Сравнительно-анатомические данные позволяют проследить последовательные преобразования одного и итого же органа в процессе его исторического развития и понять главные направления эволюционного процесса.

Сравнительно-анатомические данные представляют большой интерес не только для биологов, но и для врачей. Только на основании данных филогенеза можно правильно понять происхождение аномалий развития, уродств, резервные возможности (регенерация) органов, рациональные пути устранения дефектов развития.

Эволюция покровов тела.

Покровы тела у хордовых животных образованы двумя компонентами: эпидермисом эктодермального происхождения и дермой мезодермального происхождения.

Эволюция кожных покровов у хордовых шла по пути:

1. перехода от однослойного эпителия к многослойному;

2. изменения соотношения между слоями кожи в сторону большего развития дермы;

3. развития желез;

4. образование производных эпидермиса.

У анамний строение кожи характеризуется следующими чертами: - эпидермис многослойный с большим количеством слизистых клеток, функционирующих как одноклеточные железы; - дерма с плотными рядами коллагеновых и эластических волокон, располагающихся правильными чередующимися слоями - продольными и вертикальными.

У амниот в связи с выходом на сушу наблюдается крупнейший ароморфоз - замена слизистого эпителия сухим роговым покровом. Это преобразование явилось важным приспособлением в процессе их эволюции и расселения на суше.

Эпидермис амниот делится на два слоя: мальпигиев (ростковый) и роговой. У рептилий и птиц, в отличие от млекопитающих, в коже отсутствуют железы (кроме небольшого количества желез специального назначения - бедренные железы ящериц, мускусная железа крокодила, копчиковая железа птиц). У млекопитающих кожа, наоборот, очень богата железами - потовые, сальные, млечные. За счет рогового слоя у амниот образуются его производные - роговые пластинки, чешуя, перья, когти, ногти.

Говоря о производных кожи хордовых, следует помнить, что чешуя рыб не эпителиального, а мезодермального происхождения и является костной, а не роговой.

Пороки развития:

Повышенное ороговение кожи;

Гемангиомы (доброкачественные сосудистые опухоли);

Расширение капилляров.

Эволюция скелета.

У хордовых животных впервые появляется осевой скелет – хорда. У позвоночных животных он дифференцируется на три части: осевой скелет, скелет головы и скелет конечностей.

Осевой скелет в течение эволюционного развития претерпевает ряд изменений. Эти изменения могут быть сведены к двум основным тенденциям:

· укрепление осевого скелета, которое выражается в замене хорды хрящевым скелетом и последующей заменой хрящевого скелета костным;

· дифференцировка осевого скелета на отделы:

У рыб – это туловищный и хвостовой;

У земноводных - шейный, туловищный, крестцовый, хвостовой;

У рептилий и млекопитающих – шейный, грудной, поясничный, крестцовый, хвостовой.

К характерным изменениям осевого скелета в процессе антропогенеза следует отнести:

Образование 4-х изгибов позвоночника в связи с прямохождением (2 лордоза и 2 кифоза);

Изменение формы грудной клетки: уплощение ее в дорсовентральном и расширение в латеральном направлении.

Скелет черепа состоит из двух отделов :

- мозговой череп - нейрокраниум, служащий вместилищем для головного мозга;

- висцеральный череп - спланхнокраниум, дающий опору органам дыхания низших позвоночных (жаберным щелям).

Основные направления эволюции черепа.

1. Преобразование дуг висцерального скелета у наземных позвоночных в кости органа слуха и хрящей дыхательных путей.

2. Формирование челюстного аппарата.

3. Дифференцировка зубов.

4. Преобладание мозгового отдела черепа над лицевым.

Образование мозгового черепа идет за счет срастания трех пар хрящей, закладывающихся в передней части хорды - парохордальных, традекулярных и глазничных.

Висцеральный скелет закладывается как аппарат, укрепляющий жаберную систему, схватывая переднюю часть пищеварительной трубки и дифференцируется на челюстную дугу (для захвата пищи), подъязычную дугу (для прикрепления к черепной коробке) и жаберные дуги .

Висцеральный скелет хорошо развит только у акуловых рыб. У наземных позвоночных он редуцируется следующим образом:

Верхняя часть челюстной дуги срастается с дном черепной коробки,

Из подъязычной дуги образуются косточки внутреннего уха,

Остатки жаберных дуг превращаются в хрящи гортани и скелет языка.

Лицевой скелет - это новообразование.

