24.05 Человек

Прочитайте текст и выполните задание 24.
РЕГУЛИРОВАНИЕ В ОРГАНИЗМЕ ЧИСЛЕННОСТИ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ

     Численность форменных элементов крови должна быть оптимальной и соответствовать уровню обмена веществ, зависящему от характера и интенсивности работы органов и систем, условий существования организма. Так, при повышенной температуре воздуха, интенсивной мышечной работе и низком давлении количество клеток крови увеличивается. В этих условиях затрудняется образование оксигемоглобина, а обильное потоотделение приводит к увеличению вязкости крови, уменьшению её текучести; организм испытывает недостаток кислорода.
     На эти изменения наиболее быстро реагирует вегетативная система человека: из кровяного депо выбрасывается находящаяся в нём кровь; из-за повышенной активности органов дыхания и кровообращения возникает одышка, сердцебиение; возрастает давление крови; снижается уровень обмена веществ.
     При продолжительном нахождении в таких условиях включаются нейрогуморальные механизмы регуляции, активизирующие процессы образования форменных элементов. Например, у жителей горных местностей число эритроцитов повышается до 6 млн в 1 мм³, а концентрация гемоглобина приближается к верхнему пределу. У людей, занятых тяжёлым физическим трудом, отмечается хронический рост количества лейкоцитов: они активно утилизируют обломки повреждённых мышечных клеток.
     Количество форменных элементов в крови контролируется рецепторами, которые располагаются во всех кроветворных и кроверазрушающих органах: красном костном мозге, селезёнке, лимфатических узлах. От них информация поступает в нервные центры головного мозга, в основном гипоталамус. Возбуждение нервных центров рефлекторно включает механизмы саморегуляции, изменяет деятельность системы крови в соответствии с требованиями конкретной ситуации. В первую очередь увеличивается скорость движения и объём циркулируемой крови. В случае, если организму не удаётся быстро восстановить гомеостаз, в работу включаются железы внутренней секреции, например гипофиз.
     Любое изменение характера нервных процессов в коре больших полушарий при всех видах деятельности организма отражается на клеточном составе крови. При этом включаются долгосрочные механизмы регуляции кроветворения и кроверазрушения, ведущая роль в которых принадлежит гуморальным влияниям.
     Специфическое действие на образование эритроцитов оказывают витамины. Так, витамин В₁₂ стимулирует синтез глобина, витамин В₆ – синтез гема, витамин В₂ ускоряет образование мембраны эритроцита, а витамин А – всасывание в кишечнике железа.

Используя содержание текста «Регулирование в организме численности форменных элементов крови» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1) Что означает понятие «форменные элементы крови»?
2) В каких жизненных ситуациях у здорового человека количество форменных элементов крови может резко измениться? Приведите не менее двух таких ситуаций.
3) Ион какого химического элемента входит в состав гемоглобина?
 

