

Если реакция на раздражитель является рефлекторной, то выделяют также

а) безусловно-рефлекторные раздражители

б) условно-рефлекторные

27. Гомеостаз - это относительное подвижное постоянство внутренней жидкой среды (такой, как кровь, лимфа, межклеточная жидкость) и устойчивость основных физиологических функций (работы сердечно-сосудистой системы, органов дыхания, температурной регуляции, обмена веществ) организма человека и животных. Механизмы, поддерживающие гомеостаз на оптимальном уровне, называются гомеостатическими.

Каждая клетка организма человека является подвижной саморегулирующейся системой. Ее внутренняя организация поддерживается активными процессами, направленными на ограничение или устранение сдвигов, которые вызываются различными внешними и внутренними факторами. Основное свойство любой клетки - это способность возвращаться к исходному нормальному состоянию после любого на нее воздействия.

Организм человека состоит из множества клеток, которые объединяются между собой для выполнения тех или иных функций. Взаимодействие между такими объединениями клеток осуществляют различные системы - нервная, эндокринная, иммунная, метаболическая (обмен веществ). Иногда эти системы оказывают на клетки прямо противоположное действие, которое взаимно уравновешивается, создавая относительное постоянство среды или подвижный физиологический фон. Этот фон может изменяться в определенных пределах под влиянием различных факторов, но в норме он всегда возвращается к исходному состоянию.

Границы гомеостаза могут меняться в зависимости от индивидуальных (наследственных) особенностей организма, возраста, пола, условий жизни и работы человека.

Гомеостаз крови

Постоянство состава крови обеспечивает поддержание всех остальных функций организма. По определению У.Кеннона кровь - это жидкая основа организма. Кровь имеет устойчивую кислотность (Ph 7,35 - 7,47), относительно постоянное осмотическое давление и соотношение содержащихся в плазме (жидкой части крови) электролитов (калия, натрия, кальция, хлора, магния, фосфора), колеблющиеся в определенных пределах содержание сахара, числа различных клеток крови.

Даже значительные патологические процессы с накоплением кислот в тканевой жидкости не изменяют значительно Ph крови. Такая же ситуация и с осмотическим давлением крови: оно подвергается постоянным колебаниям, так как в кровь непрерывно поступают продукты промежуточного обмена веществ, влияющие на осмотическое давление, тем не менее, колебания эти не выходят за границы нормы. Значительные изменения осмотического давления может быть только при выраженных патологических состояниях.

Микросреда внутренних органов

В организме человека существует общая внутренняя среда организма - кровь, но клетки органов и тканей с ней непосредственно не соприкасаются. Каждый отдельный орган имеет свою собственную внутреннюю среду (микросреду), которая соответствует его строению и функциям. Нормальное состояние каждого отдельного органа зависит от состояния именно этой микросреды, ее отдельных свойств и от проницаемости микросреды в направлениях из крови в микросреду (тканевую жидкость) органа и обратно.

Особенно важное значение имеет постоянство микросреды для работы центральной нервной системы. Даже незначительные сдвиги, возникающие, например, в цереброспинальной жидкости, могут вызвать тяжелое состояние больного.

Гомеостатические механизмы

Существует много гомеостатических механизмов. Одним из самых сложных механизмов такого рода является система обеспечения нормального уровня артериального давления (АД). При этом верхнее (систолическое) АД зависит от уровня функциональных возможностей барорецепторов (нервных клеток, реагирующих на изменения давления) стенок кровеносных сосудов, а нижнее (диастолическое) АД - от потребностей организма к кровоснабжении.

К гомеостатическим механизмам относятся и процессы регуляции температуры внутри тела: колебания температуры внутри тела даже при очень значительных изменениях в окружающей среде не превышают десятых долей градуса.

Иммунологическая система обеспечивает иммунологический гомеостаз, не позволяя «чужакам» в виде различных микроорганизмов проникать в организм человека. Вегетативная нервная система также участвует в поддержании гомеостаза, нивелируя различные воздействия, например стрессы.

Для оценки состояния гомеостаза человека применяются различные функциональные пробы (холодовая, тепловая, адреналиновая) с определением в крови и моче соотношения биологически активных веществ (гормонов, продуктов обмена веществ, нейромедиаторов - веществ, с помощью которых передаются нервные импульсы).

25.

Гуморальный механизм в качестве средств управления и передачи информации использует химические вещества — продукты обмена веществ, простагландины, регуляторные пептиды, гормоны и др. Так, накопление молочной кислоты в мышцах при физической нагрузке является источником информации о недостатке кислорода.

Нервный механизм в качестве средства управления, передачи информации использует потенциалы возбуждения (ПД, импульсы), которые объединяются в определенные паттерны («рисунки» возбуждения) по частоте, набору в «пачках», характеристикам межимпульсных интервалов и кодируют необходимую информацию. Показано, что паттерны возбуждений гипоталамических нейронов при формировании мотивации голода специфичны и существенно отличаются от столь же специфичных паттернов возбуждений нейронов, ответственных за формирование мотивации жажды.

Формы управления. Гуморальный и нервный механизмы предусматривают использование нескольких форм управления. Аутокринная, паракринная и гуморальная формы характерны для эволюционно более древнего механизма.

Аутокринная форма управления предполагает изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в межклеточную среду самой клеткой.

Паракринная форма управления основана на выделении клетками химических средств управления в межтканевую жидкость. Химические субстраты, распространяясь по межтканевым пространствам, могут управлять функцией клеток, расположенных на неко­тором удалении от источника управляющих воздействий.

Гуморальная форма управления реализуется при выделении биологических веществ в кровь. С током крови эти вещества достигают всех органов и тканей.

В основе нервного механизма управления лежит рефлекс — ответная реакция организма на изменения внутренней и внешней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы. Управление посредством рефлексов предусматривает использование двух форм.

Местные рефлексы осуществляются через ганглии автономной нервной системы, которые рассматриваются как нервные центры, вынесенные на периферию. За счет местных рефлексов происходит управление, например моторной и секреторной функциями тонкой и толстой кишки.

Центральные рефлексы протекают с обязательным вовлечением различных уровней центральной нервной системы (от спинного мозга до коры большого мозга). Примером таких рефлексов является выделение слюны при раздражении рецепторов полости рта, опу­скание века при раздражении склеры глаза, отдергивание руки при раздражении кожи пальцев и др.

В естественных условиях нервный и гуморальный механизмы едины и, образуя нейрогуморальный механизм, реализуются в разнообразных комбинациях, наиболее полно обеспечивающих адекватное уравновешивание организма со средой обитания. Например, физиологически активные вещества, поступая в кровь, несут информацию в ЦНС об отклонении какой-либо функции. Под влиянием этой информации формируется поток управляющих нервных импульсов к эффекторам для коррекции отклонения.

В других случаях поступление информации в ЦНС по нервным каналам приводит к выделению гормонов, корригирующих возникшие отклонения. Нейрогуморальный механизм создает в процессах управления многозвенные кольцевые связи, где различные формы гуморального механизма сменяются и дополняются нервными, а последние обеспечивают включение гуморальных.

26. Нервный механизм физиологической регуляции

Физиологическая регуляция

(управление физиологическими функциями клеток и сложными системами, поведением организма и его взаимодействием с окружающей средой)