Канунникова Н.П., Башун Н.З. Основы анатомии и физиологии человека

Подождите немного. Документ загружается.

161

б) α-клетках поджелудочной железы;

в) половых железах;

г) β-клетках поджелудочной железы.

19. Лютеинизирующий гормон вырабатывается в:

а) передней доле гипофиза; в) задней доле гипофиза;

б) средней доле гипофиза; г) коре надпочечников.

20. Соматотропный гормон (гормон ро ста) вырабатывается в:

а) передней доле гипофиза; в) задней доле гипофиза;

б) средней доле гипофиза; г) коре надпочечников.

21. Регуляция основного обмена, процессов роста и развития

осуществляется за счет гормонов:

а) тироксина и трийодтиронина;

б) паратгормона и кальцитонина;

в) тимозинов и тимопоэтинов;

г) мелатонина.

22. Какой гормон стимулирует ростовые процессы в организме?

а) адренокортикотропный; в) меланоцитостиму лир ующий;

б) лютеинизирующий; г) соматотропный.

23. Какой гормон регулирует пигментацию кожных покровов?

а) адренокортикотропный; в) меланоцитостиму лир ующий;

б) лютеинизирующий; г) соматотропный.

24. Какие гормоны образуются в гипоталамусе и затем транс-

портиру ются по аксонам в гипофиз?

а) инсулин и глюкагон; в) вазопрессин и окситоцин;

б) пролактин; г) адреналин и норадреналин.

25. При избыточной секреции соматотропина в молодом воз-

расте развивается:

а) карликовость; в) акромегалия;

б) гигантизм; г) микседема.

26. При гиперфункции щитовидной железы развивается:

а) сахарный диабет; в) кретинизм;

б) акромега лия; г) тиреотоксикоз.

27. Как ой химический элемент входит в состав тироксина?

а) бром; в) калий;

б) йод; г) железо.

28. Железы внутренней секреции выделяют биологически ак-

тивные вещества, которые называются...

29. Эффекторный гормон аденогипофиза, повышающий обра-

зование молока в молочной железе, называется ...

30. Эстрон, эстриол, эстрадиол объединены общим назв анием ...

31. Первая фаза (с 1-го по 14-й день) менструального цикла

носит название ...

162

32. Заключительная IV фаза стресса – это фаза ...

33. Предпатологические или пат ологические изменения в орга-

низме, вызванные истощением адаптивных возможностей организ-

ма и снижением устойчивости к действию ст ресс-фактора, носят

название ...

34. Соотнесите группу желез и тип, к которо му она относится:

а) Эндокринные железы 1. Гипофиз, щитовидная желе-

за, надпочечники.

б) Железы смешанной с екреции 2. Потовые, сальные и слюн-

ные железы.

в) Экзокринные железы 3. Поджелудочная железа, се-

менники, яичники.

35. Соотнесите железы и гормоны, которые ими вырабаты-

ваются :

а) Щитовидная железа 1. Соматотропин, тиреотропин.

б) Надпочечники 2. Андрогены, эстрогены.

в) Половые железы 3. Тироксин, трийодтиронин.

г) Гипофиз 4. Адреналин, норадреналин.

36. Соотнесите гормон и его функцию:

а) Инсулин 1. Срочное приспо собление к действию раздра-

жителей.

б) Тироксин 2. Стимулирует обмен белков, жиров и углево дов.

в) Паратирин 3. Регулирует уровень кальция в крови.

г) Адреналин 4. Снижает уровень сахара в крови.

д) Прогестерон 5. Способствует росту и развитию плода.

163

ГЛАВА 9

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

9.1. Строение скелета и его развитие. Функции костей и

суставов

К опорно-двигательному аппарату относятся скелет и мыш-

цы, объединенные в единую костно-мышечную систему. Скелет

является опорной ст руктурой организма, а мышцы составляют со-

кратительную часть опорно-двигательного аппарата, обе спечива-

ющую механическую работу (динамическую и статическую). В

условиях ограничения движений резко замедляются и физическое,

и психическо е развитие. Уст ановлено, что е сли новорожденных

животных лишить возможности свободно двигаться, то уже к кон-

цу первого месяца жизни их масса ст ановится гораздо меньше, чем

у их свободно двигающихся ровесников. Двигательная активность,

в особенности тонкие движения рук, является одним из необходи-

мых условий развития мозга, его речевой функции и мышления.

