Тонкий кишечник
В тонких кишках происходит окончательное расщепление пищевых веществ. Пищевая кашица перерабатывается под влиянием сока поджелудочной железы и желчи, пропитывающих ее в 12-перстной кишке, а также под влиянием многочисленных ферментов, продуцируемых железами тонкого кишечника. Процесс всасывания происходит на очень большой поверхности, так как слизистая оболочка тонких кишок образует множество складок и, кроме того, густо усеяна ворсинками: у взрослого человека количество ворсинок достигает 4 миллионов. Все это увеличивает всасывающую поверхность тонких кишок в сотни раз.
Из тонкого кишечника питательные вещества переходят в кровь воротной вены и поступают в печень, где они перерабатываются и обезвреживаются. После этого часть из них разносится с током крови по всему организму, проникает через стенки капилляров в межклеточные пространства и далее в клетки. Другая часть (например, гликоген) откладывается в печени.
В толстом кишечнике завершается всасывание воды и проходит формирование каловых масс. Сок толстых кишок характеризуется наличием слизи, в которой содержатся ферменты. Толстый кишечник является местом обильного размножения микроорганизмов. В одном грамме кала содержится несколько миллиардов микробных клеток.
Кишечная микрофлора участвует в конечном разложении компонентов пищеварительных соков и остатков непереваренной пищи, синтезирует ферменты, витамины, а также другие физиологические вещества, которые всасываются в толстой кишке. Кроме того, микрофлора кишечника создает иммунологический барьер болезнетворным микробам и предохраняет хозяина от их внедрения и размножения.
В прямой кишке пищевая кашица продолжает подвергаться перевариванию. Здесь с помощью ферментов, вырабатываемых микробами, расщепляется клетчатка и всасывается вода, после чего пищевая масса постепенно превращается в кал. Этому способствуют движения толстого кишечника, перемешивающие пищевую кашицу и благоприятствующие всасыванию воды. Освобождение кишечника от каловых масс обеспечивается активной перистальтикой, которая возникает при раздражении каловыми массами рецепторов кишечных стенок.
Наиболее важная роль в очищении организма и в выведении продуктов обмена веществ принадлежит почкам. В химических процессах, происходящих в большинстве клеток человеческого организма, участвует протеин. При расщеплении протеина образуется азот. Почки отвечают за вывод из крови азотсодержащих соединений, основным компонентом которых является мочевина. Почки выполняют и другие сложные функции: регулируют водно-солевой обмен, в том числе обмен натрия, калия, хлора, фосфора; синтезируют биологически активные вещества, оказывающие большое влияние на уровень артериального давления, свертываемость крови, защитные свойства организма и обеспечивают постоянство внутренней среды организма.
Почки (рис. 8) расположены по сторонам позвоночника за брюшиной. Почки обладают весьма развитой сосудистой сетью. Вся кровь, циркулирующая в артериях и венах, проходит через почки каждые 5–10 минут. В минуту почки получают около одного литра крови. Эта кровь в итоге достигает фильтра на конце одного из почечных канальцев (а их 2 миллиона в каждой почке) и разделяется таким образом, что жидкая часть крови (плазма) поступает в каналец, в то время как остальная часть остается в кровотоке. Отфильтрованная жидкость проходит через длинный почечный каналец, и большая часть воды, солей и других нужных организму веществ всасывается обратно в кровь. Некоторая часть воды, мочевины и других отходов в виде мочи поступает по двум мочеточникам (выводные протоки) в мочевой пузырь.
Рис. 8. Мочевыделительные органы:
1 — почки; 2 — мочеточники; 3 — мочевой пузырь
Почки вырабатывают мочу непрерывно и днем и ночью. В течение 24 часов выделяется в среднем около 1,5 литра мочи. Контроль за поддержанием водного баланса в организме осуществляется почечными канальцами, где может всасываться больше или меньше отфильтрованной жидкости, проходящей через них. Сигнал абсорбировать больше жидкости, если организм обезвоживается, поступает от гормона, который вырабатывается гипофизом. Общее количество выделяющейся мочевины остается прежним, но она растворяется в большем или меньшем количестве жидкости и ведет, таким образом, к образованию более или менее концентрированной мочи. Очень похожий процесс осуществляется по поддержанию солевого баланса. В почечных канальцах гормон, вырабатываемый надпочечниками (альдостерон), способствует обратному всасыванию солей в количествах, необходимых организму.
