Реферат на тему:
"Подих, травлення і обмін речовин людини"
Дихання
Органи дихання: будова і функції
Сукупність процесів, що забезпечують надходження в організм кисню, використання його в окисленні органічних речовин і видалення вуглекислого газу і деяких інших сполук, називається диханням.
Головний орган дихальної системи - легкі, куди зовнішнє повітря надходить по повітроносних шляхах - послідовно з'єднаним між собою порожнинах і трубками. Спочатку повітря проходить через два носові порожнини, сполучені з горлом. Стінки носових порожнин вистелені слизовою оболонкою, яка містить клітини війчастого епітелію. Тут вдихаємо повітря очищається від пилу, зволожується, зігрівається до температури тіла, а опинилися в ньому мікроби знешкоджуються. Завдяки рефлексу чхання великі частки пилу і надлишок слизу видаляються з організму.
Носоглотка сполучається з гортанню. При проковтуванні їжі вхід в гортань закривається хрящовим надгортанником, що перешкоджає попаданню їжі з носоглотки у дихальні шляхи. Найважливішими функціями гортані є проведення повітря в трахею, участь у виробництві звуків людської мови і запобігання дихальних шляхів від проникнення туди шкідливих для організму речовин. При подразненні рецепторів гортані виникає рефлекторна реакція - кашель, завдяки якому порожнину гортані очищається від подразнюючих речовин.
Гортань безпосередньо переходить у трахею, яка внизу ділиться на два великих бронха, що входять в праве і ліве легке. У трахеї і бронхах триває насичення вдихуваного повітря водяними парами і його очищення. Виділяється слиз з частинками пилу і мікроорганізмами війки епітелію женуть у глотку, де вона проковтується.
У легенях відбувається обмін газів між повітрям і кров'ю. Як і внутрішня стінка грудної порожнини, легкі покриті щільною оболонкою - плеврою. Простір між ними (плевральна порожнина) заповнено плевральної рідиною.
Тканина легенів складається з розгалужених бронхів та легеневих пухирців (альвеол), обплетених густою мережею капілярів. Тісне зіткнення капілярів і бульбашок забезпечує інтенсивний газообмін: вуглекислий газ із крові переходить у легеневий бульбашка, а кисень із пляшечки - в кров. Вуглекислий газ видаляється з легких під час видиху, а збагачена киснем і очищена від вуглекислого газу кров по легеневих венах надходить в серці і звідси розноситься по всьому організму.
Дихальні рухи та їх регуляція
У замкнутої плевральної порожнини постійно підтримується знижений тиск. Вдих здійснюється за рахунок скорочення міжреберних м'язів і м'язів діафрагми - грудобрюшной перепони. При скороченні діафрагма відтісняє органи черевної порожнини вниз, міжреберні м'язи піднімають ребра, що збільшує обсяг плевральної порожнини. Тиск в ній стає нижче атмосферного, і повітря засмоктується в легені через повітроносні шляхи. При видиху під дією власної ваги ребра опускаються, м'язи діафрагми розслабляються, вона приймає початкове положення, і грудна порожнина зменшується до звичайних розмірів. Легеневі бульбашки і бронхи зменшуються в об'ємі за рахунок скорочення своїх еластичних стінок і виштовхують назовні частину знаходиться в них повітря.
Роботою органів дихання управляє дихальний центр в довгастому мозку. Сюди від різних рецепторів безперервно надходять сигнали про зміст вуглекислого газу в тканинах тіла, про роботу м'язів, про ступінь наповнення легенів повітрям і про транспортування газів кров'ю. При нестачі кисню в повітрі частішають дихальні рухи. Підвищення концентрації вуглекислого газу викликає поглиблення дихальних рухів. Дихальний центр підпорядковується вищерозміщеним відділів головного мозку. Завдяки впливам великих півкуль головного мозку робота дихального апарата може довільно змінюватися, наприклад під час промови, співу і пр.
Газообмін в легенях і тканинах
Кров, яка надходить в легені по системі малого кола кровообігу, містить мало кисню і багато вуглекислого газу. Обмін газів між кров'ю і повітрям, що поступає в легені, здійснюється шляхом їх дифузії через тонкі стінки легеневих пухирців і кровоносних судин: кисень з повітря переходить в кров, а вуглекислий газ із крові - в легеневі пухирці. Дифузія кисню і вуглекислого газу продовжується до тих пір, поки концентрація їх молекул по обидві сторони оболонки не стане однаковою. Завдяки процесу дифузії кисень, що розчинився в крові, проникає всередину еритроцитів і вступає там у з'єднання з гемоглобіном. У результаті утворюється нестійке з'єднання - оксигемоглобін. Збагачена киснем кров повертається в серце, а звідти спрямовується в усі органи і тканини.
