Строение человеческого тела

Далеко не каждый знает, из чего состоит человеческий организм, какие системы взаимодействуют между собой, составляя одно целое. В начале этой книги хотелось бы рассказать о человеческом теле. Давайте приступим.

Человеческое тело - это, прежде всего, структура, состоящая из множества систем. А каждая система состоит из мельчайших клеток различного типа и назначения, выполняющих свои, особые функции (рис. 1).

Тело человека можно сравнить с домом, в котором есть стены, окна, двери, крыша (рис. 2). Как дом строится из кирпичей, так и человеческий организм состоит из клеток.

Клетки печени - гепатоциты (рис. 3), красные кровяные тельца - эритроциты (рис. 4), нервные клетки - нейроны (рис. 5), клетки костной ткани - остеоциты (рис. 6) и другие самые разнообразные клетки.

В организме человека все взаимосвязано, как в механизме часов (рис. 7). Когда в часах все настроено, стрелки двигаются правильно: секундная стрелка всегда бежит быстрее, чем минутная, а вот часовая стрелка идет медленнее всего. Так и в организме: пока все механизмы работают слаженно - организм здоров, как только происходит сбой - начинается болезнь.

Человеческое тело состоит из нескольких систем.
- Опорно-двигательная система (рис. 8).
- Нервная система.
- Дыхательная система.
- Пищеварительная система (рис. 11).
- Сердечно-сосудистая система (рис. 9).
- Мочевыделительная система (рис. 12).
- Лимфатическая система (рис. 10).
- Иммунная система.
- Эндокринная система (рис. 13).
- Репродуктивная система.

Все эти системы являются незаменимыми в нашем организме, они настолько связаны друг с другом, что человек не может существовать хотя бы без одной из них. Системы имеют особые функции и особые клетки, которые эти функции собственно и выполняют.

Начнем рассматривать каждую систему немного в необыч­ной форме. Вот вы когда-нибудь задавались вопросом, как человек двигается? Захотел человек встать, как это у него получается? Ведь мы даже не задумываемся, как движется наша рука или голова. Почему, услышав звук, мы поворачиваем голову? Какие превращения в организме заставляют двигаться наше тело?

Итак, приступим. Для примера давайте представим человека, назовем его Федор, и по мере изучения систем попытаемся заставить его поприветствовать нас рукой.

Опорно-двигательная система. Для чего эта система нужна, сразу становится понятно из названия. Она требуется для того, чтобы защитить внутренние органы человеческого тела, к тому же опорно-двигательная система является «каркасом» всего организма в целом (рис. 14).

Также в задачи этой системы входит непосредственно движение, то есть механическая часть работы (об этом мы расскажем позже). Но на этом функции этой системы не заканчиваются: внутри трубчатых костей содержится костный мозг, в котором созревают молодые клетки крови (рис. 15). Из каких органов состоит опорно-двигательная система? Это, прежде всего, кости, суставы, связки, мышцы, сухожилия. Теперь о каждой структуре подробнее.

Кости.Кость интересна прежде всего тем, что в ее составе велика доля неорганических соединений, то есть она соединяет в себе свойства живого и неживого. Органические вещества позволяют кости иметь гибкость, амортизировать, то есть сгибаться и, не ломаясь, возвращаться в прежнюю форму (рис. 16), например, при падении, и тем самым предотвращать перелом. Неорганические вещества обусловливают прочность кости. Чем младше организм, тем больше в костях органических веществ, тем более гибкая кость, чем организм старше, тем больше в структуре преобладают неорганические вещества, кость более хрупкая. В пожилом возрасте, когда доля неорганических веществ высока, кости легко ломаются и долго восстанавливаются.

К органическим составляющим кости относятся: остеоциты (рис. 17) - основные структурные клетки кости; остео­бласты (рис. 18) - молодые остеоциты, еще способные де­литься и вырабатывать межклеточное вещество (неоргани­ческую часть кости); остеокласты (рис. 19) - клетки, разру­шающие костную ткань и поставляющие в организм кальций; коллагеновые волокна (рис. 20) - участвуют в связывании всех остальных структур, особо активны при срастании перелома.

Теперь давайте обратимся к анатомическому строению кости. Кости бывают различных типов, трубчатые, губчатые, плоские и смешанные, пневматические и сесамовидные. Можно заметить, что кости очень разнообразны, так как у каждого типа имеется специальная функция. Трубчатые кос­ти чаще всего кос­ти конечностей (рис. 21), плоские кости - кости чере­па (рис. 22). Пневматические кости - внутри с воздухом, для того чтобы сни­зить вес кости и в то же время не те­рять ее прочность. Сесамовидные - кости, которые на­ходятся в толще су­хожилий, и служат для усиления мышц, яркий пример этому - коленная чашечка (рис. 23).