Прочитайте текст и выполните задание 24.
СОВРЕМЕННЫЕ ВАКЦИНЫ И СЫВОРОТКИ

     С глубокой древности людям были известны такие страшные заболевания, как чума, холера, оспа, коклюш, сибирская язва, столбняк. Эпидемии многих из этих болезней приводили к гибели миллионов людей, которые были совершенно беззащитны перед неминуемой смертью. Так, от чумы в Европе только в 14 веке погибла четверть всего населения. Ещё в середине 17 века почти каждый человек болел оспой. При этом каждый двенадцатый погибал.
     В настоящее время существует хорошо себя зарекомендовавшая система профилактики, где центральным звеном является вакцинация. В сегодняшней практической медицине существуют разные типы вакцин, каждый из которых имеет определённые достоинства и недостатки. В качестве живых вакцин обычно используют так называемые ослабленные штаммы возбудителей, которые утратили большинство патогенных свойств. Живые вакцины относительно дёшевы, так как для иммунизации требуется небольшая доза вируса, поскольку он размножается в заражённом организме, вызывая выработку антител В-лимфоцитами. Их главный недостаток заключается в том, что иногда у людей с ослабленной иммунной системой они могут вызывать тяжёлые формы заболевания.
     Инактивированные вакцины представляют собой препараты убитого патогенного микроорганизма, сохранившего антигенные свойства. Риск заражения при такой вакцинации практически отсутствует. Недостаток этих вакцин – необходимость повторно вводить относительно большие дозы с определённой периодичностью.
     Антитела можно вводить в организм и в готовом виде. Это особенно важно, если заражение уже произошло и на предохранительную прививку уже нет времени. Иммунитет, приобретённый таким образом, будет пассивным.
     Чтобы изготовить лечебную сыворотку, берут кровь либо у человека, перенёсшего данное заболевание, либо у животных, которых предварительно иммунизируют, вводя им возбудителя инфекционного заболевания или его токсин. В ответ на это в организме животного вырабатываются защитныеантитела. Например, противодифтерийная сыворотка представляет собой антитоксин, который получают путём введения в организм животного ослабленного дифтерийного токсина.
     Все вакцины и сыворотки строго специфичны, то есть направлены на определённое заболевание. Например, средством экстренной профилактики столбняка является противостолбнячная сыворотка, содержащая антитоксины к столбнячному токсину.

Используя содержание текста «Современные вакцины и сыворотки» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1) Чем живая вакцина отличается от инактивированной?
2) К какой группе относят заболевания, перечисленные в первом абзаце текста?
3) В чём заключается недостаток использования живых вакцин?

Прочитайте текст и выполните задание 24.
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДИКИ ПЕРЕЛИВАНИЯ КРОВИ

     Переливанием крови лечат многие болезни. В случае ранений, ожогов, травм, связанных с опасностью для жизни, переливание крови является единственным средством спасения.
     В начале ХХ столетия были открыты группы крови. С этого времени стало возможным правильно подбирать донора реципиенту. В результате практически удалось свести к нулю смертность при данной процедуре.
     В настоящее время в медицинской практике используют следующие методики переливания крови: непрямое, прямое, обменное, аутогемотрансфузию.
     Наиболее распространённый метод — непрямое переливание цельной крови и её компонентов. Кровь и её компоненты обычно вводят внутривенно. Прямое переливание осуществляется с помощью специальной аппаратуры непосредственно от донора больному внутривенно. К прямым переливаниям крови прибегают при внезапной массовой кровопотере в случае отсутствия свежезамороженной плазмы, эритроцитной массы. В этом случае переливают только цельную кровь без консерванта.
     Аутогемотрансфузия — переливание собственной крови, заготовленной заблаговременно на консервирующем растворе. При этом методе обеспечивается лучшая функциональная активность и приживаемость эритроцитов в сосудистом русле реципиента; исключаются осложнения, связанные с несовместимостью крови, переносом инфекционных и вирусных заболеваний. Показаниями к аутогемотрансфузии являются наличие редкой группы крови и невозможность подбора доноров, оперативное вмешательство у больных с нарушениями функции печени и почек.
     Переливание цельной крови представляет определённую опасность, так как помимо необходимых ему компонентов крови — эритроцитов — реципиент получает ненужные для его организма разрушенные лейкоциты, тромбоциты, белки плазмы, антитела, которые могут явиться причиной осложнений.
     Кроме того, к концу срока хранения в консервированной крови остаются жизнеспособными 70–80% эритроцитов, а тромбоциты и лейкоциты теряют свои свойства в первый день после заготовки крови. В настоящее время переливание цельной крови ограничено внедрением компонентной гемотерапии, то есть переливания отдельных клеточных или белковых фракций крови в зависимости от дефицита.

Используя содержание текста «Современные методики переливания крови» и знания школьного курса биологии, ответьте на вопросы.

1) Что позволило врачам успешно переливать кровь от донора к реципиенту?
2) В каком случае прибегают к аутогемотрансфузионному переливанию крови?
3) Дефицит каких элементов крови будет восполняться в первую очередь у пострадавшего при анемии, вызванной большой потерей крови?