Двигательная активность играет т акже важнейшую роль в обмен-

ных процесс ах, положительно влияет на работу всех внутренних

органов. Структурную основ у тела состав ляет скелет (греч. skeletos –

высушенный) (рис. 9). У взрослого человека он состоит более чем

из 200 костей, что составляет примерно 18 % массы тела у мужчин

и 16 % массы тела у женщин.

Функции костной ткани:

1. Опорная функция обе спечивает фиксацию внутренних ор-

ганов, а также связок и мышц – так называемый опорно-двигатель-

ный аппарат. За счет опорной функции кости скелет выдерживает

не только вес тела, но и большие нагрузки .

2. Защитная функция по отношению к ЦНС (головной и спин-

ной мозг) и костному мозгу, для которых костная ткань составляет

ко стные футляры и чехлы.

Обе эти функции можно объединить в одну – механическую,

кот орая обусловлена особенностями строения костной ткани – на-

личием губчатой, или трабекулярной, части и плотной, или пластин-

ча той. Губчатая костная ткань нах одится на концах длинных костей.

Она амортизирует сотрясения, передаваемые через суставы, способ-

на изгибаться и возвращаться к начальной форме. Пластинчатая ткань

значительно бо лее устойчива к изгибам и скр учиванию.

3. Резервуарно-депонирующая (кость содержит 99 % всего каль-

ция и 87 % фосфора, которые при необходимости могут легко вы-

164

деляться в кровь) и метаболическая: участвует в защите внутрен-

ней среды от излишнего закисления, захватывает попадающие в

организм тяжелые металлы и радиоактивные изотопы, участвует в

образовании форменных элементов крови. Способность кости быть

ловушкой попадающих в организм ионов связана с ее способнос-

тью замеща ть кальций при образовании микрокристаллов минераль-

ног о вещества кости на ионы свинца, стронция-90 и других веществ.

Рис. 9. Скелет человека: А – вид спереди, Б – вид сзади.

1 – череп, 2 – ключица, 3 – лопатка, 4 – грудная клетка, 5 – плечевая кость,

6 – ребра, 7 – поясничный отдел позвоночника, 8 – подвздошная кость,

9 – локтевая и лучевая кости (предплечье), 10 – кости кисти, 11 – бедренная

кость, 12 – большая и малая берцовые кости (голень), 13 – ко сти стопы,

14 – голеностопный сустав, 15 – коленный сустав, 16 – тазобедренный суст ав,

17 – локтевой сустав, 18 – плечевой сустав, 19 – лучезапястный сустав,

20 – грудина, 21 – шейный отдел позвоночника, 22 – грудной отдел позвоночни-

ка, 23 – крестцовый отдел позвоночника, 34 – лобковые (лонные) кости,

25 – седалищные кости

165

4. Костная ткань принимает участие в поддержании кислот-

но-основного равновесия, т.к. в кости содержится много катионов,

поэтому она может связывать слабые кислоты при длительных сдви-

гах рН в кислую сторону.

Кость – это непрерывно обновляющаяся ткань, в которой от-

дельные участки постоянно разрушаются, а на их месте образуют-

ся новые. В течение 10 лет у взрослого человека практически об-

новляется вся костная ткань (физиологическая регенерация).

Костная ткань состоит из органической части, или остеоида

(30 – 35 %) и минеральной части (65 – 70 %). В надкостнице нахо-

дятся клетки, которые сохраняют способность к делению на протя-

жении всей жизни. За счет этих клеток происх одит образование но-

вых слоев костной ткани снаружи . В длину кость растет за счет хря-

щевой тк ани эпифизарных концов. Повышение кровотока увеличи-

вает рост костей в длину. При механических нагрузках крово т ок возра-

стает и увеличивается рост кости. При прекращении механиче-

ских нагрузок происходит а трофия кости. В условиях невесомости

при космических полетах происходит по теря кальция костью.

