Строение организма человека: клетки, ткани, органы, нервная система и мозг

Реферат

на тему: «Строение организма человека: клетки, ткани, органы, нервная система и мозг»

СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

Как и все живое, организм человека состоит из клеток. Благодаря клеточному строению организма возможны его рост, размножение, восстановление поврежденных органов и тканей и другие формы деятельности. Форма и размеры клеток различны и зависят от выполняемой ими функции.

В каждой клетке различают две основные части — цитоплазму и ядро, в цитоплазме, в свою очередь, содержатся органоиды — мельчайшие структуры клетки, обеспечивающие ее жизнедеятельность (митохондрии, рибосомы, клеточный центр и др.). В ядре перед делением клетки образуются особые нитевидные тельца — хромосомы. Снаружи клетка покрыта мембраной, отделяющей одну клетку от другой. Пространство между клетками заполнено жидким межклеточным веществом. Главная функция мембраны состоит в том, что она обеспечивает избирательное поступление различных веществ в клетку и выведение из нее продуктов обмена.

Клетки организма человека состоят из разнообразных неорганических (вода, минеральные соли) и органических веществ (углеводы, жиры, белки и нуклеиновые кислоты).

Углеводы состоят из углерода, водорода и кислорода; многие из них хорошо растворимы в воде и являются основными источниками энергии для осуществления жизненно важных процессов.

Жиры образованы теми же химическими элементами, что и углеводы; они нерастворимы в воде. Жиры входят в состав клеточных мембран и также служат важнейшим источником энергии в организме.

Белки — главный строительный материал клеток. Строение белков сложное: молекула белка имеет большие размеры и представляет собой цепь, состоящую из десятков и сотен более простых соединений — аминокислот. Многие белки служат ферментами, которые ускоряют течение биохимических процессов в клетке.

Нуклеиновые кислоты, образующиеся в клеточном ядре, состоят из углерода, кислорода, водорода и фосфора. Различают два типа нуклеиновых кислот:

1) дезоксирибонуклеиновые (ДНК) находятся в хромосомах и определяют состав белков клетки и передачу наследственных признаков и свойств от родителей к потомству;

2) рибонуклеиновые (РНК) — связаны с образованием характерных для этой клетки белков.

ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

Живая клетка обладает рядом свойств: способностью к обмену веществ и размножению, раздражимостью, ростом и подвижностью, на основе которых осуществляются функции целого организма.

Цитоплазма и ядро клетки состоят из веществ, которые поступают в организм через органы пищеварения. В процессе пищеварения происходит химический распад сложных органических веществ с образованием более простых соединений, которые с кровью приносятся к клетке. Энергия, выделяющаяся при химическом распаде, идет на поддержание жизнедеятельности клеток. В процессе биосинтеза поступающие в клетку простые вещества перерабатываются в ней в сложные органические соединения. Отработанные продукты — углекислый газ, воду и другие соединения — кровь выносит из клетки к почкам, легким и коже, которые выделяют их во внешнюю среду. В результате такого обмена веществ состав клеток постоянно обновляется: одни вещества в них образуются, другие разрушаются.

Клетка как элементарная единица живой системы обладает раздражимостью, т. е. способностью реагировать на внешние и внутренние воздействия.

Большинство клеток организма человека размножаются путем непрямого деления. Перед делением каждая хромосома достраивается за счет имеющихся в ядре веществ и становится двойной.

Процесс непрямого деления состоит из нескольких фаз.

1. Увеличение ядра в объеме; отделение хромосом каждой пары друг от друга и их рассредоточение по всей клетке; образование из клеточного центра веретена деления.

2. Выстраивание хромосом друг против друга в плоскости экватора клетки и прикрепление к ним нитей веретена деления.

3. Расхождение парных хромосом от центра к противоположным полюсам клетки.

4. Образование из разошедшихся хромосом двух ядер, возникновение перетяжки, а затем — перегородки на теле клетки.

В результате такого деления обеспечивается точное распределение хромосом — носителей наследственных признаков и свойств организма — между двумя дочерними клетками.

Клетки могут расти, увеличиваясь в объеме, а некоторые обладают способностью передвигаться.

ТКАНИ. ТИПЫ ТКАНЕЙ И ИХ СВОЙСТВА

Ткань — это группа клеток и межклеточное вещество, объединенные общим строением, функцией и происхождением. В теле человека различают четыре основных типа тканей: эпителиальную (покровную), соединительную, мышечную и нервную.

Эпителиальная ткань образует слой клеток, из которых состоят покровы тела и слизистые оболочки всех внутренних органов и полостей организма, а также некоторые железы. Через эпителиальную ткань происходит обмен веществ между организмом и окружающей его средой. Клетки эпителия плотно прилегают друг к другу, защищая организм от микробов и вредных воздействий, и способны к быстрому размножению, обеспечивая таким образом постоянное обновление покровного материала. Выделяют несколько видов эпителия — кожный, кишечный, дыхательный и др., клетки которого различаются формой и функциями.

