Согласованность, ритмичность сокращений и расслаблений дыхательных мышц обусловлены поступающими к ним по нервам импульсами от дыхательного центра продолговатого мозга. И.М. Сеченов в 1882 г. установил, что примерно через каждые 4 сек, в дыхательном центре автоматически возникают возбуждения, обеспечивающие чередование вдоха и выдоха.
Дыхательный центр изменяет глубину и частоту дыхательных движений, обеспечивая оптимальное содержание газов в крови.
Гуморальная регуляция дыхания состоит в том, что повышение концентрации углекислого газа в крови возбуждает дыхательный центр - частота и глубина дыхания увеличиваются, а уменьшение СО2 понижает возбудимость дыхательного центра - частота и глубина дыхания уменьшаются.
Многие физиологические функции организма регулируются с помощью гормонов. Гормоны - высокоактивные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции. Железы внутренней секреции не имеют выводных протоков. Каждая секреторная клетка железы своей поверхностью соприкасается со стенкой кровеносного сосуда. Это позволяет гормонам проникать прямо в кровь. Гормоны вырабатываются в небольших количествах, но долго сохраняются в активном состоянии и с током крови разносятся по всему организму.
Гормон поджелудочной железы, инсулин, играет важную роль в регуляции обмена веществ. Повышение содержания в крови глюкозы служит сигналом для выделения новых порций инсулина. Под его воздействием усиливается использование глюкозы всеми тканями тела. Часть глюкозы превращается в резервное вещество гликоген, который откладывается в печени и мышцах. Инсулин в организме разрушается достаточно быстро, поэтому поступление его в кровь должно быть регулярным.
Гормоны щитовидной железы, основной из них тироксин, регулирует обмен веществ. От их количества в крови зависит уровень потребления кислорода всеми органами и тканями организма. Усиление производства гормонов щитовидной железы приводит к повышению интенсивности обмена веществ. Это проявляется в повышении температуры тела, более полном усвоении пищевых продуктов, в усилении распада белков, жиров, углеводов, в быстром и интенсивном росте тела. Снижение активности щитовидной железы приводит к микседеме: окислительные процессы в тканях снижаются, температура падает, развивается тучность, уменьшается возбудимость нервной системы. При повышении активности щитовидной железы увеличивается уровень обменных процессов: повышаются частота сердечных сокращений, кровяное давление, возбудимость нервной системы. Человек становится раздражительным и быстро устает. Это признаки базедовой болезни.
Гормоны надпочечников - парных желез, расположенных на верхней поверхности почек. Они состоят из двух слоев: наружного -коркового и внутреннего - мозгового. В надпочечниках вырабатывается целый ряд гормонов. Гормоны коркового слоя регулируют обмен натрия, калия, белков, углеводов. Мозговой слой производит гормон норадреналин и адреналин. Эти гормоны регулируют обмен углеводов и жиров, деятельность сердечно-сосудистой системы, скелетной мускулатуры и мускулатуры внутренних органов. Выработка адреналина важна для экстренной подготовки ответных реакций организма, попавшего в критическую ситуацию при внезапно возросшей физической или психической нагрузке. Адреналин обеспечивает повышение содержания сахара в крови, усиление сердечной деятельности и работоспособности мышц.
Гормоны гипоталамуса и гипофиза. Гипоталамус - особый отдел промежуточного мозга, а гипофиз - мозговой придаток, расположенный на нижней поверхности головного мозга. Гипоталамус и гипофиз образуют единую гипоталамо-гипофизарную систему, а их гормоны называются нейрогормонами. Она обеспечивает постоянство состава крови и необходимый уровень обмена веществ. Гипоталамус регулирует функции гипофиза, который управляет деятельностью остальных желез внутренней секреции: щитовидной, поджелудочной, половых, надпочечников. В работе этой системы заложен принцип обратной связи, пример тесного объединения нервного и гуморального способов регуляции функций нашего организма.
Половые гормоны вырабатываются половыми железами, которые выполняют также и функцию желез внешней секреции.
Мужские половые гормоны регулируют рост и развитие организма, возникновение вторичных половых признаков - рост усов, развитие характерной волосистости других частей тела, огрубление голоса, изменение телосложения.
Женские половые гормоны регулируют развитие у женщин вторичных половых признаков - высокого голоса, округлых форм тела, развитие грудных желез, управляют половыми циклами, протеканием беременности и родов. Оба вида гормонов вырабатываются как у мужчин, так и у женщин.
IV, ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИИ. ЗНАЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СКЕЛЕТА И МЫШЦ
Скелет составляет структурную основу тела, определяет его размеры и форму, выполняет опорную и защитную функции и совместно с мышцами образует полости, где расположены органы. Движения осуществляются благодаря тому, что кости выполняют функции рычагов. Движение - главная приспособительная реакция организма животных и человека к окружающей среде. Скелет человека приспособлен к прямохождению, тело опирается только на нижние конечности. Позвоночник взросло го человека имеет 4 изгиба, смягчающие толчки при движениях.
