Как это работает?

Наша пищеварительная система работает по принципу конвейера, но с обратным результатом. По мере продвижения пищевого комка по желудочно-кишечному тракту происходит не сборка сложной структуры, а обратный процесс – разборка сложных органических веществ на более простые структурные элементы. Эти процессы необходимы для того, чтобы потребленная пища была усвоена, а поступившие в кровь вещества пошли на строительство или на энергетические нужды организма. Желудок является одним из этапов такого процесса расщепления сложных цепочек органических веществ.

Первые сердечные сокращения появляются у нас еще в период раннего внутриутробного развития. И прекращается сердечная деятельность лишь после нашей смерти. На протяжении жизни мы спим, бодрствует, ведем активный или не очень образ жизни, испытываем эмоции и ощущаем, что все это отражается на работе сердца. Во время сна ритм упорядочивается, становится боле ритмичным, в период эмоциональных потрясений и трудовых подвигов сердце бьется чаще, работает с большей отдачей. А часто ли вы задумывались, как сердце на самом деле выглядит, какова его анатомия, каково устройство самого надежного и долговечного насоса?

Немного фактов о работе сердца
Как известно в покое в среднем количество сердечных сокращений в течение минуты составляет 70 ударов в минуту, в течение часа – количество сердцебиений достигает 4200 ударов. Если учесть, что с каждым сердечным сокращением в кровеносную систему выбрасывается по 70 мл крови, то не сложно подсчитать, что в течение одного часа сердце пропускает 300 литров крови, а в течение всей жизни сколько? Сложно представить, но цифра просто удивляет – за 70 лет непрерывной работы сердце в среднем перекачивает 175 миллионов литров крови. Как же устроен этот идеальный двигатель?

Анатомия сердца
Камеры сердца:
Как известно, что сердце состоит из четырех камер – 2 предсердия и 2 желудочка.
Данные отелы сердца разделены перегородками, между камерами кровь циркулирует через клапанный аппарат.
Стенки предсердий достаточно тонкие – это связано с тем, что при сокращении мышечной ткани предсердий приходится преодолевать намного меньшее сопротивление, нежели желудочкам.
Стенки желудочков в разы толще – это связано с тем, что именно благодаря усилиям мышечной ткани данного отдела сердца давление в малом и большом кругу кровообращение достигает высоких значений и обеспечивает непрерывный ток крови.

Клапанный аппарат:
Сердце имеет в своем составе 4 клапана. Все клапаны сердца обеспечивают однонаправленное продвижение крови и препятствуют ее обратному току.
• 2 предсердно-желудочковых клапана (по логике названия понятно, что эти клапаны отделяют предсердия от желудочков)
• один клапан легочного ствола (через который кровь продвигается от сердца в кровеносную систему легкого)
• один аортальный клапан (этот клапан отделяет полость аорты от полости левого желудочка).

Общие сведения
Одним из наиболее многофункциональных органов пищеварительной системы является поджелудочная железа. Можно сказать, что это ключевой орган пищеварения и обменных процессов организма. К сожалению, о ней мы вспоминаем, лишь когда слышим о таких диагнозах как «панкреатит» или «сахарный диабет», при которых этот орган перестает работать нормально. В этой статье мы уделим внимание анатомии и физиологии поджелудочной железы. Это поможет Вам лучше узнать собственный организм и быть ответственными по отношению к своему здоровью.

Анатомия поджелудочной железы
С точки зрения анатомии поджелудочная железа не сложна. Условно ее можно разделить на железистую ткань и систему протоков, по которым синтезируемый поджелудочный сок продвигается по направлению к просвету двенадцатиперстной кишки.
Железа расположена за брюшиной задней сненки полости живота, на уровне поясничных позвонков и нижних грудных. При этом в поджелудочной железе различают несколько анатомических частей – головка, тело и хвост. Головка железы расположена в области двенадцатиперстной кишки, которая ее огибает. Именно на уровне этой части органа происходит слияние общего протока поджелудочной железы с желчным протоком. Объединившиеся желчевыводящий и проток поджелудочной железы открываются в просвет двенадцатиперстной кишки. В теле железы проходит общий проток, в который на всем протяжении впадают множество дополнительных протоков более мелкого калибра. В хвосте поджелудочной расположено наибольшее число железистых клеток, причем количество клеток, синтезирующих гормоны тут наибольшее.