В процессе антропогенеза череп претерпел следующие изменения:

Интенсивное развитие нейрокраниума;

Изменение его параметров. Из уплощенного он становится более высоким;

Изменение соотношения между лицевым и мозговым отделами в сторону редукции лицевого;

Появление подбородочного выступа с развитием речи.

Скелет конечностей. Различают парные и непарные конечности. Скелет парных конечностей состоит из поясов, которые служат опорой, и свободных конечностей.

В основе строения наземных позвоночных лежит единая схема, общая для передних и задних конечностей.

Три основные кости плечевого пояса и пояса нижних конечностей, как и кости свободных конечностей соответствуют расположению:

Основные направления эволюции конечностей:

1. Появление парных конечностей.

2. Замена у наземных позвоночных прочного соединения скелетных элементов подвижным сочленением в виде суставов.

3. Конечность становится сложным рычагом, включающим части: плечо, предплечье, кисть.

4. Появление поясов конечностей.

5. Эволюция скелета кисти: уменьшение количества костей и удлинение фаланг.

Изменения скелета конечностей в процессе антропогенеза характеризуются следующими особенностями:

Смещение центра тяжести (вектор тяжести проходит через промоториум), что приводит к расширению таза;

Противопоставление большого пальца кисти;

Развитие свода стопы.

Пороки развития позвоночника:

Уменьшение или увеличение числа позвонков;

Незаращение дуг;

Ассимиляция атланта (сращение I шейного позвонка с затылочной костью);

Сколиоз.

Пороки развития грудной клетки:

Незаращение ребер;

Наличие шейных ребер;

Лишние ребра.

Пороки развития конечностей:

Челюстно-ключичный дизостоз;

Сращение костей предплечья и голени;

Гемиподия (недоразвитие конечностей);

Аподия (отсутствие конечностей);

Арахнодактилия, полидактилия, синдактилия;

Плоскостопие.

Пороки развития черепа:

Волчья пасть, заячья губа;

Краниостеноз (преждевременное заращение швов);

Акроцефалия (башенный череп);

Микрогения и микрогнатия (недоразвитие нижней и верхней челюсти);

Пороки развития зубов, нарушение прикуса.

Эволюция головного мозга.

Формирование головного мозга у всех позвоночных начинается с образования на переднем конце нервной трубки трех вздутий или мозговых пузырей: переднего, среднего и заднего. В дальнейшем передний мозговой пузырь делится поперечной перетяжкой на два отдела. Первый из них образует передний отдел головного мозга , который у большинства позвоночных образует полушария большого мозга. На задней части переднего мозгового пузыря развивается промежуточный мозг. Средний мозговой пузырь не делится и целиком преобразуется в средний мозг. Задний мозговой пузырь также подразделяется на два отдела: в передней его части образуется задний мозг или мозжечок , а из заднего отдела образуется продолговатый мозг , который без резкой границы переходит в спинной мозг.

В процессе образования пяти мозговых пузырей полость нервной трубки образует ряд расширений, которые носят название мозговых желудочков . Полость переднего мозга носит название боковых желудочков, промежуточного - третий желудочек, продолговатого мозга четвертый желудочек, среднего мозга - сильвиев канал, который соединяет 3-й и 4-й желудочки. Задний мозг полости не имеет.

В каждом отделе мозга различают крышу, или мантию и дно, или основание. Крышу составляют части мозга, лежащие над желудочками, а дно - под желудочками.

Вещество мозга неоднородно. Темные участки - серое вещество, светлые - белое вещество. Белое вещество - скопление нервных клеток с миелиновой оболочкой (много липидов, которые придают беловатую окраску). Серое вещество - скопление нервных клеток между элементами нейроглии. Слой серого вещества на поверхности крыши любого отдела мозга носит название коры.

У всех позвоночных головной мозг состоит из пяти отделов, расположенных в одной и той же последовательности. Однако, степень их развития неодинакова у представителей различных классов. Эти различия обусловлены филогенезом.

Выделяют три типа головного мозга: ихтиопсидный, зауропсидный и маммальный.

К ихтипсидному типу мозга относят мозг рыб и амфибий. Он является ведущим отделом головного мозга, центром рефлекторной деятельности.

Головной мозг рыб имеет примитивное строение, что выражается в незначительных размерах мозга в целом и слабом развитии переднего отдела. Передний мозг мал и не разделен на полушария. Крыша переднего мозга тонкая. У костистых рыб не содержит нервной ткани. Основную массу его образует дно, где нервные клетки образуют два скопления - полосатые тела. От переднего мозга вперед отходят две обонятельные доли. Передний мозг рыб выполняет функцию обонятельного центра.