Як тільки кров досягне капілярів і розчинений в ній кисень стане переходити в тканини, починається розпад оксигемоглобіну на гемоглобін і кисень.
Обмін газів у тканинах здійснюється теж за рахунок дифузії, при цьому кисень переходить з крові до тканин, а вуглекислий газ з тканин переходить в кров, і його концентрація в тканинах знижується.
Травлення
Харчові продукти і поживні речовини
Всі речовини, необхідні для життєдіяльності, організм отримує з їжі і води. Сукупність процесів, які забезпечують механічну переробку їжі і хімічне розщеплення її на прості розчинні речовини, які надходять в кров і поглинаються з неї клітинами, називається травленням.
Харчові продукти складаються з живильних речовин - білків, жирів, вуглеводів, а також води, мінеральних солей і вітамінів.
У результаті хімічної обробки і засвоєння поживних речовин організм отримує будівельний матеріал для клітин і тканин, а також енергію, необхідну для здійснення всіх численних функцій організму.
До органів травної системи відносяться ротова порожнина, глотка, стравохід, шлунок, тонка і товста кишки, слинні залози, печінка, підшлункова залоза.
Травна система виконує три найважливіші функції.
1) Секреторна функція: їжа піддається хімічній обробці травними соками, виробленими травними залозами. У результаті цього білки, жири і вуглеводи розщеплюються до більш простих розчинних сполук, з яких в організмі утворюються нові, тільки йому властиві органічні сполуки.
2) Рухова функція: їжа пересувається по травному каналу і ретельно перемішується завдяки потужним скорочень мускулатури стінок травного каналу - перистальтиці.
3) всмоктувальної функції: в результаті травлення живильні речовини через слизову оболонку окремих ділянок травного каналу всмоктуються в кров і лімфу.
Травлення в порожнині рота. Ковтання
У ротовій порожнині їжа механічно подрібнюється і перемішується. Тут же починається первинний етап її хімічної обробки під дією слини, яка виробляється слинними залозами. У слині містяться спеціальні ферменти, що розщеплюють крохмаль до глюкози.
Слизький грудку пережованої і змоченою слиною їжі завдяки рухам мови і щік потрапляє на спинку мови і проштовхується далі в глотку. У цей момент гортань піднімається і вхід у неї закривається надгортанником. У результаті їжа не потрапляє в дихальні шляхи, а проштовхується далі в стравохід. Таким чином, ковтання є складним рефлекторним актом. Центр ковтання знаходиться в довгастому мозку і взаємодіє з центром дихання і центром серцевої діяльності.
Травлення в шлунку
Численні залози слизової оболонки шлунка виробляють шлунковий сік. Основним ферментом його є пепсин, що розщеплює складні молекули білка на більш прості молекули амінокислот. Травлення в шлунку відбувається тільки при температурі тіла 35-37 ° С і за наявності в шлунковому соку соляної кислоти, що підвищує активність ферментів.
Шлункове сокоотделеніе регулюється двома механізмами - нервовим і гуморальним. Завдяки нервової регуляції секреція шлункового соку починається вже через кілька хвилин після того, як їжа надійшла в рот. Такий условнорефлекторной виділяється шлунковий сік називається апетитним. Апетитний сік має важливе значення для травлення: завдяки йому шлунок виявляється заздалегідь підготовленим до прийому їжі, і при її потраплянні відразу ж починається процес розщеплення поживних речовин.
Одночасно продукти розщеплення харчових речовин (глюкоза, амінокислоти та ін) через слизову оболонку шлунка всмоктуються в кров; з током крові вони потрапляють до шлункових залоз і викликають сокоотделеніе, яке триває протягом всього часу, поки їжа знаходиться в шлунку. Це - гуморальна регуляція шлункового сокоотделенія.
Роль підшлункової залози, печінки і кишкових залоз у травленні
Процес перетравлення їжі в кишечнику відбувається під дією травних соків, що виділяються підшлунковою залозою, печінкою і кишковими залозами.
Підшлункова залоза складається з клітин двох типів: одні виділяють травний сік, інші - гормон інсулін. Підшлунковий сік, що надходить у дванадцятипалу кишку по двом протоках, містить ряд ферментів, які розщеплюють практично всі органічні живильні речовини. Існують механізми нервової і гуморальної регуляції функцій підшлункової залози.