Прочитайте текст и выполните задание 24.
МЕХАНИЗМ ИММУНИТЕТА

     Иммунология — это наука о механизмах защитных реакций организма. У её истоков стояли Л. Пастер, И. И. Мечников, П. Эрлих. Л. Пастер применил вакцинацию для предупреждения инфекционных заболеваний. И. И. Мечников разработал клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета. П. Эрлих создал гуморальную теорию, согласно которой невосприимчивость к инфекциям обусловлена выработкой защитных белковых веществ — антител.
     В настоящее время иммунитет подразделяют на неспецифический и специфический.
     Неспецифическая клеточная защита осуществляется фагоцитами крови, которые поглощают из крови чужеродные элементы — бактериальные клетки, белковые молекулы и другие мельчайшие частицы.
     Специфический иммунитет образуется на конкретный антиген, и при повторном заражении организм реагирует только на него. В специфических иммунных реакциях участвуют Т- и В-лимфоциты. Т-лимфоциты узнают и поражают чужеродные вещества и пересаженные ткани, а также собственные раковые клетки организма, то есть участвуют в выработке специальных белков — антител. Именно они создают специфический клеточный иммунитет. В-лимфоциты способны нейтрализовать определённые антигены, растворяя или склеивая их. Специфический иммунитет бывает врождённый и приобретённый. При приобретённом иммунитете антитела образуются в течение жизни, а при врождённом иммунитете они имеются в крови от рождения.

Используя содержание текста «Механизм иммунитета» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1) Кто является создателем теории клеточного иммунитета?
2) Какие клетки обеспечивают специфический иммунитет?
3) В результате чего возникает искусственный пассивный иммунитет?
 

Прочитайте текст и выполните задание 24.
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДРЕВНИХ ФИЛОСОФОВ О МЫШЛЕНИИ ЧЕЛОВЕКА

     Самые первые идеи о том, где формируются наши мысли, творческие идеи и мечты, впервые возникли в Древнем Египте и Древней Греции. В то время люди полагали, что источником мысли является сердце. Рассматривая вскрытые тела умерших, древние мыслители обратили внимание на центральное положение сердца и его связь с главной жидкостью организма — кровью, и пришли к выводу о том, что именно этот орган отвечает за творчество, интеллект, речь и эмоции. Оспорил этот взгляд древнегреческий врач и философ Гиппократ. Из того, что травмы головы приводят к нарушениям речи и эмоций, он сделал вывод о том, что вместилищем интеллекта является головной мозг. Ещё одним аргументом в поддержку этой теории послужили для него результаты трепанации черепа — операции для снижения внутричерепного давления с помощью просверливания в черепе отверстия. Гиппократ также пришёл к выводу о том, что люди страдают, когда их мозг становится горяч, холоден, влажен или сух. Все эти рассуждения вдохновили другого древнегреческого философа Аристотеля объединить идеи мыслеобразующего господства мозга с идеями о главенствующей роли сердца. Он верил, что хранилищем разума является сердце, но полагал, что мозг охлаждает сердце, когда оно перегрето эмоциями. Рациональные люди, по Аристотелю, это те, у кого больше возможности охлаждать мозгом сердце.

Используя содержание текста «Представления древних философов о мышлении человека» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1) Что Гиппократ считал вместилищем разума у человека?
2) Как Аристотель объяснял взаимную связь мозга и сердца?
3) В чём точка зрения Гиппократа не соответствует современным сведениям о головном мозге?

Прочитайте текст и выполните задание 24.
СЕРДЦЕ

     Сердце — основной орган, обеспечивающий движение крови по сосудам. У человека оно состоит из четырёх камер: двух предсердий и двух желудочков. Стенки левого желудочка толще, чем правого, поскольку он накачивает кровь в большой круг кровообращения, сопротивление движению в котором больше, а давление крови выше, чем в малом круге кровообращения. В покое сердце взрослого человека совершает в минуту около 75 циклов. В каждом цикле, продолжающемся 0,8 с, выделяют три фазы.      В первую фазу наполненные кровью предсердия сокращаются, перемещая кровь в расслабленные в это время желудочки. Во вторую фазу сокращающиеся желудочки выталкивают кровь в аорту и лёгочные артерии. Третья фаза — общее расслабление — короткий отдых сердца, заполнение предсердий кровью. Однонаправленный кровоток обеспечивается раскрытием и смыканием в нужный момент клапанов сердца. Клапаны между предсердиями и желудочками называются створчатыми. Створки этих клапанов прикреплены сухожильными нитями к стенкам желудочков. Полулунные клапаны прикреплены к стенкам аорты и лёгочным артериям. Закрываясь, они препятствуют возврату крови в желудочки.