Промежуточный мозг рыб сверху прикрыт передним и средним. От его крыши отходит вырост - эпифиз, от дна - воронка с прилегающим к ней гипофизом и зрительные нервы.

Средний мозг - наиболее развитый отдел мозга рыб. Это зрительный центр рыб, состоит из двух зрительных долей. На поверхности крыши находится слой серого вещества (кора). Это высший отдел мозга рыб, поскольку сюда приходят сигналы от всех раздражителей и здесь вырабатываются ответные импульсы. Мозжечок рыб развит хорошо, поскольку движения рыб отличаются разнообразием.

Продолговатый мозг у рыб обладает сильно развитыми висцеральными долями, связан с сильным развитием органов вкуса.

Головной мозг амфибий имеет ряд прогрессивных изменений, что связано с переходом к жизни на суше, которые выражаются в увеличении общего объема мозга и развитии его переднего отдела. Одновременно происходит разделение переднего мозга на два полушария. Крыша переднего мозга состоит из нервной ткани. В основании переднего мозга лежат полосатые тела. Обонятельные доли резко ограничены от полушарий. Передний мозг по-прежнему имеет значение лишь обонятельного центра.

Промежуточный мозг хорошо виден сверху. Крыша его образует придаток - эпифиз, а дно - гипофиз.

Средний мозг меньше по размерам, чем у рыб. Полушария среднего мозга хорошо выражены и покрыты корой. Это ведущий отдел ЦНС, т.к. здесь происходит анализ полученной информации и выработка ответных импульсов. Он сохраняет значение зрительного центра.

Мозжечок развит слабо и имеет вид небольшого поперечного валика у переднего края ромбовидной ямки продолговатого мозга. Слабое развитие мозжечка соответствует простым движениям амфибий.

К зауропсидному типу мозга относят мозг пресмыкающихся и птиц.

У рептилий наблюдается дальнейшее увеличение объема головного мозга. Передний мозг становится наиболее крупным отделом. Он перестает быть только обонятельным центром и становится ведущим отделом ЦНС за счет дна, где развиты полосатые тела. На поверхности мозга впервые в процессе эволюции появляются нервные клетки или кора, которая имеет примитивное строение (трехслойная) и получила название древней коры - археокортекс.

Промежуточный мозг интересен строением дорзального придатка - теменного органа или теменного глаза, который достигает наивысшего развития у ящериц, приобретая структуру и функцию органа зрения.

Средний мозг уменьшается в размерах, теряет свое значение ведущего отдела, уменьшается его роль и как зрительного центра.

Мозжечок развит сравнительно лучше, чем у амфибий.

Для мозга птиц характерно дальнейшее увеличение его общего объема и огромный размер переднего мозга, прикрывающего собой все остальные отделы, кроме мозжечка. Увеличение переднего мозга, который, как и у рептилий, является ведущим отделом головного мозга, происходит за счет дна, где сильно развиваются полосатые тела. Крыша переднего мозга развита слабо, имеет небольшую толщину. Кора не получает дальнейшего развития, даже подвергается обратному развитию - исчезает латеральный участок коры.

Промежуточный мозг мал, эпифиз развит слабо, гипофиз выражен хорошо.

В среднем мозге развиты зрительные доли, т.к. зрение играет ведущую роль в жизни птиц.

Мозжечок достигает огромных размеров, имеет сложное строение. В нем различают среднюю часть и боковые выступы. Развитие мозжечка связано с полетом.

К маммальному типу мозга относят мозг млекопитающих.

Эволюция головного мозга пошла в направлении развития крыши переднего мозга и полушарий, увеличения поверхности переднего мозга за счет извилин и борозд коры.

На всей поверхности крыши появляется слой серого вещества – настоящая кора. Это совершенно новая структура, возникающая в процессе эволюции нервной системы. У низших млекопитающих поверхность коры гладкая, а у высших - она образует многочисленные извилины, резко увеличивающие ее поверхность. Передний мозг приобретает значение ведущего отдела головного мозга за счет развития коры, что является характерным для маммального типа. Обонятельные доли так же сильно развиты, так как у многих млекопитающих являются органом чувств.