Участие поджелудочной железы в пищеварении
На самом деле анатомическая простота строения железы не соответствует сложной функции, которая на нее возложена. Ведь панкреатический сок – это концентрированный коктейль различных пищеварительных ферментов. Рассмотрим различные виды ферментов и их функцию по отдельности:

Амилаза - фермент, который участвует во фрагментации углеводных цепочек. Именно благодаря данному ферменту длинные цепочки углеводов укорачиваются и распадаются до уровня единичных молекул сахаров, которые могут быть усвоены слизистой кишечника. Этот фермент уже в просвете протока поджелудочной железы находится в активном состоянии.

Печень – это достаточно сложно устроенный орган. Морфологическая сложность строения тканей печени, разветвленная и замысловатая схема кровообращения и сеть желчных капилляров определяют многообразие функций печени. На самом деле печень выполняет ряд важнейших для нашего организма функций, каждая из которых жизненно необходима. Печень является основным органом, осуществляющим обменные процессы организма, синтезирует ряд белков крови, осуществляет функцию обезвреживания токсичных веществ и их выведение, синтезирует желчь (тем самым активно участвуя в процессе кишечного пищеварения).

Почки являются одними из жизненно необходимых органов человека. Эти небольшие парные органы надежно очищают наш организм как от постоянно образующихся в процессе обменных процессов токсических веществ, так и от поступающих извне медицинских препаратов, промышленных токсических веществ. При этом результат работы этих органов очевиден при каждом мочеиспускании – детоксикация происходит с выведением мочи с растворенными в ней вредными веществами. В данной статье мы рассмотрим фильтрующую функцию почек, хотя на самом деле эти органы осуществляют куда больше задач в нашем организме: гормональную, поддержание нормального кислотно-основного баланса (поддержание ph крови в пределах 7,35- 7,47), регуляция электролитного состава крови, стимуляция кроветворения, регуляция артериального давления.

Несколько интересных фактов о работе почек
В течение суток через почки проходит четверть всего объема циркулирующей крови, а это составляет 1500 литров крови.
В почках при фильтрации ежедневно образуется 180 литров первичной мочи.
В почках содержится не менее 2 миллионов функциональных единиц – нефронов.
Общая фильтрующая поверхность трубочек нефронов составляет 1,5 квадратных метра.

Анатомия почек
Почки являются парными органами расположенным в поясничной области позади брюшной полости. Масса одной почки составляет около 150 грамм. Имеет форму, внешне напоминающую форму боба. Снаружи почка покрыта плотной капсулой, под которой расположен функциональный слой непосредственно почечной ткани. Условно почку можно разделить на 2 функциональные части:

1. Непосредственно почечная ткань – осуществляющая основную функцию - фильтрация крови с образованием мочи.

2. Чашечно-лоханочная система - та часть почки, которая осуществляет накопление и выведение образовавшейся мочи.
Непосредственное в почечной ткани выделяют корковое и мозговое вещество. Корковое вещество расположено ближе к поверхности почки, мозговое – ближе к чашечно-лоханочной системе. В корковом веществе преобладают те части нефрона, которые осуществляют формирование первичной мочи, так же, основная часть кровеносной системы почек находится в корковом веществе. В мозговом же веществе преобладают канальцы нефрона и выводящие конечную мочу собирательные трубки.

