OGÓLNE WIADOMOŚCI O BUDOWIE ORGANIZMU LUDZKIEGO
Ciało człowieka zbudowane jest z wielu układów.
UKŁAD KRWIONOŚNY
Poza dostarczeniem świeżego tlenu, krew krążąca w ludzkich żyłach dostarcza komórkom podstawowych składników odżywczych, a zabiera potencjalnie szkodliwe produkty przemiany materii, łącznie z dwutlenkiem węgla. Ten proces dostawczo – odbiorczy musi trwać nieprzerwanie.
W celu dotarcia do wszystkich części organizmu krew potrzebuje bardzo sprawnego systemu transportu. Na szczęście ma taki system do dyspozycji – jest nim układ krwionośny. Jego najważniejszym elementem jest ludzkie serce.
Serce składa się z dwóch oddzielnych mięśniowych pomp, prawej i lewej. Prawa pompa wtłacza krew do płuc, gdzie zostaje utleniona. Następnie powraca do lewej strony serca, skąd wyrusza w podróż wokół reszty organizmu. Utlenowana krew płynie przez grubościenne naczynia krwionośne zwane tętnicami. Tętnice dzielą się na mniejsze odgałęzienia – tętniczki, posiadające mocne ściany mięśniowe, rozszerzające się i kurczące zgodnie z rytmem przepływu krwi. Tętniczki rozgałęźniają się jeszcze bardziej, a najmniejsze z nich noszą nazwy naczyń włosowatych.
Naczynia włosowate, w przeciwieństwie do reszty układu krwionośnego, przepuszczają płyny, więc wymiana tlenu i składników odżywczych na uboczne produkty przemiany materii może odbywać się przez ich ścianki.
Po oddaniu tlenu krew nabiera ciemniejszego koloru i musi powrócić do płuc, w których w których pozbędzie się niepotrzebnych produktów przemiany materii i otrzyma kolejną porcję tlenu. Z naczyń włosowatych przepływa do trochę większych naczyń krwionośnych, zwanych żyłkami, które z kolei przechodzą w żyły, prowadzące krew do samego serca.
Ściany żył mają specjalną wyściółkę, która cyklicznie się fałduje, tworząc jednostronne zastawki. Zastawki zmuszają krew do płynięcia w kierunku serca i uniemożliwiają jej cofanie się do tkanek. Po dotarciu do serca odtlenowana krew zostaje przepompowana przez tętnice płucne do naczyń krwionośnych znajdujących się w płucach. Dwutlenek węgla zostaje usunięty z organizmu przy wydechu, a tlen wciągnięty z wdechem. Nowo utlenowana krew wraca gęstą siecią żył płucnych do serca i ponownie rozpoczyna swą wędrówkę.
UKŁAD HORMONALNY
Przemiany chemiczne, zachodzące w organizmie, związane są z działaniem hormonów. Biorą one udział w trawieniu, wydalaniu, we wzroście i dojrzewaniu płciowym.
Hormony to złożone związki chemiczne, zaliczane ze względu na budowę do dwóch grup. Do pierwszej należą hormony zbudowane z aminokwasów lub związków pochodnych, drugiej – pochodne cholesterolu.
Hormony wytwarzane są przez gruczoły dokrewne oraz inne narządy i tkanki. Gruczoły wytwarzające hormony zaliczamy do wewnątrzwydzielniczych ( endokrynowych ), tzw. pozbawionych przewodów wyprowadzających, wydzielające hormony bezpośrednio do krwi. Należą do nich: przysadka mózgowa, szyszynka, gruczoł tarczowy ( tarczyca ), gruczoły przytarczyczne, nadnercza, gruczoły płciowy i trzustka. Hormony tkankowe wydzielane są przez komórki gruczołowe znajdujące się w pewnych narządach, np. sekretyna wytwarzana jest przez ścianę dwunastnicy, a gastryna – żołądka.
Każdy hormon wywiera charakterystyczny wpływ na określoną część lub cały organizm. Hormony wraz z krwią „podróżują” po organizmie, aż dotrą do określonych komórek lub narządów, które odpowiednio na nie reagują.
Niektóre gruczoły w organizmie człowieka pełnią dwie funkcje – są gruczołami wydzielania dokrewnego, wytwarzającymi hormony oraz wydzielania zewnętrznego, wytwarzającymi inne, niezbędne substancje.