Моча, образовавшаяся в почках, направляется в мочеточники (2), которые путем перистальтических движений по каплям передвигают ее к мочевому пузырю (3). Мочевой пузырь, свободный от мочи, находится в резко сокращенном состоянии. По мере наполнения он растягивается, но моча при этом не выходит в мочеиспускательный канал, так как на пути имеются два сфинктера. При накоплении 250–300 миллилитров мочи и давлении на стенки мочевого пузыря рецепторы этих стенок посылают импульсы к центру мочеиспускания в спинном мозге и возникает позыв к мочеиспусканию.
Благодаря дыханию организм получает кислород и освобождается от излишков углекислоты, образующейся в результате обмена веществ. Дыхание и кровообращение обеспечивают все органы и ткани нашего тела необходимой для жизни энергией. Подобно тому как в двигателе автомобиля сжигается бензин с кислородом, а для того, чтобы обогреть помещение, необходимы уголь и кислород, точно так же и клетки организма используют кислород: они сжигают свое топливо (сахар) вместе с кислородом и производят энергию. Освобождение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма, происходит на уровне клеток и тканей в результате биологического окисления. Дыхательный процесс включает несколько этапов:
1) наполнение легких атмосферным воздухом;
2) переход кислорода из легочных альвеол в кровь, протекающую через капилляры легких;
3) выделение из крови в альвеолы, а затем в атмосферу углекислоты;
4) доставка кислорода кровью к клеткам и тканям;
5) доставка кровью углекислоты из тканей к легким;
6) потребление кислорода клетками — клеточное дыхание.
Воздух поступает при вдохе в трахею (1) (рис. 9) — трубку, состоящую из 16–20 хрящевых колец и выстланную слизистой оболочкой. Эта трубка у входа в легкие разветвляется на два колена, которые входят в легкие уже как бронхи (2) — два ветвистых «дерева», большие ветви которого делятся на маленькие веточки — бронхиолы (3). Воздух, пройдя трахею, бронхи, бронхиолы, заканчивает свой путь в легочных пузырьках — альвеолах. Легкие (4) имеют несколько сотен миллионов этих пузырьков. Альвеолы оплетены сетью капилляров; стенки альвеол и капилляров настолько тонки, что кислород воздуха из альвеол может легко переходить в кровь, захватываться красными кровяными тельцами и переноситься к клеткам. Клетки отдают свой отработанный продукт — двуокись углерода — в кровь, и через вены с помощью тех же переносчиков — красных кровяных телец — эта двуокись углерода направляется обратно в легкие. Там альвеолы принимают этот отработанный газ, и затем он выдыхается в атмосферу.
Рис. 9. Дыхательные органы:
1 — трахея; 2 — бронхи; 3 — бронхиолы;
4 — легкие; 5 — диафрагма
Когда человек дышит, большую часть работы выполняет диафрагма (5), состоящая из мышц и фиброзной ткани; она образует сплошную стенку между грудной клеткой и грудной полостью. При вдохе мышечные волокна диафрагмы сокращаются и сглаживают купол диафрагмы, сдвигая центральную часть вниз, к брюшной полости. Это увеличивает объем легких и способствует прохождению в них воздуха через трахею, носовую или ротовую полость. Выдох происходит путем простого расслабления мышц; при этом воздух выходит так, как если бы его стали выпускать из воздушного шарика.
Нервная система играет важнейшую роль в сенсорном восприятии органов чувств, в ощущении боли и удовольствия, в контроле за движениями и в регулировании многих функций организма. Эта самая сложная система человеческого организма играет также жизненно важную роль в развитии речи, мышления и памяти. Нервная система подразделяется на центральную нервную систему и периферическую.