Кроме физиологической регенерации, костная ткань обладает

способностью к репаративной регенерации, т. е. к восстановлению

структуры и функции после повреждения и перелома. В первую

очередь включают ся клетки надко стницы и образуется ко стная

мозоль.

Кости соединяются друг с помощью непрерывных соедине-

ний (синартрозов, синдесмозов и синхондрозов) и прерывных со-

единений (диартрозы).

Непрерывные соединения костей образованы с помощью раз-

личных видов со единительной ткани. Эти соединения прочные,

эластичные, имеют ограниченную подвижность.

Прерывные соединения (суставы) образуются за счет наличия

специального гиалинового хряща толщиной 0,2 – 0,6 мм на обоих

концах сочленяющихся костей, суставной сумки (плотной капсулы

вокруг). Наличие смазки (синовиальной жидкости) внутри сустава

и гладкие поверхности хрящей уменьшают трение между костями

и обеспечивают легкость движений.

Части скелета и их развитие. Ск елет ту ловища (позвоночный

сто лб, гр удная клетк а), ск елет верхних и нижних конечностей, череп.

Позвоночный столб занимает 40 % длины тела. Его отделы:

7 шейных позвонков, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых (сра-

стаются в один) и копчиковый (4 – 5). Рост позвоночного столба

наиболее интенсивно происходит в первые 2 года жизни, затем – в

6 – 9 лет и период полового созревания. Изгибы позвоночника воз-

166

никли в связи с вертикальным положением тела. Благодаря им поз-

воночный столб пружинит. Кривизна позвоночника (4 изгиба) фор-

мируется в процессе индивидуального развития. В 2 – 3 месяца,

когда ребенок начинает держать головку, появляется шейный изгиб

(лордоз). К 6 мес., когда ребенок начинает сидеть, образуется груд-

ной изгиб с выпуклостью назад (кифоз). Когда ребенок начинает

стоять и ходить, образуется поясничный лордоз. Крестцовый ки-

фоз формируется лишь к 13 – 15 годам.

Г р удная клетка. Образует костную основу грудной полости. Ее

фор ма существенно меняется с возраст ом. В грудном возрасте она

как бы сжата с боков, ее переднезадний размер больше поперечног о.

У взрослого же преобладает поперечный размер. Грудная клетка при-

обретает ту же форму, что у взрослог о, к 12 – 13 годам. На форму

грудной клетки влияют физические упражнения и посадка. При дли-

тельной неправильной посадке, когда ребенок упирается грудью о

край стола, может произойти деформация грудной клетки.

Скелет коне чностей. Окостенение свободных конечностей за-

канчивается лишь к 18 – 20 г одам. Не сформиров анная детск ая кисть

быстро утомляется. Однако умеренные и доступные движения спо-

собствуют развитию кисти. Например, игра на музыкальных инст-

рументах с раннего возраста задерживает окостенение фаланг паль-

цев, что приводит к их удлинению («пальцы музыканта»).

Сращение костей таза завершается лишь к 17 – 18 годам. Если

девочки рано начинают носить обувь на высоких каблуках, это мо-

жет привести к смещению костей таза и неправильному их сраста-

нию (затруднения при родах). Стопа человека образует своды сто-

пы. Продольный, пружинящий свод стопы присущ только челове-

ку, его формирование связано с прямохождением. Сводчатость сто-

пы формируется тогда, когда ребенок начинает ходить.

Нарушения осанки. Осанка – привычное положение тела че-

ловека во время ходьбы, стояния, сидения и работы. Правильная

осанка характеризуется нормальным положением позвоночника с

его умеренными естественными изгибами вперед в области шей-

ных и поясничных позвонков, симметричным расположением плеч

и лопаток, прямым держанием головы, прямыми ногами без упло-

щения стоп.

Осанка формируется, начиная с 6 – 7 лет. Закрепление двига-

тельных навыков происходит постепенно, при систематично сти и

повторяемости этих навыков. К нарушениям осанки могут приво-

дить следующие факторы: е сли маленьких детей слишком рано

начинают усаживать, если во время прогулок постоянно держат их

за руку, если дети неправильно сидят во время уроков. У школьни-

167

ков большой вклад в нарушения осанки вносит резкое ограничение

двига тельной активности, увеличение статической нагрузки, непра-

вильная поза во время писания, ношение портфеля в одной руке.