Особенностью соединительной ткани является сильное развитие межклеточного вещества. Основные ее функции — питательная и опорная. К соединительной ткани относятся кровь, лимфа, хрящевая, костная, жировая ткани.

Мышечная ткань образована мышечными волокнами. В их цитоплазме находятся тончайшие нити, способные к сокращению. Различают гладкую и поперечно-полосатую (скелетную и сердечную) мышечную ткань. За счет гладких мышц, которые входят в состав стенок желудка, кишок, мочевого пузыря, кровеносных сосудов, происходит сокращение внутренних органов и изменение диаметра кровеносных сосудов. Благодаря сокращению скелетных мышц становится возможным передвижение тела в пространстве; особое строение сердечной мышечной ткани обеспечивает одновременное сокращение больших участков сердечной мышцы.

Структурной единицей нервной ткани является нервная клетка — нейрон, состоящий из тела овальной, звездчатой или многоугольной формы и отходящих от него отростков. Большинство нейронов имеют один длинный и тонкий отросток с отходящими от него ответвлениями (по нему возбуждение передается от одного нейрона к другим нейронам или клеткам других тканей) и несколько коротких, толстых, сильно ветвящихся вблизи тела клетки отростков, контактирующих с другими клетками и обеспечивающих восприятие и проведение нервных влияний к нейрону. Длинные отростки нейронов образуют нервные волокна. Основное свойство нейрона — способность возбуждаться и проводить это возбуждение по нервным волокнам. Возбуждение распространяется по нейрону и по отросткам может передаваться связанным с ним другим нейронам или исполнительным органам (мышце, железе).

ОРГАНЫ. СИСТЕМЫ ОРГАНОВ

Организм человека состоит из органов. Орган — это часть организма, имеющая только ему свойственные форму и строение и выполняющая определенную функцию.

Обычно орган состоит из нескольких типов тканей, одна из которых играет первостепенную роль.

Органы, объединенные определенной физиологической функцией, составляют физиологическую систему. Различают следующие физиологические системы: покровную, систему опоры и движения, пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную, половую, эндокринную, нервную.

В покровную систему входят кожа и слизистые оболочки, предохраняющие организм от внешних воздействий.

Система опоры и движения представлена большим числом костей, образующих скелет, и прикрепленными к ним мышцами. Они придают телу определенную форму, защищают внутренние органы, обеспечивают опору и движение.

Пищеварительная система включает органы ротовой полости (язык, зубы, слюнные железы), глотку, пищевод, желудок, кишечник, печень, поджелудочную железу; их совместная работа обеспечивает поступление в организм пищи и ее переработку. Образовавшиеся питательные вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности клеток и тканей, доставляются к ним с кровью.

В состав кровеносной системы входят сердце и кровеносные сосуды; их работа обеспечивает процесс кровообращения, в результате которого осуществляется постоянный приток кислорода и необходимых веществ к клеткам и тканям и освобождение их от продуктов обмена.

Дыхательная система, включающая носовую полость, носоглотку, гортань, трахею и легкие, участвует в обеспечении организма кислородом и в освобождении его от углекислого газа.

В выделительную систему входят почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. Она выполняет функцию удаления из организма конечных продуктов обмена веществ, избытка воды, солей, органических соединений и ядовитых веществ.

Половая система обеспечивает функцию размножения. К органам мужской половой системы относятся семенники, мошонка, предстательная железа, пенис. К органам женской половой системы — яичники, матка, влагалище, наружные женские половые органы.

Эндокринная система включает различные железы внутренней секреции, которые вырабатывают особые химические вещества — гормоны, участвующие в регуляции функций всех органов.

Нервная система образована нервной тканью, пронизывающей все ткани и органы. Она регулирует и согласовывает деятельность всех других систем, обеспечивая функционирование организма как единого целого в его постоянном взаимодействии с внешней средой.

Таким образом, можно наметить следующую схему построения организма:

клетки —> ткани —> органы —> —> системы органов —» организм.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И ПСИХИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ

Между строением органов и их функциями существует тесная связь. С одной стороны, строение органа обусловливает его функцию, с другой — выполняемая органом функция влияет на его строение.

Живой организм всегда отвечает на изменения, которые происходят в нем самом и в окружающей его среде. Реакции организма направлены на то, чтобы удовлетворить возникшие в нем потребности, защититься от вредных воздействий и приспособиться к изменяющимся условиям среды. Такое проявление деятельности организма получило название функции.

