Строение организма и здоровье

Дата создания: 2013/11/26

Автор: Милановская Ярослава

Среди естественных наук физика занимает особое место не только потому, что она изучает свойства пространства и времени, фундаментальные взаимодействия, но и потому, что она является основой многих наук, например, биофизики.

Жизнедеятельность организма обеспечивается работой и взаимодействием различных органов. Связанные между собой органы, объединённые общей работой, составляют систему органов. А совокупность систем органов, связанных между собой и внешней средой, называют организмом.

Системы органов работают не изолированно, их деятельность взаимосвязана. Это обеспечивает жизнедеятельность всего организма человека.

Опорно – двигательная система

Строение

Скелет и мышцы - опорные структуры и органы движения человека, выполняющие защитную функцию. Мышцы обеспечивают передвижение человека, движение отдельных частей его тела и работу многих внутренних органов. Скелет – совокупность твердых тканей в организме животных и человека, дающих телу опору и защищающих его от механических повреждений. Скелет человека состоит примерно из 220 костей, которые соединены между собой. Концы костей, образующих сустав, покрыты слоем гладкого хряща. Кости, образующие сустав, сверху покрыты суставной сумкой. В ней находится суставная жидкость. Она служит для уменьшения трения костей. Ребра суставами соединены позвонками и хрящами с грудиной.

Строение опорно – двигательная система с точки зрения физики

Рычаги

В скелете человека все кости, имеющие некоторую свободу движения, являются рычагами. Например – кости конечностей, нижняя челюсть, череп (точка опоры – первый позвонок), фаланги пальцев. Рычажные механизмы скелета обычно рассчитаны на выигрыш в скорости при потере в силе. Ярким примером является рука. Локтевая кость, находящаяся в предплечье, имеет отросток, который входит в ямку плечевой кости. Благодаря этому вытянутая рука превращается в длинный рычаг, который не может прогнуться назад. Человеческое тело испытывает достаточно большую механическую нагрузку от собственного веса и от мышечных усилий, возникающих во время трудовой деятельности.

Деформации

На примере человека можно проследить все виды деформации. Деформацию сжатия испытывают позвоночник, нижние конечности и покровы ступни. Деформации растяжения – верхние конечности, связки, сухожилия, мышцы. Деформации изгиба – позвоночник кости конечностей. Деформации кручения – шея при повороте головы, туловище в пояснице при повороте, кисти рук при вращении.

Заболевания и лечение

Растяжения

Растяжение – это повреждение связок, соединяющих кости в суставе. Особенно часто растяжение связок происходит при подвёртывании стопы. При этом появляется сильная боль и припухлость в области сустава, может даже развиться сильный отёк. При оказании первой помощи следует туго забинтовать сустав так, чтобы ступня была перпендикулярна голени, а затем наложить холод.

Вывихи

Вывих – это сильное смещение костей в суставе. К этому могут привести неловкие и резкие движения. При вывихе головка одной кости выходит из суставной впадины другой. Происходит растяжение связок, а иногда и разрыв суставной сумки. При вывихе изменяется форма сустава, конечность теряет подвижность. Вывих сопровождается сильной болью. Для оказания помощи больному необходимо наложить шину. Для снятия боли на место вывиха желательно приложить полиэтиленовый пакет со льдом или холодной водой, предварительно обернув их полотенцем.

Переломы

При сильных ударах кости нередко ломаются. Переломы бывают открытые и закрытые. При открытых переломах повреждаются не только кости, но также мышцы и кожа. Это очень опасно, в рану могут проникнуть болезнетворные микробы. Переломы сопровождаются сильной болью, которая усиливается при попытках движения. На повреждённую конечность накладывают шины. Для обеспечения неподвижности костей шина должна захватывать суставы, которые лежат выше и ниже перелома. Для обеспечения неподвижности ноги. Её прибинтовывают к здоровой ноге или валику из одеяла, а сломанную руку – к туловищу.

Как сохранить здоровье

Необходимо следить за осанкой. Заниматься физкультурой и спортом, что способствует укреплению костно-мышечной ткани. Соблюдать правила техники безопасности

Кровеносная система

Строение

Движение крови в организме называется кровообращением. Кровь в организме человека течёт по замкнутой системе. Она находится в постоянном движении. Благодаря этому все органы и ткани тела получают питательные вещества и кислород, а также освобождаются от вредных веществ. Непрерывность тока крови обеспечивают органы кровообращения: сердце и кровеносные сосуды. Сердце работает непрерывно в течение всей жизни человека. Среди сосудов различают артерии, капилляры и вены.