Виды осанки:

· нормальная, выпрямленная,

· кифотическая (излишний изгиб назад в грудной области),

· лордотическая (излишний изгиб вперед в области поясницы),

· сутуловатая (кифолордотическая),

· сколиотическая (искривление вбок в области груди).

Плоскостопие развивается, если опорная поверхность стопы

занимает более 50 – 60 % ее поперечника. Врожденное плоскосто-

пие бывает редко, чаще плоскостопие развивается вследствие дей-

ствия различных факторов (приобретенное):

1) ста тическое плоскостопие – при избыточной массе тела, при

ношении обуви без каблука, валенок;

2) травматическое;

3) паралитическое – вследствие заболеваний ЦНС.

Для развития правильной осанки необходимы рациональный

режим дня, питание, закаливание, физические упражнения.

9.2. Строение мышц.

Механизм мышечного сокращения

Соединение со скелетом дало основание называть мышцы ске-

летной мускулатурой. В организме человека насчитывается более

600 мышц, их доля от массы тела человека составляет примерно

30 % (35 – 45 % у мужчин и 28 – 32 % у женщин).

Основные функциональные свойства мышц:

1) возбудимость;

2) проводимость;

3) сократимость.

Возбуждение и сокращение мышц осуществляют ся под влия-

нием нервных импульсов, приходящих из нервных центров. В мыш-

цах происходит преобразование химической энергии, запасаемой в

виде АТФ, непосредственно в механическую и тепловую.

По структуре и функции различают 3 типа мышц: мышцы ске-

лета, мышцы сердца и мышцы внутренних органов и сосудов.

Мышцы скелета и мышца сердца относит ся к поперечнополосатой

мускулатуре, мышцы внутренних органов и сосудов – к гладкой.

Мышца сердца состоит из поперечно исчерченных одноядер-

ных мышечных клеток, но обладает иными свойствами по сравне-

нию с поперечнополосатой скелетной мускулатурой.

168

Регуляция тонуса и сократительной активности гладких мышц

о существляется симпатической и парасимпатической нервными

системами. Сокращения скелетных мышц возникают в ответ на

нервные импульсы, приходящие из спинного мозга.

Скелетная мышца состоит из миоцитов мышечных волокон

(диаметром 10 – 100 мкм, длиной 5 – 400 мм), которые состоят из

миофибрилл (до 1000 шт. в одном волокне). Миофибриллы состоят

из толстых нитей миозина и тонких нитей актина, с которыми ассо-

циированы молекулы тропонина и тропомиозина. Основной струк-

турной единицей мышечной ткани служит саркомер (рис. 10). Сар-

комер – это часть миофибриллы, расположенная между соседними

Z-полосками. В с аркомере различают изотропные (I-диски) и ани-

зотропные (А-диски). I-диски расположены по краям саркомера и

содержат только нити актина, А-диски находятся в центре саркоме-

ра и содержат нити актина и нити миозина. На концах нитей миози-

на есть головки, с помощью которых нити миозина при сокраще-

нии мышцы цепляются за нити актина и подтягивают их к себе.

Рис. 10. Механизм работы саркомера (Богданова, 2006, см. 19):

I – саркомер в состоянии покоя, II – саркомер при сокращении мышцы,

где М – нити миозина; А – нити актина; I – изотропные диски; А – анизотроп-

ные диски; Z – мембрана, ограничивающая саркомер; ПМ – поперечные мости-

ки, образующиеся между нитями актина и мизина при сокращении мышцы

169

Актин предсталяет собой двойную спираль с ак тивными центра-

ми, к к о торым могут присоединяться головки миозина. В пок ое эти цен-

тры закрыты молеку лами тропомиозина, находящимися между дв умя

нитями актина и связанными в свою очере дь с г лобулами тропонина.