Используя содержание текста «Сердце» и знания из школьного курса биологии, ответьте на вопросы и выполните задание.

1) В какую фазу сердечного цикла желудочки наполняются кровью?
2) Чем обеспечивается однонаправленный ток крови?
3) Объясните, почему артериальная и венозная кровь в сердце человека не смешиваются.

Прочитайте текст и выполните задание 24.
ВИТАМИНЫ ГРУППЫ А И D

     Витамины — биологически активные органические соединения разной химической природы, жизненно необходимые для нормальной жизнедеятельности организма.
     Жирорастворимый витамин D содержится в животном масле, желтке яиц, молоке, печени; особенно им богат рыбий жир. Витамин может образовываться в коже при ультрафиолетовом облучении. Он участвует в регуляции обмена кальция и фосфора. Детям витамин D крайне необходим, при его недостатке развивается рахит. Вначале нарушаются функции нервной системы — дети становятся беспокойными, напряжёнными и пугливыми. На следующей стадии поражается костная система — задерживается прорезывание зубов, размягчаются и деформируются кости черепа, конечностей, слабеют мышцы. Суточная потребность в витамине D составляет 0,02 мг. Избыток витамина способствует развитию атеросклероза.
     Витамин А входит в состав зрительного пигмента палочек сетчатки глаза. Его много в томатах, моркови, тыкве, хурме, животных продуктах, особенно в печени морских млекопитающих и рыб. Витамин А растворяется только в жирах, поэтому овощи, содержащие витамин А, следует употреблять с маслом. Суточная потребность в витамине — 1,5-2 мг. При избытке витамина происходит отложение солей в суставах, тогда как при недостатке нарушается темновая адаптация — нормальное зрение днём и плохое в сумерках («куриная слепота»), снижается иммунитет, возникает сухость кожи и помутнение роговицы. У взрослых витамин А способен накапливаться в печени в количествах, обеспечивающих потребности организма в течение двух лет.

Используя содержание текста «Витамины группы А и D» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1) Каково биологическое значение витаминов?
2) Какие продукты питания в своём составе содержат наибольшее количество витамина А?
3) Почему зимой концентрация витамина D в организме меньше, чем летом?

Прочитайте текст и выполните задание 24.
МЫШЕЧНАЯ ТКАНЬ

     В человеческом организме существует мышечная ткань, которая способна возбуждаться и сокращаться. У человека насчитывается от 640 до 850 мышц. Мышечная ткань на 15% плотнее и тяжелее жировой, поэтому тренированный человек может восходить в весе полного, но неспортивного человека такого же роста. На мышцы приходится в среднем до 40% массы тела.
     Не вся мышечная ткань одинакова по строению. Например, в состав стенок внутренних органов входит гладкая мышечная ткань, в состав скелетных мышц - поперечнополосатая скелетная, а за автоматию сердца отвечает входящая в его состав поперечнополосатая сердечная мышечная ткань.

Используя содержание текста "Мышечная ткань", ответьте на следующие вопросы.

1) Какие процессы осуществляет мышечная ткань?
2) Какая разновидность мышечной ткани входит в состав стенок внутренних органов?
3) Как называется мышечная ткань, образующая скелетные мышцы?