Легкие являются наиболее объемным органом нашего организма. Структура и механизм работы легких достаточно интересны. Каждый вдох наполняет наш организм кислородом, выдох устраняет из организма углекислый газ и некоторые токсические вещества. Дышим мы постоянно – и во сне и во время бодрствования. Процесс вдоха и выдоха – это достаточно сложные действия, которые осуществляются несколькими системами и органами при одновременном взаимодействии.

Несколько удивительных фактов о легких
Знаете ли Вы, что в легких содержится 700 миллионов альвеол (мешотчатых окончаний в которых происходит газообмен).
Интересен тот факт, что площадь внутренней поверхности альвеол изменяется более чем в 3 раза - при вдохе более 120 квадратных метров, против 40 метров квадратных при выдохе.
Площадь альвеол более чем в 50 раз превышает площадь кожных покровов.

Анатомия легкого
Условно легкое можно разделить на 3 отдела:
1. Воздухоносный отдел (бронхиальное дерево) – по которому воздух, как по системе каналов достигает альвеол.
2. Отдел, в котором происходит газообмен – система альвеол
3. Отдельного внимания заслуживает кровеносная система легкого
Для боле подробного изучения строения легкого рассмотрим каждую из представленных систем отдельно.

Бронхиальное дерево – как воздухоносная система.
Представлено ветвлениями бронхов, визуально напоминающих гофрированные трубки. По мере ветвления бронхиального дерева просвет бронхов сужается, но они становятся все более многочисленными. Конечные веточки бронхов, называемые бронхиолами, имеют просвет размером менее 1 миллиметра, но их численность составляет несколько тысяч.

Строение стенки бронхов
Стенка бронхов состоит из 3-х слоев:
1. Внутренний слой – слизистый. Выстлан цилиндрическим мерцательным эпителием. Особенностью данного слизистого слоя является наличие на поверхности мерцательных щетинок, которые создают однонаправленное движение слизи на поверхности, способствуют механическому выведению пылинок или иных микроскопических частиц во внешнюю среду. Поверхность слизистой всегда увлажнена, содержит антитела и иммунные клетки.

2. Средняя оболочка – мышечно-хрящевая. Данная оболочка выполняет роль механического каркаса. Хрящевые колечки создают вид гофрированного шланга. Хрящевая ткань бронхов препятствует спаданию просвета бронхов при перепадах давления воздуха в легких. Так же хрящевые колечки, связанные гибкой соединительной тканью обеспечивают мобильность и гибкость бронхиального дерева. По мере снижения калибра бронхов в средней оболочке начинает преобладать мышечный компонент. При помощи гладкой мышечной ткани у легких появляется возможность регулировать потоки воздуха, ограничивать распространение инфекции и инородных тел.

3. Наружная оболочка – адвентиция. Эта оболочка обеспечивает механическую связь бронхиального дерева с окружающими органами и тканями. Состоит из коллагеновой соединительной ткани.

Эритроциты – красные кровяные тельца. Именно благодаря этим клеткам наша кровь имеет такой насыщенный красный цвет. Оттенки крови так же зависят от состояния эритроцитов. Темная, венозная кровь является результатом снижения концентрации кислорода, алая кровь говорит о том, что эритроциты обогащены кислородом и вновь способны его нести каждой клетке нашего организма. Наверняка интересно узнать, как на молекулярном уровне происходит процесс переноса кислорода. Потому начнем предметно обсуждать основную функцию эритроцитов – перенос кислорода органам и тканям, как это происходит.

Несколько интересных фактов об эритроцитах
• В одном кубическом миллилитре крови в среднем содержится 4,5 миллионов эритроцитов.
• Площадь поверхности всех красных кровяных телец равна 3000 квадратным метрам.
• Эритроциты, это не многие их самостоятельных клеточных структур организма, которые лишены ядра.
• Длительность жизни каждого эритроцита составляет в среднем 120 дней.
• Цвет эритроцита меняется под воздействием кислорода. При присоединении молекул кислорода к гемоглобину цвет эритроцита приобретает алый оттенок, при отсутствии или снижении количества присоединенного к гемоглобину кислорода цвет приобретает бордовых оттенок.