Промежуточный мозг имеет характерные придатки - эпифиз, гипофиз. Средний мозг уменьшен в размерах. Его крыша, кроме продольной борозды, имеет еще и поперечную. Поэтому вместо двух полушарий (зрительные доли) образуется четыре бугра. Передние бугры связаны со зрительными рецепторами, а задние - со слуховыми.

Мозжечок прогрессивно развивается, что выражается в резком увеличении размеров органа и его сложной внешней и внутренней структуре.

В продолговатом мозгу по бокам обособляется путь нервных волокон, ведущих к мозжечку, а на нижней поверхности - продольные валики (пирамиды).

Основные направления эволюции нервной системы:

1. Дифференцировка нервной трубки на головной и спинной мозг.

2. Прогрессивное развитие переднего конца нервной трубки в головной мозг.

3. Дифференцировка на отделы.

4. Изменение системы развития отделов.

5. Смещение центров регуляции нервной деятельности от среднего к ведущему переднему.

6. Образование коры и высших чувствительных и двигательных центров психической деятельности.

7. Увеличение площади головного мозга за счет появления извилин.

8. Формирование функциональной ассиметрии полушарий.

9. Увеличение черепно-мозговых нервов.

Пороки развития головного мозга:

Анэнцефалия (недоразвитие переднего мозга),

Микроцефалия (общее недоразвитие головного мозга),

Гидроцефалия (водянка головного мозга),

Недоразвитие лобных долей

Черепно- и спинномозговые грыжи.

Эволюция органов пищеварения.

Общие направления эволюции органов пищеварения позвоночных:

Дифференциация кишечной трубки на отделы;

Удлинение кишечника;

Увеличение всасывающей поверхности;

Развитие и усложнение пищеварительных желез;

Совершенствование челюстного аппарата;

Дифференцировка зубов.

Пищеварительный тракт начинается ротовой полостью, крыша которой образована основанием черепа. У низших хордовых - слабая дифференцировка пищеварительной трубки, печеночный вырост.

Пищеварительный тракт рыб по сравнению с низшими хордовыми дифференцирован на рот, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, имеются складки и появляются ворсинки тонкого кишечника. Имеются: поджелудочная железа, печень, желчный пузырь. Желудок мешковидный, развиты челюсти, зубы однородные.

У амфибий - ротовая полость не отделяется от глотки. Зубная система гомодонтная. Появляются слюнные железы для смачивания пищи, химического действия не оказывают. В рото-глоточную полость открываются хоаны, евстахиевы трубы и гортанная щель. Полость продолжается в пищевод, переходящий в желудок. Кишечник делится на тонкий отдел и толстый, открывающийся в клоаку. Печень, поджелудочная железа, мелкие, однорядные зубы.

У рептилий - полость обособлена от глотки. Гомодонтная зубная система. Подъязычные, губные и зубные железы. У змей зубные железы превращены в ядовитую железу. Зачатки вторичного неба боковые складки верхней челюсти. Строение глотки, пищевода, желудка не имеют существенного отличия от такового же у амфибий. Тонкий и толстый кишечник, на границе - слепой вырост (зачатки слепой кишки). Длина кишечника увеличивается, имеется клоака.

У млекопитающих - пищеварительный тракт достигает наибольшей дифференцировки. Наружный отдел пищеварительной системы образуется на боках глотки. 4 жаберных глоточных кармана: из I - евстахиева труба, среднее ухо; II - тонзиллярный синус; III-IY - зобная и щитовидная железы. Ротовая полость ограничена сверху твердым небом, которое продолжается в мягкое, отделяющее полость от глотки. Гетеродонтная зубная система. Число зубов сокращается.

Ротовые железы достигают наибольшего развития: мелкие слизистые, слюнные - подъязычная, заднеязычная, подчелюстная и околоушная. В глотку открыты носоглоточные ходы, евстахиевы трубы, гортанная щель. Разнообразие желез желудка. Кишечник дифференцирован на отделы - двенадцатиперстная, тонкая, толстая, слепая, прямая кишка.

Пороки развития органов пищеварения.

Встречаются с частотой 3, 4 на 100 вскрытий.

1. Врожденные пороки кишечной трубки: - на месте нижних глоточных карманов сохраняются щели - рудименты жаберных щелей, врожденные свищи; - агезия любого отдела; - гипоплазия - уменьшение размеров отделов или кишечного тракта; - гиперплазия - расширение; - удвоение.

2. Пороки, связанные с нарушением поворота кишечника.

3. Пороки производных кишечной трубки.

4. Пороки сосудистой системы.