Сосуды

Артерии – это сосуды, которые несут кровь от сердца. Самая крупная из них называется аортой. Располагаются артерии глубоко под мышцами. Крупные артерии распадаются на более мелкие, а мелкие ветвятся и образуют сеть капилляров. Капилляры – это мельчайшие кровеносные сосуды, в 50 раз тоньше человеческого волоса. Они пронизывают все органы человека. Общая протяжённость капилляров у человека составляет около 100 тысяч километров. Капилляры собираются в вены. Вены – это сосуды, которые несут кровь к сердцу. Многие из них располагаются невысоко под кожей и поэтому хорошо видны на теле. Кровь по венам течёт медленнее, чем в артериях, стенки их мягкие и тонкие. Многие вены имеют венозные клапаны. Надо обратить внимание на то, что по лёгочным артериям течёт венозная кровь, а по лёгочным венам – артериальная. Названия сосудов указывает только направления, куда движется кровь: артерия – от сердца, вена – к сердцу. Кровеносные сосуды образуют в теле два круга кровообращения – большой и малый.

Строение сердца

Сердце располагается в грудной полости. Оно немного сдвинуто влево. Образовано оно особой мышечной тканью, которая способна ритмично сокращаться. Сердце состоит из четырёх камер – двух предсердий и двух желудочков. Правая и левая части сердца разделены сплошной перегородкой. Предсердия и желудочки каждой половины сердца сообщаются между собой. На границе перед ними имеются створчатые клапаны. Они устроены так, что пропускают кровь только в сторону желудочков, препятствуя обратному кровотоку. Благодаря этому кровь может двигаться только в одном направлении – из предсердий в желудочки. Между предсердиями и артериями находятся полулунные клапаны. Они также обеспечивают ток крови только в одном направлении – из желудочков в артерии.

Строение кровеносной системы с точки зрения физики

Когда сердце сокращается, оно выбрасывает кровь в сосуды. Кровь более вязкая, чем вода. При движении по сосудистой системе она испытывает сопротивление, обусловленное внутренним трением. Чем сосуды тоньше, тем больше трение и тем больше давление крови. В аортах кровь движется под большим давлением, поэтому они имеют толстые и упругие стенки.

Как сохранить здоровье

Здоровье человека во многом зависит от хорошего кровоснабжения всех органов нашего тела. При физической работе в мышцах усиливается кровоснабжение. Это улучшает их питание и снабжение кислородом. Гиподинамия (недостаточная подвижность) отрицательно влияет на сосуды, ослабляет сердце. Ослабленное сердце бьётся учащённо, быстро утомляется. Организм плохо снабжается кровью. Движения улучшают кровоснабжение в организме, способствуют развитию мышц.

Дыхательная система

Строение

Дыхательные пути

Систему органов дыхания образуют дыхательные пути и лёгкие. Когда мы дышим, воздух сначала поступает в носовую полость. В носовой полости воздух очищается, увлажняется и согревается. Из носовой полости воздух через носоглотку и глотку поступает в гортань. В гортани расположены голосовые связки с голосовой щелью. Гортань принимает участие в проведении воздуха и голосообразовании. Из гортани воздух поступает в трахею. В трахее воздух не задерживается при любых движениях шеи. Нижняя часть трахеи делится на два главных бронха. Крупные бронхи разветвляются на меньшие. Они образуют бронхиальное дерево и заканчиваются в лёгких альвеолами (лёгочными пузырьками).

Лёгкие

Лёгких у человека два. Они расположены в грудной полости тела и покрыты оболочкой – лёгочной плеврой. Каждое лёгкое находится в герметично замкнутом пространстве. В лёгких кровь освобождается от углекислого газа и насыщается кислородом.