Podstawową funkcją hormonów jest regulacja i koordynacja procesów chemicznych. Ich działanie w komórkach docelowych polega na regulacji tempa zużywania substancji pokarmowych i uwalniania energii, a także na pobudzaniu lub hamowaniu wytwarzania pewnych substancji.
Wszystkie hormony tworzą układ hormonalny, w którym współdziałają ze sobą lub działają przeciwstawnie.
UKŁAD NERWOWY
Za każdym razem, kiedy coś – dosłownie cokolwiek – robimy, układ nerwowy jest zaangażowany w każdy etap wykonywanej czynności. Jest to najbardziej skomplikowany i najważniejszy system komunikacji.
System nerwowy odgrywa kluczową rolę w widzeniu i słyszeniu, odczuwaniu bólu i przyjemności, w zarządzaniu ruchem, regulowaniu czynności organizmu, jak trawienie i oddychanie oraz dla rozwoju myślenia, języka, pamięci i procesu podejmowania decyzji.
„Częściami roboczymi” układu nerwowego są miliony wzajemnie połączonych komórek zwanych neuronami, których funkcja przypomina funkcję drutów w skomplikowanej maszynie elektrycznej. Neurony wychwytują sygnały w jednej części układu nerwowego i przenoszą je do drugiej części, w której albo przekazują je innym neuronom, albo zapoczątkowują jakąś czynność, którą może być na przykład skurcz włókien mięśniowych.
Neurony są komórkami bardzo delikatnymi, które łatwo zniszczyć przez skaleczenie, infekcję, nacisk, zaburzenia chemiczne lub brak tlenu. Co więcej, zniszczonych neuronów nie można już zastąpić, zatem wszelkie zniszczenia mają zwykle poważne konsekwencje. Układ nerwowy składa się z dwóch zależnych od siebie części. Jeden, centralny układ nerwowy, składa się z rdzenia kręgowego. Drugi, obwodowy układ nerwowy, składa się z wszystkich tkanek nerwowych poza centralnym układem. Oba układy dzielą się potem na mniejsze jednostki.
Obwodowy układ nerwowy ma dwa główne działy : system zewnętrzny zwany somatycznym układem nerwowym i wewnętrzny, układ nerwowy autonomiczny.
Układ somatyczny spełnia podwójną funkcję. Po pierwsze zbiera informacje z narządów zmysłu organizmu i przekazuje je do centralnego układu nerwowego. Po drugie przesyła sygnały od centralnego układu nerwowego do mięśni kręgosłupa w odpowiedzi na otrzymane informacje, inicjując w ten sposób ruch.
Autonomiczny układ nerwowy zajmuje się regulacją pracy narządów wewnętrznych i gruczołów, takich jak serce, nerki i trzustka.
UKŁAD MIĘŚNIOWY
Wszystkie czynne ruchy naszego ciała, od ściągnięcia brwi do wysokiego skoku, są możliwe dzięki działaniu mięsni. Od ich sprawności zależy również przebieg wielu procesów fizjologicznych, np. trawienie pokarmu czy krążenie krwi.
Wyróżnia się trzy typy mięśni. Do pierwszego zaliczane są mięśnie szkieletowe ( tzw. poprzecznie prążkowane ) znajdujące się pod kontrolą mózgu. Ich działanie zależy od naszej woli. Współdziałając z kośćmi i ścięgnami odpowiadają za określone ruch ciała, np. uśmiech i wbieganie po schodach. Drugi typ to mięśnie gładkie, związane z niezależnymi od naszej woli czynnościami narządów wewnętrznych, takich jak ruchy jelita czy pęcherza. Trzeci typ to mięsień sercowy, podstawowy „materiał”, z którego zbudowane jest serce.
Mięśnie szkieletowe ułożone są głównie wzdłuż ciała, stanowiąc znaczą część jego masy. Uczestniczą w ruchach różnych części ciała. Większość mięśni poprzecznie prążkowanych przytwierdzona jest do kości – bezpośrednio lub za pomocą ścięgien. Ścięgno ma kształt wstęgi zbudowanej z włóknistej i zbitej tkanki łącznej. Jest ono z jednej strony umocowane do mięśnia, a z drugiej do kości.