Печінка - найбільша залоза нашого організму. Клітини печінки безперервно виробляють жовч, яка за протоки міхура потрапляє в дванадцятипалу кишку. У перервах між процесами перетравлення їжі жовч накопичується в жовчному міхурі. Виведення жовчі в кишку регулюється нервовим і гуморальним механізмами. Жовч посилює рух кишки і сприяє виділенню підшлункового соку; крім того, вона підвищує активність ферментів, що виділяються підшлункової і кишковими залозами, полегшує розщеплення жирів. Таким чином, печінка бере участь в регуляції обміну білків, жирів, вуглеводів, вітамінів, гормонів та інших біологічно активних речовин. Важливе значення має бар'єрна функція печінки: вся відтікає від кишечника кров, проходячи через печінку, очищається від шкідливих або отруйних речовин, які виводяться разом з жовчю в кишечник.
Кишковий сік, що виробляється залозами слизової оболонки тонкої кишки, містить велику кількість ферментів, які діють на всі види органічних поживних речовин і завершують їх перетравлення.
Кишкове травлення. Всмоктування
Процес травлення у тонкій кишці складається з трьох послідовних етапів: порожнинне травлення, пристінкові (мембранне) травлення і всмоктування.
При порожнинного травлення розщеплення поживних речовин відбувається під впливом травних соків в порожнині кишки. Завдяки скорочень стінки кишки її вміст інтенсивно перемішується, що полегшує процес переварювання їжі.
У процесі пристінкового {мембранного) травлення за рахунок дії молекул ферментів, що знаходяться на клітинній оболонці (мембрані), перетравлюються найбільш дрібні харчові частинки, що потрапили між ворсинками слизової оболонки кишки.
Всмоктування - це процес надходження різних з'єднань через шар клітин-ворсинок в кров і лімфу, в результаті чого організм отримує всі необхідні йому речовини. Найбільш інтенсивне всмоктування відбувається в тонкій кишці. Завдяки тому, що в кожну кишкову ворсинку проникають дрібні артерії, розгалужуються на капіляри, всмоктується поживні речовини легко проникають в рідкі середовища організму. Глюкоза і розщеплені до амінокислот білки всмоктуються в кров безпосередньо. Кров, що несе глюкозу і амінокислоти, направляється до печінки, де відбувається відкладення вуглеводів. Жирні кислоти і гліцерин - продукт переробки жирів під впливом жовчі - всмоктуються спочатку в лімфу і вже звідти потрапляють в кровоносну систему.
У тонкій кишці в основному завершуються процеси перетравлення їжі та всмоктування поживних речовин. Виняток складає рослинна клітковина, розщеплення якої відбувається в товстій кишці. Залози товстої
кишки виділяють сік, частково розщеплює рослинну клітковину і руйнуючий невсосавшегося продукти перетравлення білків. Завдяки інтенсивному всмоктуванню води в товстій кишці харчова кашка в міру її просування поступово перетворюється на щільні калові маси, які з товстої кишки потрапляють у пряму кишку. Спорожнення прямої кишки (дефекація) - складний рефлекторний акт, якому сприяє скорочення діафрагми і м'язів стінки живота. Центр цього рефлексу знаходиться в крижовому відділі спинного мозку, його діяльність регулюється головним мозком.
Обмін речовин і енергії
Види обміну речовин
Обмін речовин - це безперервне надходження в організм із зовнішнього середовища різних органічних і неорганічних речовин, їх зміна, часткове засвоєння і виділення в зовнішнє середовище утворилися продуктів розпаду.
Вода - основа всіх рідких середовищ організму, що містять органічні речовини і мінеральні солі. Вода необхідна для розчинення більшості хімічних сполук, що знаходяться в організмі, їх переробки і виділення продуктів розпаду з організму. За участю води і мінеральних солей відбуваються найважливіші фізико-хімічні процеси в клітинах і тканинах. Це обумовлює найтісніший зв'язок водного обміну з обміном мінеральних речовин.
Мінеральні солі входять до складу всіх тканин організму. Крім того, неорганічні солі необхідні для обміну речовин, пов'язаного з виведенням з клітки і при вступі до неї різних хімічних сполук.
Клітини всіх тканин організму утворені головним чином з органічних речовин - білків, жирів і вуглеводів. Органічні речовини необхідні для відновлення клітин і тканин. Крім того, вони служать найважливішим джерелом енергії.