Процесс мыше чного сокращения запуск ается изменением кон-

центрации Са

в саркоплазме, т.е. внут ри миофибриллы. Внутри-

клеточный кальций хранится в особых субклеточных структурах –

саркоплазматическом ретикулуме, представляющим собой систе-

му продольных трубочек и поперечных цистерн. При поступлении

нервного импульса проницаемость мембраны сарк оплазматического

ретикулума для Са

увеличивается, и он поступает в саркоплазму,

где взаимодействует с тропонином. При этом конформация тропо-

нина меняется, он сдвигает молекулы тропомиозина, освобождая

центры актина, к которым могут присоединиться головки миозина.

Сокращение мышечного волокна происходит благодаря сколь-

жению актиновых нитей вдоль миозиновых . Головки миозина при-

крепляются к актиновым нитям поочередно, а затем, после осуще-

ствления тянущего усилия – «гребка», отделяются от этого участка

актина, чтобы тотчас прикрепиться к следующему. На этот процесс

расходуется энергия АТФ: на 1 гребок – 1 молекула. Поскольку в

процессе мыше чного сокращения происходит преобразование элек-

трической энергии нервного импульса в механическую работу, этот

механизм получил название электромеханического сопряжения.

Мышечные волокна делят на три основных типа:

1) медленные, неутомляемые (красные, статические) – это тон-

кие, богатые кровеносными сосудами и миоглобином мышцы, во

время работы проявляют большую силу, долго не утомляются, но

скорость их сокращений небольшая. Например, они сохраняют вер-

тикальную ста тику, удерживают в определенном положении от дель-

ные части тела, т.е. о суще ствляют опорную функцию;

2) быст рые, легко утомляемые (белые, динамические): они

имеют толстые мышечные пучки, меньше кровеносных со судов и

миоглобина, скорость сокращений их велика так же, как и утомля-

емость. Уступая в силе, они способны производить разнообразные

мелкие быстрые движения;

3) быстрые, устойчивые к утомлению (промежуточные).

Все три типа волокон могут содержаться в одной и той же

мышце, и соотношение их числа определяется в значительной сте-

пени наследственностью. Например, в четырехглавой мышце бед-

ра человека процент медленных волокон может составлять от 40 до

98 %. Чем больше медленных волокон, тем больше мышца приспо-

170

соблена к работе на выносливость. И наоборот, люди с высоким

процентом быстрых сильных волокон более способны к работе,

требующей большой силы и скорости сокращения мышц.

Сила сокращения мышц определяется числом активных мы-

шечных волокон, участвующих в сокращении, частотой нервных

импульсов и наличием синхронизации активности отдельных мы-

шечных волокон во времени. Даже в покое скелетные мышцы ред-

ко бывают полностью расслабленными. Обычно в них сохраняется

некоторое напряжение – тонус. Тонус мышц увеличивается после

тяжелых физиче ских упражнений и во время психоэмоционально-

го напряжения.

Максимальная работа мышц осуществляется при средних, а

не максимальных величинах нагрузки, так как при максимальной

величине нагрузки мышца быстро устает и вообще перестает со-

кращаться.

Влияние физических нагрузок на организм. Мышечная работа

связана со значительными энергетическими затратами и, следова-

тельно, требует повышенного притока кислорода. Это достигается

путем активизации деятельности органов дыхательной и сердечно-

сосудистой систем. Усиление обменных процессов при мышечной

работе приводит к необходимости усиленного выделения продук-

тов обмена, а соответственно, усиленной деятельности почек и по-

товых желез. Следовательно, физические нагрузки повышают дея-

тельно сть физиологических систем, оказывают стимулирующее

влияние на двигательную систему, приводят к совершенствованию

двигательных навыков. При гиподинамии у детей страдают обмен-

ные процессы, снижается иммунитет, работоспособность, в том

числе и умственная.

! – Задание № 9

Выполнить конт рольную работу № 9.

Проанализировать рисунки 9 и 10.

Т – Заполнить таблицу 20.

Таблица 20

Скелет человека

Части

скелета

Отделы скелета Кости Характер

соединения

Особенности

1 234 5

Мозговой отделЧереп

Лицевой отдел