Podstawową jednostką strukturalną każdego mięśnia są włókna kurczliwe zbudowane z dwóch rodzajów białek kurczliwych : aktyny i miozyny. Włókienka są tak drobne, że można je dostrzec tylko pod mikroskopem. We włókienkach mięśni poprzecznie prążkowanych białka kurczliwe są tak usytuowane, że miejscami mają różne współczynniki załamania światła, co daje efekt prążkowania. Mięśnie gładkie sprawiają wrażenie jednorodnych. Skurcz mięśni następują wtedy, gdy włókienka miozyny „wślizgują się” pomiędzy włókienka aktyny.
Miofibryle wypełniają komórki tkanki mięśniowej. W przypadku mięsni gładkich każda komórka jest wydłużona, stanowi tzw. włókno mięśniowe. Włókna są połączone ze sobą za pomocą tkanki łącznej, tworząc mięśnie gładkie. W mięśniach poprzecznie prążkowanych nie można rozróżnić poszczególnych miocytów. Włókno mięśniowe nie stanowi jednej komórki, jest nim struktura powstała z połączenia się wielu komórek. Do każdego dochodzą odrębne zakończenia nerwowe. Włókna mięsni poprzecznie prążkowanych są zebrane w wiązki otoczone tkanką łączną włóknistą, która doprowadza do każdej wiązki naczynia krwionośne i limfatyczne.
Struktura mięśnia sercowego jest bardzo podobna do struktury mięśni poprzecznie prążkowanych, z wyjątkiem tego, że poszczególne włókna krzyżują się między sobą.
UKŁAD KOSTNY
Bez szkieletu ciało człowieka byłoby zwiotczałą, bezkształtną masą mięsni, naczyń krwionośnych i narządów wewnętrznych. Kości są tak mocne i twarde, że tworzą sztywny szkielet wewnętrzny, który podpiera i ochrania wszystkie inne części ciała. Współdziałają z mięśniami szkielet umożliwia swobodne skoki, biegi i skręty ciała.
Szkielet człowieka tworzy zazwyczaj 206 pojedynczych kości, połączonych różnymi rodzajami stawów. Każda kość ma swój szczególny kształt i wielkość, zależnie od funkcji jaką pełni.
Kości możemy podzielić na cztery główne grupy. Pierwszą z nich stanowią kości długie, które mają kształt wydłużony, lekko wygięty, a ich zadanie polega na pochłanianiu ( łagodzeniu ) naprężeń ( nacisku ). Należą do nich kości kończyn górnych, dolnych i palców. Drugą grupę – kości krótkie, które są grube i masywne. Kości nadgarstka w ręce i stępu w stopie to przykłady kości krótkich. Trzecią tworzą kości nieregularne, które, jak sugeruje ich nazwa, mają nieregularny kształt i różną wielkość. Znaleźć je można w szkielecie twarzy. Czwarta to kości płaskie, jak żebra, łopatka czy kości czaszki, które chronią ważne narządy organizmy człowieka.
Do kości przytwierdzonych jest ponad 500 mięśni szkieletowych. Mięśnie są przyczepione do kości za pośrednictwem zwężających się, powrózkowych zakończeń, zwanych ścięgnami. W czasie ruchu mięsień kurczy się i pociąga kość. Kości i mięśnie tworzą jeden z głównych układów ciała – szkieletowo – mięśniowy.
Giętkość szkieletu uzależniona jest od odpowiednich połączeń pomiędzy różnymi kośćmi – stawów. W niektórych stawach kości są ściśle spojone ze sobą wzdłuż linii zwanych szwami, stąd wydaje się, że są jedną, dużą kością. Inne stawy są ruchome, ale w różnym zakresie.
Kręgosłup tworzą 33 – 34 kości zwane kręgami, połączone ze sobą półściśle odpowiednimi stawami. Pomiędzy trzonami kręgów znajdują się krążki chrzęstne. Każdy kręg porusza się tylko nieznacznie w stosunku do swojego sąsiada, jednak te niewielkie ruchy zsumowane nadają kręgosłupowi dużą giętkość, co oznacza, że możemy zginać się do przodu i do tyłu oraz w bok.