Для нормальной жизнедеятельности человеку необходимо:

1) поддержание постоянства химического состава и физико-химических свойств клеток и тканей, что обеспечивается физиологическими функциями;

2) установление непрерывного взаимодействия с внешним миром и возможность управления своим поведением, что достигается с помощью психических функций.

РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ В ОРГАНИЗМЕ

Для регуляции физиологических процессов в соответствии с потребностями организма и изменениями окружающей среды существует два механизма: гуморальный и нервный.

Гуморальная регуляция физиологических процессов осуществляется с помощью химических веществ, которые поступают из различных органов и тканей тела в кровь и разносятся ею по всему организму.

Нервная регуляция физиологических процессов возможна благодаря взаимодействию органов тела с нервной системой. В отличие от гуморальной регуляции нервные влияния всегда предназначаются определенным органам и тканям и распространяются во много раз быстрее.

Нервный и гуморальный способы регуляции функций тесно между собой связаны. С одной стороны, на деятельность нервной системы постоянно оказывают влияние приносимые с током крови химические вещества, с другой — образование большинства химических веществ и выделение их в кровь находятся под постоянным контролем нервной системы. Поэтому регуляция физиологических функций в организме всегда обеспечивается единым нейрогуморальным механизмом.

Кроме того, отдельные органы и системы органов взаимно влияют друг на друга, благодаря чему достигается саморегуляция всех физиологических процессов организма.

СТРОЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ СВОЙСТВА

Нервная система подразделяется на две части: центральную и периферическую.

В состав центральной нервной системы входят головной и спинной мозг, состоящий из серого (скопление тел нейронов) и белого (скопление отростков нейронов) вещества.

Периферическая нервная система образована нервными узлами — телами нервных клеток, лежащих вблизи внутренних органов или в их стенках, и нервами — пучками длинных отростков нейронов, выходящих за пределы центральной нервной системы и пронизывающих все органы.

По функциям все нервные клетки разделяются на три типа: чувствительные (передающие в мозг нервные импульсы от органов чувств и внутренних органов), исполнительные (формирующие ответные нервные импульсы и передающие их к соответствующим органам) и вставочные (осуществляющие связь между чувствительными и исполнительными нейронами).

Исполнительные нейроны, управляющие деятельностью человеческого тела, делятся на два типа. Одни из них — двигательные нейроны — посылают нервные импульсы к скелетной мускулатуре, вызывая сокращение мышц; другие контролируют деятельность внутренних органов. Поэтому периферическая нервная система подразделяется на соматическую (управляющую деятельностью скелетных мышц) и вегетативную (регулирующую работу внутренних органов) нервную систему.

Важнейшей функцией нейрона является генерация возбуждения и передача нервных импульсов другим клеткам. Нервный импульс, возникший в теле нейрона, пробегает по всему длинному отростку. Окончания длинных отростков, подходя к другим нервным клеткам, образуют специализированные контакты, функция которых заключается в передаче влияния от одной нервной клетки к другой. Это влияние может быть как возбуждающим, так и тормозящим. При возбуждении нервной клетки в нейроне возникает свой импульс, который, распространяясь по длинному отростку, способен, в свою очередь, возбудить целую группу нейронов, находящихся с ним в контакте. При торможении нервный импульс затрудняет или временно блокирует развитие в нейроне возбуждения, препятствуя его распространению в нервной системе. Благодаря взаимодействию возбуждения и торможения в каждый момент времени нервные импульсы могут формироваться только в строго определенной группе нервных клеток, что обеспечивает координированную деятельность нервных клеток.

РЕФЛЕКС

Рефлексом называется реакция организма в ответ на раздражение чувствительных образований — рецепторов, осуществляемая при участии нервной системы. Рецепторы обладают высокой чувствительностью к специфическим для них раздражителям и преобразуют их энергию в процесс нервного возбуждения.

Рефлексы осуществляются благодаря наличию в нервной системе рефлекторных дуг — цепочек нервных клеток (нейронов), которые соединяют чувствительные клетки с мышцами или железами, участвующими в выполнении рефлекторной реакции. Простые рефлекторные дуги могут состоять всего из двух нейронов — чувствительного и исполнительного. Сложные рефлекторные дуги образованы цепочкой из чувствительного, вставочного (одного или нескольких) и исполнительного нейронов. Часть рефлекторной дуги, располагающаяся в определенном участке центральной нервной системы (вставочные и исполнительные нейроны), называется нервным центром данного рефлекса. Нервный центр управляет деятельностью какого-либо органа или системы органов.

Рефлекторный принцип деятельности характерен для работы как спинного, так и головного мозга.

Многие простые рефлексы относятся к разряду врожденных. Человек обладает строго определенным набором врожденных рефлексов, для осуществления которых организм снабжен соответствующими нервными связями — готовыми рефлекторными дугами. Эти рефлексы называются безусловными.