Строение дыхательной системы с точки зрения физики

По артериям малого круга кровообращения в лёгкие поступает венозная кровь. В воздухе, который вдыхает человек, кислорода, содержится значительно больше, чем в венозной крови. Поэтому он в результате диффузии способен проходить через стенки альвеолов и капилляров. Известно, что газы плохо растворяются в тёплой воде, ещё хуже в солёной воде. Но кровь и тёплая и солёная жидкость, кислород переносит. Всё дело в гемоглобине, его молекула захватывает 8 атомов кислорода и доставляет тканям. Кровь насыщается кислородом и становится артериальной. Одновременно углекислый газ проникает в альвеолы. Благодаря лёгочному дыханию соотношение кислорода и углекислого газа в воздухе альвеол поддерживается на постоянном уровне. И газообмен между кровью и альвеолярным воздухом идёт непрерывно, не зависимо от того, выдыхаем мы воздух в данный момент или на некоторое время задерживаем дыхание.

Как сохранит здоровье

Для предупреждения заболеваний органов дыхания необходимо соблюдать чистоту в помещениях правила личной гигиены и общения с больными, заниматься закаливанием организма.

Для здоровья человека необходим свежий воздух. Это достигается вентиляцией или систематическим проветриванием помещений. Каждый человек должен как можно больше бывать на свежем воздухе. Полезно спать при открытой форточке.

В воздухе городов содержится много пыли. Частицы пыли раздражают дыхательные пути, переносят многочисленные организмы. От уличной пыли хорошо защищают зелёные насаждения поливка улиц. В жилых помещениях для борьбы с пылью необходима влажная уборка. Необходимо исключить из своей жизни такую вредную привычку, как курение.

Органы чувств

Органы чувств: органы зрения, слуха и другие воспринимают и первично анализируют различные раздражения, получаемые организмом из внешней и внутренней сред; передают информацию в центральную нервную систему.

Слух

Строение

Органами слуха являются уши. Каждое ухо состоит из трёх отделов: наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо образуют ушная раковина и слуховой проход, который заканчивается барабанной перепонкой. В среднем ухе находятся три маленькие слуховые косточки. Внутреннее ухо заполнено жидкостью. Его образует перепонка овального окна, улитка, слуховые рецепторы и слуховая трубка.

Работа органов слуха с точки зрения физики

Чтобы звуковые волны, проходя через барабанную перепонку, точно передались слуховым рецепторам, надо чтобы давление в среднем ухе было равно атмосферному. Иначе барабанная перепонка будет выгибаться в сторону, где давление воздуха меньше, и звук будет искажаться. Выравнивается благодаря слуховой трубке, которая соединяет ухо с глоткой. Она открывается во время глотания, и давление в среднем ухе становится равным атмосферному.

Как сохранить здоровье

При некоторых заболеваниях микробы могут проникнуть по слуховой трубке в среднее и внутреннее ухо и вызвать воспаление, что иногда приводит к глухоте. Вредно влияет на орган слуха шум. Постоянно действующий шум притупляет слух, утомляет нервную систему, снижает уровень трудоспособности человека. Поэтому вредно слушать громкую музыку. Абсолютная тишина так же вредна для человека. Имеет значение и характер шума: высокие тона переносятся хуже, чем низкие. Для борьбы с городским шумом используются зелёные насаждения. Растения поглощают шум.

Зрение

Строение

Глаз человека имеет почти шарообразную форму, он защищён плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя часть склеры – роговая оболочка прозрачна. За роговой оболочкой расположена радужная оболочка. Между роговой и радужной оболочкой находится водянистая жидкость. В радужной оболочке есть отверстие – зрачок. За зрачком расположено прозрачное тело – это хрусталик. За хрусталиком расположено стекловидное тело. Оно прозрачно и заполняет всю остальную часть глаза. Задняя часть склеры – глазное дно – покрыто сетчатой оболочкой.

Работа органов зрения с точки зрения физики

Свет, падающий в глаз, преломляется на передней поверхности глаза, в роговице, хрусталике и стекловидном теле, благодаря чему на сетчатке образуется действительное, уменьшенное, перевёрнутое изображение рассматриваемых предметов.

Заболевания и лечение

Пожилые люди, читая, часто далеко отодвигают книгу от глаз. Такое состояние зрения, когда лучше видны предметы на удалении, называется дальнозоркостью. Дальнозоркость обычно развивается в пожилом возрасте. Близорукость – самый распространённый недостаток зрения. Для предупреждения близорукости рекомендуется: при чтении держать книгу на расстоянии 30 – 35 см. от глаз, после 30 мин. работы надо давать глазам отдых. При работе на компьютере следует также после 30 мин. работы давать отдых глазам. Также не следует читать в транспорте и лёжа, это способствует быстрому утомлению глаз и развитию близорукости.