У животных изгибов нет. Грудная клетка расширена, а у животных она сжата с боков. У человека таз образован широкими костями, кости нижних конечностей массивны, образуют со стопой прямой угол. Стопа сводчатая. Мозговой отдел черепа преобладает над лицевым. Самая характерная черта скелета человека - строение руки, ставшей органом труда. Кости пальцев подвижны. Большой палец руки располагается напротив всех остальных, что важно для выполнения трудовых операций.
Соединения костей между собой могут быть неподвижными, полуподвижными и подвижными. Неподвижные соединения образуются путем срастания костей. Таким способом соединены между собой позвонки копчика. Костный шов - вид неподвижного соединения, характерный для костей черепа. Он обеспечивает большую прочность, гарантируя защиту головного мозга. Многие каста соединены между собой хрящевыми прокладками, обладающими упругостью и эластичностью.
Это полуподвижные соединения костей. Так, хрящевые прокладки между позвонками обеспечивают гибкость позвоночника. Подвижность конечностей обеспечивается наличием между их костями подвижных соединений - суставов. План строения сустава: на одной из сочленяющихся костей находится суставная впадина, куда входит головка другой кости. Суставная впадина и головка соответствуют друг другу по форме и размеру, а их поверхности покрыты слоем гладкого хряща. Суставные поверхности костей тесно соприкасаются друг с другом. Их стягивают внутрисуставные связки - прочные тяжи из соединительной ткани. Сочленяющиеся по верхности костей окружены суставной сумкой. В ней находится небольшое количество слизистой жидкости, выполняющей роль смазки, которая уменьшает трение и обеспечивает скольжение головки одной кости в суставной впадине другой при движениях в суставе.
Костная ткань состоит из органических и неорганических веществ (в основном из солей кальция и фосфорнокислой извести - 51%). Неорганические вещества придают костям твердость и прочность. Эластичность костей зависит от органических веществ. Сочетание органических и неорганических веществ в кости придает ей прочность и упругость. Клетки костной ткани имеют отростки. Межклеточное вещество составляет 2/3 костной ткани. Оно твердое и плотное, по свойствам напоминает камень. Костные клетки и их отростки окружены мельчайшими "канальцами", заполненными межклеточной жидкостью, через-, которую происходит питание и дыхание костных клеток. Костная ткань снабжена нервами и кровеносными сосудами.
Величина и форма костей различны. Кости могут быть длинными и короткими. Длинные кости называют трубчатыми.
Они полые, что обуславливает их прочность и легкость. В полостях трубчатых костей содержится соединительная ткань, богатая жиром - желтый костный мозг. Головки трубчатых костей образованы губчатым веществом, состоящим из перекрещивающихся костных пластинок. В пространстве между костными пластинками находится соединительная ткань - красный костный мозг, где образуются эритроциты, лейкоциты и тромбоциты. Короткие и плоские кости (позвонки, лопатки, ребра) образованы также губчатым веществом. Кость покрыта надкостницей - тонкой оболочкой из плотной соединительной ткани, сросшейся с костью. В надкостнице проходят кровеносные сосуды и нервы. Головки длинных костей покрыты хрящевой тканью, не имеют надкостницы.
Большинство костей проходят три стадии развития: соединительнотканную, хрящевую и костную. До рождения ребенка соединительная ткань заменяется хрящевой, которая постепенно заменяется костной тканью. В длину кости растут за счет деления клеток хрящевой ткани, покрывающей концы костей.
Рост костей в толщину происходит за счет клеток внутренней поверхности надкостницы. Одновременно с нарастанием снаружи костное вещество разрушается изнутри кости. У детей нарастание костей преобладает над их разрушением, у взрослых эти процессы взаимно уравновешиваются. Гормон роста, выделяемый гипофизом, регулирует рост костей.
Скелет головы - череп состоит из мозговой и лицевой частей. Кости мозговой части - лобная, две височные, затылочная, которая имеет большое отверстие, сквозь него проходит спинной мозг. В височной кости - отверстие наружного слухового прохода. В лицевом отделе черепа 15 костей. Нижнечелюстная кость - единственная подвижная кость черепа. На челюстях имеются ячейки, в которых расположены корни зубов.
Скелет туловища. Позвоночник состоит из 33-34 позвонков. Каждый позвонок имеет тело и несколько отростков. Позвонки расположены друг над другом. Внутри позвоночника в позвоночном канале находится спинной мозг. Различают 5 отделов позвоночника: шейный - 7 позвонков, грудной - 12, поясничный - 5, крестцовый - 5, копчиковый (хвостовой) - 4-5 сросшихся позвонков. Грудная клетка образована 12 парами ребер и грудиной.