5. Пороки закладки желудка:

Агенезия;

Стеноз привратника;

Удвоение;

Дефекты слизистой и мышечной оболочек.

Эволюция органов дыхания.

Известно два типа дыхания: водное и воздушное.

У водных хордовых животных дыхание жаберное. Эволюция шла в сторону уменьшения количества жаберных щелей. Так у ланцетника в стенках глотки имеются 100-150 пар жаберных щелей.

У рыб - число жаберных перегородок сокращается до 5 пар, но увеличивается число жаберных лепестков. Жабры образуются из впячиваний глотки в виде жаберных мешков, а затем появляются перегородки с лепестками.

У земноводных появляется воздушное дыхание. Это несовершенные мешковидные легкие, аналогичные плавательному пузырю кистеперых. Стенки мешков гладкие, тонкие, с небольшими перегородками. Воздухоносные пути отсутствуют. Дыхание у земноводных кожно-легочное.

У рептилий - кожа не выполняет дыхательную функцию, т.к. она покрыта роговыми чешуями. Легкие ячеистые, в них появляются разветвленные перегородки. Прогрессивные изменения происходят в появлении воздухоносных путей. В трахее формируются хрящевые кольца, разделяясь, образуются два бронха.

У птиц - губчатые легкие , пронизанные бронхами.

У млекопитающих лёгкие альвеолярного типа. Формируется бронхиальное дерево, на концах бронхов - альвеолы. Появляется дыхательная мышца – диафрагма , которая разделяет полость тела на грудную и брюшную. Поверхность легких млекопитающих в 50-100 раз больше поверхности тела.

Основные направления эволюции:

1. Смена жаберного дыхания на кожно-легочное, а затем - легочное.

2. Увеличение дыхательной поверхности легкого.

3. Появление и дифференцировка дыхательных путей.

Пороки развития дыхательной системы:

1. Сохранение жаберных щелей (жаберные свищи).

2. Атрезия трахеи.

3. Трахейно-пищеводные фистулы.

4. Агенезия (отсутствие) или гипоплазия (недоразвитие) доли или целого легкого.

5. Недоразвитие легкого, бронхов.

6. Добавочные доли или целое легкое.

7. Зеркальная закладка левого и правого легкого

Эволюция кровеносной системы.

Основные тенденции в эволюции кровеносной системы позвоночных:

Обособление мышечного сосуда - сердца;

Дифференцировка сердца на камеры;

Дифференцировка сосудов на кровеносные и лимфатические;

Появление 2-го, или легочного круга кровообращения;

Развитие приспособлений для разграничения артериального и венозного токов крови.

У низших хордовых, ланцетника , кровеносная система замкнутая и имеет один круг кровообращения. Роль сердца выполняет пульсирующий сосуд - брюшная аорта. В брюшную аорту поступает венозная кровь от органов и направляется в жаберные артерии (150 пар), где окисляется и оттуда уже окисленная артериальная кровь поступает в парные корни спинной аорты. Последние, сливаясь, образуют спинную аорту, которая разносит кровь по всему телу, распадаясь на артерии и капилляры. В результате газообмена кровь становится венозной. Венозная кровь от передней части поступает в парные кардиальные вены, а от задней - в задние кардиальные. На уровне брюшной аорты они соединяются в кювьеровы протоки, впадающие в брюшную аорту. Кроме того, от внутренних органов (кишечника) венозная кровь собирается в подкишечную вену, которая входит в печень под названием воротной вены печени и там разветвляется на огромное количество венозных капилляров. Отсюда кровь вновь собирается в печеночную вену и впадает в брюшную аорту.

Для рыб также характерно наличие единого круга кровообращения. Их кровеносная система почти полностью повторяет схему кровеносной системы ланцетника. Появляется двухкамерное сердце, состоящее из предсердия и желудочка, Сердце рыб содержит только венозную кровь, которая поступает от органов по венозным сосудам в венозный синус, за тем предсердие, желудочек и по брюшной аорте в жаберные артерии, где окисляется. Жаберные артерии, в отличие от сосудов ланцетника, распадаются на капилляры и тем самым увеличивают дыхательную поверхность. Кроме воротной системы печени, у рыб имеется воротная система почек. Она образуется за счет кардиальных вен, которые в почках распадаются на сеть капилляров.

У наземных позвоночных сердце содержит как венозную, так и артериальную кровь, благодаря образованию 2-го легочного круга кровообращения.