Білки беруть участь у побудові цитоплазми і органоїдів клітини, це основний будівельний матеріал клітини. Рослинні і тваринні білки складаються з амінокислот, комбінації яких утворюють різні білкові молекули, що беруть участь у побудові клітин і тканин. Вступники з їжею білки в процесі травлення розщеплюються на окремі амінокислоти, які всмоктуються і з кров'ю надходять до клітин. У клітинах з цих амінокислот утворюються нові, специфічні для людського організму білки, які використовуються для побудови цитоплазми і органоїдів.
Жири беруть участь у побудові клітинних мембран. Велика частина надходять в організм жирів служить джерелом енергії. Частина їх відкладається в запас, який витрачається при недоліку харчування. Вступники з їжею жири в процесі травлення розпадаються на гліцерин і жирні кислоти. Потрапляючи в кишкові ворсинки, вони знову з'єднуються, утворюючи нові жири, властиві тільки людському організму. Ці жири потрапляють в лімфу і далі розносяться кров'ю до всіх органів і тканин.
Вуглеводи входять до складу цитоплазми і ядра клітин і є основним джерелом енергії. Надходячи в організм з продуктами харчування, вуглеводи (головним чином, крохмаль і тростинний цукор) під впливом травних соків розщеплюються до глюкози, яка всмоктується в кров і досягає з нею печінки, де перетворюється у тваринний крохмаль - глікоген. У печінці відкладаються основні запаси вуглеводів в організмі. При тривалому голодуванні рівень глюкози в крові знижується, що призводить до розщеплення зберігається в печінці глікогену і викиданню утворилася глюкози в кров'яне русло. Таким шляхом, завдяки саморегуляції, підтримується постійний рівень глюкози в крові.
Механізм саморегуляції включається і тоді, коли в їжі не вистачає будь-яких органічних сполук. У цьому випадку відбувається перетворення одних органічних речовин в інші. Наприклад, білки при необхідності можуть перетворюватися на жири і вуглеводи. При надмірному харчуванні вуглеводною їжею частина вуглеводів в організмі перетворюється на жири; при їх недостатньому надходженні в організм відбувається перетворення жирів у вуглеводи.
І лише недолік білків в їжі непоправний, так як вони утворюються тільки з амінокислот. Тому білкове голодування найбільш небезпечно.
Енергія, необхідна для повноцінної роботи організму, виділяється у процесі окиснення органічних сполук. Кінцевими продуктами розпаду жирів і вуглеводів є вода і вуглекислий газ. При розпаді білків, крім води і вуглекислого газу, утворюються ще аміак (який перетворюється в печінці в сечовину) та інші сполуки. Вуглекислий газ видаляється з організму через легені, вода - через нирки, легені і шкіру, сечовина - через нирки.
Дві сторони єдиного процесу обміну речовин
Здатністю утворювати органічні речовини з неорганічних володіють лише зелені рослини і деякі види бактерій. Тварини і людина використовують готові органічні сполуки, синтезовані зеленими рослинами. У свою чергу, в процесі цілого ряду хімічних перетворень органічні сполуки в організмі тварин і людини розпадаються на ряд кінцевих продуктів - воду, вуглекислий газ і аміак. Видалені з організму, ці неорганічні речовини знову надходять в зовнішнє середовище і згодом засвоюються рослинами. Таким чином, між організмом і навколишнім його середовищем безперервно відбувається обмін речовин.
Обмін речовин - основна функція організму, що забезпечує можливість його життєдіяльності і постійної взаємодії з навколишнім середовищем. Обмін речовин являє собою сукупність двох взаємопов'язаних і невіддільних один від одного видів обміну - пластичного та енергетичного.
Пластичний обмін - це процес засвоєння організмом речовин, що надходять із зовнішнього середовища, і нагромадження міститься в них енергії для утворення власних речовин, необхідних для росту і відновлення тканин.
Енергетичний обмін - це процес розщеплення в організмі органічних сполук, використання одержуваної при цьому енергії та видалення з організму продуктів розпаду.
Інтенсивність обміну речовин в організмі залежить від фізичного і психічного стану людини. Зміни рівня обміну речовин регулюються нервовим і гуморальним механізмами, тісно пов'язаними між собою. Нервові центри регуляції обміну речовин розташовані в проміжному мозку. Рівень обміну речовин залежить також від діяльності залоз внутрішньої секреції.