Каково строение эритроцита?
Эритроцит имеет форму двояковогнутого диска. Эту форму при созревании эритроцит принимает неспроста. Так максимально увеличивается площадь поверхности клетки, повышается ее пластичность при прохождении мельчайших сосудов. Именно эти свойства максимально повышают эффективность газового транспорта эритроцитов. Однако при повреждениях и некоторых генетических заболеваниях эритроциты могут приобретать иную форму – шаровидную, серповидную, овальную.

Стенка эритроцита представлена липидной мембраной, содержащей в толще пронизывающие ее белковые молекулы.

Мембрана обладает рядом очень важных функций:
• Обладает избирательной проницаемостью для электролитов, жидкости, газов, органических веществ.
• На поверхности мембраны имеются структуры, к которым прикрепляются антитела для дальнейшего курирования по кровеносной системе на поверхности эритроцита. В составе мембраны имеются специальные белковые структуры, которые обеспечивают электролитный баланс – избавляя клетку от излишнего натрия и повышая внутриклеточную концентрацию калия и хлора.
• Высокая пропускная способность для молекул кислорода, углекислого газа и угольной кислоты способствует осуществлению основной функции эритроцита – газообмену.
• Благодаря различиям в концентрации электролитов внутри и вне клетки эритроцита, создается поляризация клеточной мембраны, что препятствует склеиванию эритроцитов между собой и способствует отталкиванию клетки от внутренней стенки сосуда.

Кровеносная система является достаточно сложной структурой. На первый взгляд она ассоциируется с разветвленной сетью дорог, которая позволяет курсировать транспортным средствам. Однако строение сосудов на микроскопическом уровне достаточно сложное. В функции данной системы входит не только транспортная функция, сложная регуляция тонуса кровеносных сосудов и свойств внутренней оболочки позволяет ей участвовать во многих сложных процессах адаптации организма. Система сосудов богато иннервирована и находится под постоянным влиянием компонентов крови и указаний поступающих со стороны нервной системы. Потому, для того, чтобы иметь правильное представление о том, как функционирует наш организм, необходимо более подробно рассмотреть эту систему.

Несколько интересных фактов о кровеносной системе

Знаете ли Вы, что протяженность сосудов кровеносной системы составляет 100 тысяч километров? Что в течение всей жизни через аорту проходит 175 000 000 литров крови?
Интересным фактом являются данные о скорости, с которой кровь движется по основным сосудам – 40 км/ч.

Структура кровеносных сосудов

В кровеносных сосудах можно выделить три основные оболочки:
1. Внутренняя оболочка – представлена одним слоем клеток и именуется эндотелием. Функций у эндотелия много – препятствует тромбообразованию при условии отсутствия повреждения сосуда, обеспечивает ток крови в пристеночных слоях. Именно сквозь данный слой на уровне мельчайших сосудов (капилляров) происходит обмен в тканях организма жидкостями, веществами, газами.

2. Средняя оболочка – представлена мышечной и соединительной тканью. В разных сосудах соотношение мышечной и соединительной ткани широко варьирует. Для боле крупных сосудов характерно преобладание соединительной и эластической ткани – это позволяет противостоять высокому давлению, создаваемому в них после каждого сердечного сокращения. В то же время, способность пассивно незначительно изменять собственный объем позволяют этим сосудам преодолеть волнообразный ток крови и сделать его движение более плавным и равномерным.
В более мелких сосудах происходит постепенное преобладание мышечной ткани. Дело в том, что эти сосуды активно участвуют в регуляции артериального давления, осуществляют перераспределение тока крови, в зависимости от внешних и внутренних условий. Мышечная ткань обволакивает сосуд и регулирует диаметр его просвета.

3. Наружная оболочка сосуда (адвентиция) – обеспечивает связь сосудов с окружающими тканями, благодаря чему происходит механическое фиксирование сосуда к окружающим тканям.