Вследствие этого у амфибий и рептилий получаются смешанные потоки крови и только у птиц и млекопитающих, в связи с образованием четырехкамерного сердца, потоки крови разделяются, появляется теплокровность.

Для всех наземных позвоночных характерно то, что система жаберных сосудов с капиллярами замещается дугами аорты, а кардиальные вены постепенно замещаются полыми венами.

У рептилий и млекопитающих от кардиальных вен остаются вторичные сосуды. Венозные сосуды головы объединяются в передние полые вены. В связи с переходом к четвероногости прогрессивно развиваются сосуды конечностей. Воротная вена почек постепенно заменяется внутрипочечной фильтрацией, поэтому у млекопитающих воротной системы почек нет.

В процессе эмбриогенеза сердце закладывается в виде прямой трубки, которая растет и изгибается в форме буквы Ś . Задняя тонкостенная половина зачатка сдвигается на спинную сторону, перемещается вперед и образует предсердие. Передняя часть остается на брюшной стороне и образует желудочек, мускульная стенка которого сильно утолщена. Отдел трубки сзади предсердия образует венозный синус (пазуху), впереди от желудочка у низших позвоночных развивается мускулистая трубка - артериальный конус.

Вперед от сердца развивается непарная брюшная аорта, от которой отходят по жаберным перегородкам парные сосуды - артериальные дуги . Эти дуги охватывают глотку и соединяются на ее спинной стороне в спинную аорту, отдавая вперед к голове сонные артерии. Число артериальных дуг у позвоночных невелико и соответствует числу висцеральных дуг. У круглоротых - от 5 до 16 пар, у рыб - 6-7 пар.

У наземных позвоночных закладывается 6 пар артериальных дуг , которые затем редуцируются следующим образом:

Первые две пары у всех позвоночных подвергаются частичной редукции, сохраняются в виде челюстной и подъязычной артерий.

Третья пара дуг теряет связь со спинной аортой и переходит в сонные артерии.

Четвертая пара дуг получает значительное развитие и дает начало собственно дугам (или корням) спинной аорты. У амфибий и рептилий эти дуги развиты симметрично. У птиц левая дуга атрофируется и сохраняется во взрослом состоянии только правая. У млекопитающих сохраняется только левая дуга аорты.

Пятая пара дуг редуцируется и только у хвостатых амфибий сохраняется в виде незначительного протока.

Шестая пара дуг дает от себя легочные артерии и теряет связь с дугой аорты. Эмбриональная связь легочных артерий с дугой аорты носит название боталлова протока и сохраняется во взрослом состоянии у хвостатых амфибий, некоторых рептилий и при патологиях у человека, что приводит к образованию смешанной крови.

Кроме собственной кровеносной системы у позвоночных есть и незамкнутая лимфатическая система, состоящая из сосудов и желез. Разветвления лимфатических сосудов сообщаются с межклеточными пространствами. Лимфатическая система является дополнением к кровеносной в обеспечении внутреннего обмена веществ.

Пороки сердечно-сосудистой системы .

Врожденные пороки сердца наиболее часто заключаются в дефектах (незаращение) межпредсердной и межжелудочковой перегородок, что ведет к возникновению 3-х камерного и очень редко 2-х камерного сердца (болезнь Толочинова-Роже).

Из сосудистых нарушений наибольшее клиническое значение имеют отклонения в развитии аорты и крупных сосудов, являющихся производными жаберных дуг.

Наиболее часто (6-32%) встречаются незаращение боталлова протока (дистальный отрезок левой артерии VI жаберной дуги, соединяющей легочную артерию с дугой аорты). В эмбриональном периоде, когда легкие не функционируют, такое сообщение необходимо. У взрослых оно приводит к серьезным нарушениям кровотоков – образованию смешанной крови.

Иногда у эмбриона человека не происходит редукция правой артерии IV жаберной дуги и корня аорты справа. В результате развиваются две дуги аорты, охватывающие пищевод и трахею в «аортальное кольцо» , которое с возрастом постепенно суживается, что приводит к нарушению глотания и требует хирургического вмешательства.

Транспозиция аорты и легочной артерии. В эмбриогенезе у человека из желудочка выходит только один общий артериальный ствол, который в дальнейшем разделяется спиральной перегородкой на легочную артерию и аорту. В 2% случаев перегородка не развивается в постэмбриональном периоде, что приводит к поступлению в кровеносную систему смешанной крови. Возможно изменение направления перегородки, разделяющей аорту и легочную артерию. Последняя может расти не по спирали, а прямо. В этом случае, аорта будет отходить от правого желудочка, а легочная артерия - от левого.