Прочитайте текст и выполните задание 24.
ВИТАМИНЫ

     Витамины - биологически активные вещества, поддерживающие жизнедеятельность организма. Их делят на жирорастворимые и водорастворимые. Жирорастворимые витамины запасаются в организме (в жировой ткани и печени). Примерами таких витаминов являются A, D, E, K. Водорастворимые витамины не накапливаются в организме. Они при избыточной концентрации выводятся с водой. К ним относятся витамины B1, B2, B12, C.
     Распространённость гиповитаминоза и гипервитаминоза соответственно связана с выведением и накоплением витаминов в организме.
     Витамины обеспечивают нормальную жизнедеятельность нервной, пищеварительной, иммунной, сердечно-сосудистой систем; принимают участие в кроветворении; повышают устойчивость организмов к действию вредных факторов, а также принимают участие в образовании ферментов.
     Недостаток витаминов приводит к определённым заболеваниям. Большая часть витаминов не синтезируется в организме человека. Их необходимо потреблять в составе растительной и животной пищи.

Используя содержание текста "Витамины", ответьте на следующие вопросы.

1) Какие витамины относят к группе жирорастворимых?
2) Почему водорастворимые витамины не накапливаются в организме?
3) В образовании каких биологически активных веществ в организме человека принимают участие витамины?

РЕГУЛЯЦИЯ СЕКРЕЦИИ ГОРМОНОВ
Каждый гормон приспособлен для выполнения своей специфической регуляторной функции и имеет собственные характеристики времени начала и продолжительности активности. Некоторые гормоны, такие как адреналин и ванадревалин, секретируются в течение нескольких секунд после стимуляции желёз и могут проявлять полную активность в течение следующих нескольких секунд или минут. Для полного проявления активности большинства гормонов, например, тироксина или гормона роста, могут потребоваться месяцы.
Концентрации гормонов в крови, веобходимые для регуляторной функции, чрезвычайно малы. Скорость секреции гормонов также мала, и обычно она исчисляется несколькими микрограммами в сутки. В тканях-мишенях имеются высокоспециализированные механизмы, позволяющие даже такому небольшому количеству гормона осуществлять свою функцию.
Концентрации многих гормонов в плазме колеблются в течение суток, месяцев, лет, но все они тщательно контролируются. В большинстве случаев эта регуляция обеспечивается благодаря механизму отрицательной обратной связи. После того как случилось высвобождение гормона железой и доставка гормона к органу-мишени, происходит ответная реакция органа-мишени. Ткань органа-мишени выделяет продукты реакции, возникшей в результате действия гормона, что приводит к подавлению дальнейшего высвобождения гормона. Иными словами, оказывается ингибирующее влияние по принципу отрицательной обратной связи, предотвращая гиперсекрецию гормона или гиперактивность тканей-мишеней. В редких случаях осуществляется положительная обратная связь, когда биологическое действие гормона вызывает его дополнительную секрецию.

Прочитайте текст и выполните задание 24.

ТРАНСПОРТИРОВКА УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА КРОВЬЮ

      В начале процесса транспортировки углекислый газ диффундирует из клеток тканей в тканевые капилляры в растворенном виде. Это происходит из-за разности концентраций двуокиси углерода в клетках и крови. Углекислый газ хорошо растворим в воде, поэтому около 7% его будет растворяться в плазме крови и перемещаться к лёгким в растворённом виде. Остальные молекулы двуокиси углерода проникают в эритроциты и включаются в ряд быстропротекающих химических реакций.
      Первая реакция - быстрое взаимодействие двуокиси углерода с водой в эритроцитах, в результате которого образуется угольная кислота ( H₂CO₃ ). Затем угольная кислота за долю секунды диссоциирует на ионы водорода и бикарбоната ( H⁺ и HCO⁻₃ ). После этого ионы водорода присоединяются к гемоглобину, и ионы бикарбоната выходят из эритроцитов в плазму крови. В таком виде транспортируется около 70% двуокиси углерода. Оставшиеся 23% молекул двуокиси углерода, проникнув в эритроциты, связываются непосредственно с гемоглобином, образуя карбогемоглобин, и транспортируется до лёгких в виде этого соединения.
     По мере достижения венозной кровью лёгких, происходят обратные реакции и двуокись углерода диффундирует из капилляров в альвеолы. Это обусловлено разностью концентраций: парциального давления углекислого газа в альвеолах и напряжения двуокиси углерода в крови.