Однако большинство сложных поведенческих реакций является результатом приспособления организма человека к конкретным условиям существования; нервные пути для их реализации формируются в течение жизни. Эти рефлексы называются условными. Благодаря условным рефлексам возможно обучение человека различным навыкам и его приспособление к изменяющейся среде.

Точность выполнения рефлекторной реакции контролируется нервным центром данного рефлекса по принципу «обратной связи»: в процессе деятельности рецепторы, расположенные в исполнительных органах, посылают в мозг сигнал — информацию о ходе выполнения рефлекторного акта, что позволяет нервным центрам в случае необходимости вносить срочные изменения в работу исполнительных органов.

СПИННОЙ МОЗГ

Спинной мозг расположен внутри позвоночного столба. Он начинается от головного мозга и имеет вид белого шнура диаметром около 1 см. Внутри спинного мозга, по всей его длине, проходит узкий центральный канал, заполненный спинномозговой жидкостью.

Спинной мозг состоит из располагающегося в центре серого и окружающего его белого вещества. В сером веществе находятся тела исполнительных и вставочных нейронов, а в белом — их отростки.

Спинной мозг состоит из 31 сегмента. От каждого сегмента отходит пара спинномозговых нервов, начинающихся двумя корешками — передним и задним. В передних корешках проходят двигательные волокна, а чувствительные волокна входят в спинной мозг через задние корешки и оканчиваются на вставочных и исполнительных нейронах. Спинномозговые нервы направляются к соответствующим мышцам и органам тела.

Спинной мозг выполняет две основные функции: рефлекторную и проводниковую.

Рефлекторная функция заключается в том, что спинной мозг обеспечивает осуществление простейших рефлексов и участвует, наряду с головным мозгом, в более сложных рефлекторных реакциях.

Проводниковая функция спинного мозга состоит в проведении нервных импульсов от рецепторов кожи, мышц и внутренних органов в головной мозг (через белое вещество спинного мозга) и передаче импульсов из головного мозга к исполнительным нейронам спинного мозга. Повреждения спинного мозга и периферических нервов приводят к нарушению проводниковой функции, выражающейся либо в потере чувствительности в соответствующих участках тела, либо в параличе определенных мышц.

ГОЛОВНОЙ МОЗГ

Головной мозг — самый крупный отдел центральной нервной системы — располагается в полости черепа. Выделяют задний, средний и передний отделы головного мозга.

Задний мозг состоит из продолговатого мозга, моста и мозжечка. Продолговатый мозг — непосредственное продолжение спинного. В нем находятся нервные центры, регулирующие жизненно важные функции (дыхание, пищеварение, деятельность кровеносной системы, ряд защитных реакций). Отсюда отходят нервы, управляющие деятельностью языка, глотки, гортани, щитовидной железы, крупных кровеносных сосудов, внутренних органов.

Мост образуется продолжением продолговатого мозга; от него отходят лицевые и слуховые нервы. Через мост проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным мозгом. Позади продолговатого мозга и моста, в затылочной части, расположен мозжечок, который участвует в координации движений, поддержании позы и равновесия тела, управлении многими функциями внутренних органов.

Средний мозг соединяет передний мозг с задним; здесь расположен целый ряд важных чувствительных и двигательных центров, в том числе центры зрения и слуха.

Передний мозг состоит из двух отделов: промежуточного мозга и больших полушарий. В состав промежуточного мозга входит множество центров, которые управляют функциями внутренних органов, регулируют температуру тела, отвечают за чувство жажды, голода и насыщения. Большие полушария переднего мозга сверху покрыты серым веществом — корой больших полушарий, имеющей складчатое строение. Под корой в глубине полушарий скопления серого вещества образуют подкорковые ядра. Кора больших полушарий отвечает за восприятие поступающей в мозг информации, управление сложными формами поведения, участвует в процессах памяти, мыслительной и речевой деятельности человека. Она состоит из четырех долей — лобной, теменной, височной и затылочной, в каждой из которых находятся области, отвечающие за прием определенного вида информации. В каждое полушарие эти сигналы поступают с противоположной стороны тела.

Специфической особенностью человеческого мозга является наличие в нем речевых центров и специализация полушарий. Левое полушарие ответственно за осуществление математических операций и процесса мышления; здесь же находятся слуховой и двигательный центры речи, обеспечивающие восприятие устной и формирование устной и письменной речи. Правое полушарие участвует в процессах образного мышления, выполняет ведущую роль в узнавании человеческих лиц и ответственно за музыкальное и художественное творчество; отвечает оно и за узнавание людей по голосу и восприятие музыки.

Для нормального существования организма необходимо сохранение целостности всех отделов центральной и периферической нервной системы. Повреждение отдельных участков мозга, связанное с гибелью нервных клеток, приводит к нарушению различных функций.