Помимо типа кости выделяют еще анатомические области: эпифиз (1), диафиз (3), и между ними находится метафиз (2) (рис. 21).

Часто на рисунках в различных книгах, в телевизоре мы можем увидеть скелет, у которого кости все гладкие, блестящие, без единой выемки, но в реальности это не так (рис. 24). Кости имеют многочисленные бороздки и бугорки, служащие для прикрепления сухожилий мышц, связок, для прохождения крупных сосудов и нервных пучков имеются вырезки и отверстия (рис. 25). Сверху кость всегда покрыта надкостницей, она питает и восста­навливает кость.

В начале главы мы условились представлять человека, желающего помахать нам рукой. В этой части мы разобрали кость, теперь у Федора есть кости, но почему-то он все равно не может сделать ни единого движения. Дальше мы узнаем, почему.

Суставы. Сустав - это такая конструкция, выполняющая функцию соединения и движения костей Сустав включает в себя: суставные поверхности костей, суставной хрящ, суставную сумку, синовиальную оболочку, суставную жидкость, связки, мениски (рис. 26).

Суставной хрящ находится на кости, а именно, на ее сус­тавной поверхности. Суставной хрящ как подушка между двумя твердыми предметами. Он оберегает кость от повре­ждений при возникновении движений и толчков в суставе. Питание суставной хрящ получает из синовиальной жидко­сти, находящейся в полости сустава (рис. 27).

Синовиальная оболочка - состоит из соединитель­нотканных клеток, окуты­вает полость сустава и за­щищает его от травм и внешних воздействий, а также синтезирует сустав­ную жидкость.

Суставная жидкость - находится в полости сустава и вы­полняет смазывающую и питательную функции. Предохра­няет суставные хрящи от трения и амортизирует при на­грузке. В суставе могут быть и другие структуры, такие как мениск (рис. 30). Эти единицы выполняют вспомогательную функцию и служат для более четкого геометрического сов­падения суставных поверхностей костей. Имеются не во всех суставах (рис. 27).

Суставы имеют раз­нообразное строение, в связи с особенностями выполняемых ими функ­ций. Давайте рассмотрим пример. Ногтевая фаланга пальца способна только согнуться и разогнуться (рис. 28), тогда как пояс­ничный позвонок, может совершать круговые дви­жения (рис. 29).

Вернемся к нашему вы­мышленному человеку по име­ни Федор. Теперь у него появи­лись суставы (рис. 31), но все равно руку он поднять не мо­жет, хотя кости уже прочно и надежно соединены суставами. Почему же так получается?

Мышцы. Мышцы - одна из са­мых интересных структур в нашем теле. Мышцы быва­ют разные, одни участвуют в формировании движения, такие мышцы называются поперечно-полосатые, дру­гие участвуют в работе внутренних органов - гладкие мышцы, а другие и вовсе двигаются без уста­лости в течение всей жизни - это сердечная мышца (рис. 32).

У каждого типа мышц своя функция и своя сложная структура. Мы разберем поперечно­полосатые мышцы, так как они напрямую связа­ны с движением. Мышцы прикрепляются к костям при помощи сухожилий (рис. 33).

Следует отметить, си­ла мышц определяется не столько объемом мышеч­ной массы, сколько пло­щадью прикрепления су­хожилий к костям. Как вы считаете, мышцы нужны только для движения? Основ­ная функция, конечно, эта, но мышцы участ­вуют также в защите организма от травм и, кроме того, мышцы помогают кровообра­щению.

Из чего же состоят мышцы? Они состоят из специальных белков, один называется актин, другой миозин. При микро­скопическом исследовании видно, что белки двигаются друг напротив друга, при обычном взгляде мы просто видим со­кращении мышечной ткани (рис. 34).

Теперь у Федора есть кости, суставы и мышцы, но движения снова не происходит. Неужели этого недостаточно? Дело в том, что для движения белков миозина и актина требуется сигнал. Они ведь должны понимать, когда требуется согнуть руку, а когда разогнуть. Без сигнала мышца не начнет сокращаться. Теперь мы знаем, что для движения мышц обязательно нужен сигнал. Такой задачей занимается нервная система. Давайте рассмотрим ее.