Głowa łączy się z kręgosłupem za pomącą innego rodzaju stawu. W podstawie czaszki znajdują się dwie wypukłości, które łączą się z dwoma zagłębieniami pierwszego kręgu, co pozwala na poruszanie głową do przodu i tyłu. Ten kręg nosi nazwę atlasu. Drugi kręg obrotnik ma wystającą do góry część, która wchodzi w otwór w środku atlasu. Dzięki temu powstaje staw obrotowy, który umożliwia ruchy głową w bok. Podobny typ stawu jest w łokciu, co umożliwia skręty przedramienia.
Najprostszymi pod względem budowy stawami, jakie spotykamy w szkielecie, są stawy płaskie – jedno zakończenie kości ślizga się po drugim.
Kości w ciele człowieka nie są suche, białe i łamliwe, jak widać w szkielecie. Żywa kość jest raczej szarawa i pokryta mocną błoną zwaną okostną. Ta błona zawiera naczynia krwionośne i nerwy odchodzące do wnętrza kości.
Choć kość wydaje się jednolita w rzeczywistości pełna jest drobniutkich jamek.
UKŁAD ODDECHOWY
Tlen jest najważniejszą substancją potrzebną nam do życia. Nabieramy go do płuc podczas wdechu, a podczas wydechu pozbywamy się produktu spalania tlenu w organizmie, czyli dwutlenku węgla. Oddychanie polega właśnie na tej życiodajnej wymianie gazów pomiędzy organizmem a otoczeniem.
Wszystkie żywe tkanki potrzebują do przetrwania stałego źródła energii, która pochodzi ze spalania jakiegoś paliwa ( w postaci węglowodanów, tłuszczów lub białek ). Proces spalania zachodzi w obecności tlenu, który zostaje przetransportowany z powietrza, jakim oddychamy, przez układ krwionośny do komórek organizmu.
W procesie spalania tlenu powstają trzy produkty końcowe: energia, woda i dwutlenek węgla. Organizm ludzki nie potrzebuje dwutlenku węgla, zatem proces wymiany gazowej polega równocześnie na pozbywaniu się tego gazu. Układ krwionośny transportuje dwutlenek węgla do płuc, gdzie zostaje usunięty podczas wydechu, by na jego miejsce wraz z wdechem dostała się kolejna porcja tlenu. Proces oddychania pracuje bardzo regularnie i wydajnie, dzięki czemu stężenie gazu we krwi nie przekracza poziomu granicznego, co zagrażałoby zdrowiu.
Ilość tlenu jaką potrzebuje organizm człowieka, zależy od jego aktualnej aktywności.
Dlatego płuca muszą być tak zbudowane, aby w razie potrzeby można było zwiększyć ich objętość. Te rezerwę zapewniają pęcherzyki płucne. Poza tym musi być zachowana stała równowaga pomiędzy prędkością i głębokością oddechów a przepływem krwi przez płuca.
Powietrze jest wdychane przez górne drogi oddechowe – nos i usta. Drogi te łączą się z tyłu jamy ustnej, gdzie podniebienie miękkie działa jak drzwi obrotowe, odcinające na zmianę jamę ustną lub nosową. Wnętrze nosa pokryte jest delikatnymi włosami, a i nos, i usta posiadają śluzowatą wyściółkę, której zadaniem jest zwilżenie powietrza. W ten sposób powietrze zostaje oczyszczone z ewentualnych drażniących zanieczyszczeń i ogrzane, przed dotarciem do płuc.
Następnie drogi oddechowe przechodzą w krótki korytarz zw. krtanią. Za nią jest tchawica, która dzieli się na dwa oskrzela, posiadające śluzową wyściółkę., która zapewnia miękkość i usuwa kurz.
Główne oskrzela prowadzą do płuc, w których dzielą się na mniejsze oskrzela, jedno na każdy płat płuca: lewe płuco ma dwa płaty, a prawe – trzy. Następnie dzielą się jeszcze bardziej, a każde z nich staję się coraz węższe i mniejsze, przechodząc najpierw w oskrzeliki, a potem w oskrzeliki końcowe. Te ostatnie uchodzą do maleńkich woreczków pęcherzykowych, przy czym każdy woreczek składa się z kilku części zwanych pęcherzykami płucnymi.