Триада Фалло: стеноз легочной артерии, дефект межжелудочковой перегородки, гипертрофия правого желудочка.

Тетрада Фалло считается одним из тяжелейших врожденных пороков сердца и сосудов у человека (сужение или атрезия легочной артерии, декстрапозиция аорты, высокий дефект межжелудочковой перегородки, гипертрофия мышцы правого желудочка).

Возможны и другие пороки развития сердца и сосудов человека.

Пентада Фалло: добавляется дефект межжелудочковой перегородки.

Эволюция выделительной системы.

Эволюция выделительной системы у хордовых выражается:

1. В переходе от нефридий низших хордовых к специальным органам - почкам, состоящим из большого числа выделительных канальцев, соединяющихся общим выводным протоком

2. В последовательной смене трех типов почек в эмбриональном периоде позвоночных: предпочка, первичная почка, вторичная (тазовая).

3. Установление прямой связи выделительной системы с кровеносной.

4. Увеличение числа нефронов и их дифференцировка на отделы.

5. Увеличение фильтрационной и реабсорбционной функции почек за счет увеличения длины выделительных канальцев.

Предпочка (головная) закладывается у всех позвоночных на самых ранних стадиях эмбриогенеза и состоит из 6-12 метамерно расположенных воронок с выделительными канальцами. Воронка имеет реснички и открывается в полость тела. Канальцы впадают в общий выводной проток – мочеточник предпочки, который открывается в клоаку. Воронка с выделительным канальцем составляет структурную единицу предпочки – нефрон. Его несовершенство состоит в отсутствии прямой связи между кровеносной и выделительной системами. Продукты диссимиляции из крови поступают не сразу в почку, а сначала в целомическую жидкость.

Первичная почка функционирует у низших позвоночных - рыб, амфибий - в течение всей жизни. У высших позвоночных - рептилий, птиц, млекопитающих она сохраняется только в эмбриональном периоде.

Первичная, или туловищная почка. Нефрон первичной почки также начинается воронкой, открывающейся в целом. Прогрессивным изменением в строении нефрона является появление капсулы Боумена-Шумлянского с сосудистым клубочком – мапигиево тельце. Возникает прямая связь между кровеносной и выделительной системами. Одновременно происходит удлинение выделительного канальца и дифференцировка его на отделы. Такая почка функционирует у рыб и амфибий в течение всей жизни. У рептилий, птиц и млекопитающих она сохраняется только в эмбриональном периоде.

Тазовая, или вторичная почка.

Нефрон вторичной почки не имеет воронки, благодаря чему связь с целомом полностью утрачивается. Нефрон начинается прямо с мальпигиева тельца. Сосудистые клубочки здесь крупнее, чем в первичной. От каждого первоначального нефрона путем почкования образуется несколько вторичных, в связи с чем, количество нефронов возрастает и общая выделительная поверхность увеличивается.

Пороки развития выделительной системы:

1. Аплазия - отсутствие, гипоплазия - уменьшение, дистопия - смещение почки.

2. Блуждающая почка.

3. Сращение – подковообразная почка.

4. Удвоение почек.

5. Отсутствие или удвоение мочеточника.

6. Аплазия или удвоение мочевого пузыря.

Эволюция половой системы и её связь с выделительной.

Основные направления:

1. Специализация желез и установление связи с различными частями выделительной системы.

2. Дифференцировка яйцевода на отделы.

Для выделительной системы позвоночных характерна тесная связь с половой системой, которая обусловлена филогенезом.

У большинства позвоночных гонады закладываются в виде парных складок центральных краях мезонефроса. Сначала гонады мужского и женского пола имеют одинаковое строение. Позднее происходит специализация желез и возникает связь с различными для каждого пола частями выделительной системы.

У самок анамний мочеточник предпочки - мюллеров канал преобразуется в яйцевод, а продукты диссимиляции выводятся самостоятельно через первичную почку и ее мочеточник - вольфов канал. Одновременно возникает связь между семенником и первичной почкой. Из эпителия, выстилающего стенку полости тела, образуются тяжи, соединяющие канальцы первичной почки и семенные канальцы.

Мужские половые клетки через семявыводящие канальцы попадают в почку и мочеточник, который представлен вольфовым каналом. Поэтому канал называют мочеполовым протоком.