Какими кровеносные сосуды бывают?

Классификаций сосудов существует множество. Для того чтобы не утомиться в чтении этих классификаций и почерпнуть необходимую информацию остановимся на некоторых из них.

По характеру движения крови – сосуды делятся на вены и на артерии. По артериям кровь течет от сердца к периферии, по венам происходит ее обратный ток – от тканей и органов к сердцу.
Артерии обладают более массивной сосудистой стенкой, обладают выраженным мышечным слоем, что позволяет регулировать поток крови к определенным тканям и органам в зависимости от потребностей организма.
Вены обладают достаточно тонкой сосудистой стенкой, как правило, в просвете вен крупного калибра имеются клапаны, которые препятствуют обратному току крови.

По калибру артерии можно разделить на крупные, среднего калибра и мелкие
1. Крупные артерии – аорта и сосуды второго, третьего порядка. Данные сосуды характеризуются толстой сосудистой стенкой – это препятствует их деформации при нагнетании сердцем крови под высоким давлением, в то же время, некоторая податливость и эластичность стенок позволяет снизить пульсирующий ток крови, снизить турбулентность и обеспечить непрерывный ток крови.

2. Сосуды среднего калибра – осуществляют активное участие в распределении кровяного потока. В структуре данных сосудов имеется достаточно массивный мышечный слой, который, под влиянием многих факторов (химический состав крови, гормональное воздействие, иммунные реакции организма, воздействие вегетативной нервной системы), изменяет при сокращении диаметр просвета сосуда.

3. Мельчайшие сосуды – эти сосуды, именуемые капиллярами. Капилляры являются наиболее разветвленной и длинной сосудистой сетью. Просвет сосуда едва пропускает один эритроцит – настолько он мал. Однако данный диаметр просвета обеспечивает максимальный по площади и длительности контакт эритроцита с окружающими тканями. При прохождении крови по капиллярам, эритроциты выстраиваются в очередь по одному и медленно движутся, попутно обмениваясь с окружающими тканями газами. Газообмен и обмен органическими веществами, ток жидкости и перемещение электролитов происходит сквозь тонкую стенку капилляра. Потому, данный вид сосудов очень важен с функциональной точки зрения.
Итак, газообмен, обмен веществ происходит именно на уровне капилляров - потому у данного вида сосудов отсутствует средняя (мышечная) оболочка.

Что такое малый и большой круги кровообращения?

Малый круг кровообращения – это, по сути, кровеносная система легкого. Начинается малый круг самым крупным сосудом - легочным стволом. По этому сосуду кровь поступает из правого желудочка в кровеносную систему легочной ткани. Далее происходит разветвление сосудов – вначале на правую и левую легочные артерии, и далее на более мелкие. Артериальная система сосудов заканчивается альвеолярными капиллярами, которые как сетка обволакивают наполненные воздухом альвеолы легкого. Именно на уровне этих капилляров приходит удаление из крови углекислого газа и присоединение к молекуле гемоглобина (гемоглобин находится внутри эритроцитов) кислорода.
После обогащения кислородом и удаления углекислого газа кровь возвращается по легочным венам в сердце – в левое предсердие.

Большой круг кровообращения – это вся совокупность кровеносных сосудов, не входящих в кровеносную систему легкого. По данным сосудам происходит движение крови от сердца к периферическим тканям и органам, а так же обратный ток крови к правым отделам сердца.

Начало большой круг кровообращения берет от аорты, далее кровь продвигается по сосудам следующего порядка. Разветвления основных сосудов направляют кровь к внутренним органам, к головному мозгу, конечностям. Перечислять названия данных сосудов не имеет смысла, однако важным является регуляция распределения нагнетаемого сердцем тока крови по всем тканям и органам организма. По достижению кровоснабжаемого органа происходит сильное ветвление сосудов и формирование кровеносной сети из мельчайших сосудов – микроциркуляторное русло. На уровне капилляров происходят обменные процессы и кровь, утратившая кислород и часть органических веществ необходимых для работы органов, обогащается веществами, образовавшимися в результате работы клеток органа и углекислым газом.