Do wszystkich oskrzeli i oskrzelików jest doprowadzana krew przez odgałęzienia tętnicy płucnej. Ona przenosi pozbawioną tlenu krew z prawej strony serca do płuc. Docierając do pęcherzyków płucnych tętnica dzieli się na naczynia włosowate. Przez cienkie ścianki pęcherzyków tlen przenika z powietrza do czerwonych krwinek znajdujących się w małych naczyniach krwionośnych; a dwutlenek węgla zostaje usunięty. Po wymianie gazów krew zawierająca tlen przepływa przez żyły dopływowe o ostatecznie powraca do lewej części serca. Stąd zostaje przepompowana do różnych narządów ciała.
UKŁAD POKARMOWY
Przewód pokarmowy składa się z kilku części : jamy ustnej, gardła, przełyku, żołądku, jelita cienkiego ( dwunastnicy, jelita czczego i krętego ) oraz jelita grubego ( kątnicy, okrężnicy o odbytnicy ) zakończonego otworem odbytowym. Przewód pokarmowy wraz z gruczołami dodatkowymi ( wątroba i trzustka ) oraz narządami pomocniczymi ( zębami i językiem ) tworzy układ pokarmowy człowieka.
Przewód pokarmowy zaczyna się w jamie ustnej, gdzie rozpoczyna się proces trawienia.
Pokarm znajdujący się w jamie ustnej zostaje rozdrobniony na mniejsze kawałki i przeżuty. Podczas żucia, w którym biorą udział zęby, mięsnie warg i policzków kurczą się, aby wspomóc działanie języka przesuwającego pokarm wewnątrz jamy ustnej. Wpada on do gardła. Stąd przesuwa się do przełyku.
Przełyk jest umięśnioną rurą, która na każdym z końców ma specjalne pierścienie mięśniowe, tzw. zwieracze. Na końcu przełyku znajduje się pierścień mięśniowy, zwany zwieraczem wpustu ( otworu prowadzącego do żołądka ). Żołądek jest workiem o kształcie liter „J” ( lub haka ), składającym się z wpustu, dna, trzonu i części odźwiernikowej z odźwiernikiem, prowadzącym do dwunastnicy. Każda z tych części jest funkcjonalnie wyodrębniona i wytwarza różne wydzieliny, uczestniczące w trawieniu. Żołądek ma błonę mięśniową składającą się z trzech warstw mięśni, które „ubijają” kawałki pokarmu i mieszają z sokiem żołądkowym. Skurcze mięśni żołądka kontroluje układ nerwowy, szczególnie nerw błędny, który czuwa także nad wytwarzaniem i wydzielaniem substancji trawiennych.
Żołądek jest wyjątkowym narządem człowieka. W jego błonie śluzowej znajdują się aż trzy typy komórek wydzielniczych: okładzinowe, główne i dodatkowe. Komórki okładzinowe wytwarzają ogromne ilości mocnego kwasu. Jest nim kwas solny, wspomagający trawienie białek, macerujący pokarm i zabijający bakterie. Jednak jego obecność stwarza pewne zagrożenie dla organizmu, gdyż w określonych okolicznościach wywołuje schorzenia – niestrawność i wrzody, gdy niszczy śluzówkę żołądka i powoduje powstawanie w niej ubytków.
Jedną z najważniejszych funkcji żołądka jest rozpoczęcie trawienia białek. Białka trawione są przez enzymy – protezy, wydzielane przez żołądek, trzustkę i jelito cienkie.
Gdy pokarm zostaje przekształcony do postaci miazgi pokarmowej, w środkowej części żołądka powstaje fala ruchów perystaltycznych, która przepycha miazgę w kierunku odźwiernika, czyli drugiego zwieracza żołądka, otoczonego pierścieniem mięśniowym, prowadzącego do dwunastnicy ( pierwszej części jelita cienkiego ).
Pokarm jest całkowicie strawiony dopiero w jelicie cienkim, następnej „stacji” układu pokarmowego i absorbowany przez jego ściany. Tutaj substancje odżywcze obecne w pokarmie rozpoczynają podróż do wszystkich komórek ciała. Produkty rozkładu białek – aminokwasy i rozkładu węglowodanów złożonych – cukry proste są wchłaniane do krwi, a produkty rozkładu tłuszczów – kwasy tłuszczowe – do limfy.