Используя содержание текста «Транспортировка углекислого газа кровью» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1) Какая доля двуокиси углерода транспоргируется плазмой крови в растворённом виде?
2) Что такое карбогемоглобин?
3) Как транспортируется кислород от лёгких к тканям?

Прочитайте текст и выполните задание 24.
ПРИМЕНЕНИЕ ПИЯВОК В МЕДИЦИНСКИХ ЦЕЛЯХ

     Пиявок традиционно использовали в народной медицине разных стран, в том числе России и Китая. Лечебный эффект возникает после укуса пиявки и обеспечивается специальными веществами, которые выделяются пиявками при кровососании. Гирудин - это белок, который формируется в слюнных железах у медицинской пиявки. При укусе гирудин попадает в кровь человека и препятствует её свёртыванию.
     Одна из главных ролей в процессе свёртывания крови у человека принадлежит тромбину. Тромбин превращает фибриноген в фибрин, что приводит к формированию тромбов и локальному свёртыванию крови. В норме тромбин начинает действовать при повреждении сосудов, что приводит к замедлению и полному прекращению кровопотери. Гирудин связывается с тромбином, что не позволяет ему активировать каскад свёртывания крови. Учитывая свойства гирудина, он используется при лечении ишемической болезни сердца, тромбоза вен, а также для лечения шрамов. Однако пиявки выделяют небольпое количество гирудина, вследствие чего его стоимость достаточно высока. Более того, гирудин достаточно быстро выводится из организма и распадается, поэтому для длительного эффекта требуется несколько доз препарата.
     В настоящее время разрабатываются синтетические аналоги гирудина с более высоким периодом выведения и недорогим процессом синтеза. С другой стороны, исследования направлены также на разработку различных способов доставки и нацеленного применения гирудина. Так, изучается упаковка гирудина в линидные частицы или нанотрубки из оксида титана. Такая упаковка повышает время циркуляции гирудина в крови и позволяет проводить адресную доставку препарата.

Используя содержание текста «Применение пиявок в медицинских целях» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.

1) Как гирудин препятствует свёртыванию крови?
2) При лечении каких болезней используют гирудин?
3) Какие форменные элементы крови принимают непосредственное участие в процессе свёртывания крови?

Прочитайте текст и выполните задание 24.
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗЫ

   В полость двенадцатиперстной кишки по протокам поступают секреты двух больших желез - поджелудочной и печени.
   Поджелудочная железа расположена позади желудка и состоит из головки, тела и хвоста. Ее железистые клетки секретируют поджелудочный сок - бесцветную жидкость слабощелочной реакции, содержащую ферменты. Фермент трипсин расщепляет белки, липаза - жиры, а амилаза - крупные молекулы углеводов.
   Печень расположена под диафрагмой в правой стороне брюшной полости. Это самая крупная железа массой до 1,5 кг; мягкий и богатый кровью орган, состоящий из двух долей. Вся кровь от кишечника по воротным венам направляется в печень. В капиллярах она освобождается от вредных и ядовитых веществ, которые всосались в кишечнике или образовались в процессе пищеварения и обмена веществ. Печень, таким образом, выполняет барьерную функцию. Кроме того, в ней образуется желчь, которая через протоки изливается в двенадцатиперстную кишку. Она содержит специфические вещества, придающие ей характерный желто-зеленый цвет и горький вкус. Желчь усиливает перистальтику кишечника и активность пищеварительных ферментов, обезвреживает некоторые микроорганизмы, облегчает переваривание жиров. Под ее влиянием жиры дробятся на мелкие капли, и при этом увеличивается поверхность их соприкосновения с ферментами.

Используя содержание текста «Пищеварительные железы» и знания из школьного курса биологии, ответьте на следующие вопросы.
1) Где в брюшной полости расположена поджелудочная железа?
2) В какой орган пищеварительной системы открываются протоки печени?
3) Какую функцию, кроме пищеварительной, выполняет поджелудочная железа?