В результате такой непрерывной работы сердца, малого и большого круга кровообращения происходит непрерывные обменные процессы во всем организме – осуществляется интеграция всех органов и систем в единый организм. Благодаря кровеносной системе есть возможность снабжения отдаленных от легкого органов кислородом, удаление и обезвреживание (печенью, почками) продуктов распада и углекислого газа. Кровеносная система позволяет в кротчайшие сроки распространять по всему организму гормоны, достигать иммунными клетками любого органа и ткани. В медицине кровеносная система используется как главный распространяющий медикаментозное средство элемент.

Благодаря зрению человек в современном обществе получает 85% информации. Все новейшие достижения в способах передачи человеку информации сконцентрированы именно на зрительной составляющей: компьютеры, телевидение, любые печатные издания. Потому, неизвестно, как бы взвивалась наша цивилизация, если бы в нашем арсенале познавания окружающего мира не было зрения.
Механизм преобразования световой энергии в конечный образ увиденного в нашем сознании - это сложный многоуровневый процесс. Для рассмотрения данного действа необходимы некоторые познания в оптике, биологии, химии и медицине. Однако, нам хотелось бы объяснить Вам этот процесс, не прибегая к сложным терминам и фундаментальным понятиям в данных областях.

1. Глаз как оптическая система.
Глазное яблоко представляет собой округлой формы орган. В глазное яблоко, как в фотоаппарат встроена система преломляющих линз.

Роговица – это наружная преломляющая линза. Ее в учебниках офтальмологии любят сравнивать с часовым стеклом. Итак, эта линза выполняет ряд функций: защищает глаз от проникновения инородных веществ, предметов и микроорганизмов, благодаря своей структуре и форме пропускает свет внутрь глаза. Но при этом, пропуская свет, роговица производит его преломление. В этом моменте без такого определения, как «преломляющая сила линзы» не обойтись. Так вот – преломляющая сила линзы является понятием, характеризующим расстояние от центра линзы на котором находится фокусная точка (точка в которой пересекаются все лучи изображения). Преломляющая сила линзы в 1 диоптрию говорит о том, что линза формирует пересечение всех лучей изображения (фокусную точку) на расстоянии 1 метра. В том случае, если необходима фокусная точка на расстоянии полуметра от центра линзы, то в это может обеспечить линза с преломляющей силой в 2 диоптрии. Учитывая, что переднезадний размер глаза составляет 2,4 см, понятно, что система линз должна обладать высокой силой, чтобы фокусировать изображение менее чем на расстоянии 0, 024 метра. В данном случае преломляющая сила роговицы составляет 40 диоптрий.

Хрусталик – это двояковыпуклая линза, подвешенная внутри глаза как батут на стропах к круговой внутриглазной мышце (цилиарная мышца). Благодаря сжиманию или расслаблению последней стропы либо натягиваются, делая хрусталик более плоским, либо расслабляются, давая возможность хрусталику становиться более выпуклым. Именно благодаря этому свойству хрусталика и его работе в тандеме с цилиарной мышцей мы можем видеть одинаково четко и вблизи и вдаль. Преломляющая сила хрусталика индивидуально, однако в среднем она равна 20 диоптриям.

Стекловидное тело – эта самая крупная структура глазного яблока – она, как вода в аквариуме, заполняет все пространство позади хрусталика. Однако, в отличие от воды, стекловидное тело имеет гелеобразную консистенцию.
Все пространство между задней поверхностью роговицы и передней поверхностью хрусталика и стекловидного тела заполнено водянистой влагой (жидкость, вырабатываемая цилиарным телом и постоянно циркулирующая в системе глаза).
По сути, свет преодолевает все эти преломляющие и прозрачные (в норме) среды глаза по достижению на заднем полюсе глаза сетчатки.