У самок амниот, как и у анамний, яйцевод развивается из остатков предпочки и из мочеточника - мюллерова канала.

У самцов амниот мочеточник полностью редуцируется. Канальцы передней части первичной почки - вольфов канал превращается в семяпровод. Функцию выделения мочи в связи с образованием вторичной почки он утрачивает, в отличие от самцов анамний.

У рептилий и птиц в яйцеводах наблюдается дифференцировка на отделы. Передняя часть яйцеводов у черепах, крокодилов и птиц продуцирует белок, а задняя часть - кожистую (у рептилий), или пропитанную известью (у птиц) скорлупу.

У млекопитающих в связи с появлением функции живорождения дифференцировка яйцеводов становится более сложной. Яйцеводы подразделяются на 3 отдела: фаллопиевы трубы, матку и влагалище. У плацентарных происходит срастание дистальных отделов яйцевода на разных уровнях. В связи с этим может развиваться двойная матка (у грызунов), двурогая матка (у хищников и парнокопытных), или простая матка (у некоторых летучих мышей, полуобезьян, а также у человека).

У человека встречаются разные аномалии матки и влагалища, соответствующие филогенетическим этапам изменения этого органа в процессе эволюции. Эти аномалии, как правило, связаны с ненормальным срастанием мюллеровых протоков.

Пороки развития половой системы.

У женщин:

Двойная матка;

Дву- и однорогая матка;

Атрезия и сужение влагалища;

Агенезия и гипоплазия яичников;

Гермафродитизм.

У мужчин:

Анорхизм (отсутствие яичка);

Крипторхизм (неопущение семенника в мошонку);

Фимоз (сужение крайней плоти);

Отсутствие или удвоение предстательной железы;

Эктопия яичка и предстательной железы;

Гидроцеле (водянка яичка).

Эволюция эндокринной системы.

По происхождению эндокринные железы классифицируют:

1. Мозгового происхождения:

· гипофиз - нижний придаток мозга;

· эпифиз - верхний придаток мозга.

2. Бранхиогенные железы (бранхиожабры), развиваются из эпителия передней, головной кишки, в области жаберного аппарата в виде выпячиваний вентральной стенки глотки:

· щитовидная;

· паращитовидные;

· вилочковая;

Закладка гипофиза на 4-5-й неделе. Из эпителия верхней части ротовой полости зародыша формируется карман (выпячивание) направляющегося в сторону основания головного мозга.

Эпифиз возникает как выпячивание крыши промежуточного мозга.

Щитовидная – является выпячиванием вентральной стенки глотки между I и II парами жаберных карманов. Эпителиальный тяж растет и раздваивается на 2 доли. Из эпителия III и IV пар жаберных карманов возникают паращитовидные железы.

Надпочечник – возникает как целомические утолщения:

Корковое вещество – утолщение эпителия по обе стороны брыжейки;

Мозговая часть - имеет нейральное происхождение (из нейробластов симпатических ганглиев) и развивается как симпатический ганглий.

Вилочковая железа закладывается в конце 1-го месяца внутриутробного развития в эпителии глоточной кишки в области III, IV пар жаберных карманов в виде тяжей многослойного эпителия.



1.Нервная система

.Кровь и сердечно-сосудистая система

.Пищеварительная система

.Дыхательная система

.Мочеполовая система

.Эндокринная система

.Опорно-двигательная система

.Сенсорные системы

.Речевая система

Список литературы

1.Нервная система

Нервная система состоит из спинного и головного мозга.

Спинной мозг начинается на уровне большого затылочного отверстия до 2 поясничного позвонка, выполняет рефлекторную и проводящую функцию. Это длинный цилиндрический тяж, расположенный в позвоночном канале, от которого отходят 31 пары спинномозговых нервов. В нем центры безусловных рефлексов - дыхательных движений, сокращений диафрагмы, сгибательных-разгибательных скелетных мышц туловища и конечностей. Он регулирует работу внутренних органов: сердца, почек, пищеварения, несет нервные импульсы от органов и тканей в головной мозг.

Головной мозг состоит из ствола, мозжечка и полушарий большого мозга. Ствол включает продолговатый мозг, мост, средний и промежуточный мозг.

Продолговатый мозг - продолжение спинного мозга, выполняет те же функции, регулирует рефлекторные процессы кашель, чихание, слезоотделение, здесь расположены нервные центры глотания, пищеварительных желез, регуляции дыхания, деятельности сердца и сосудов. Повреждение приводит к сонливости, потере сознания, потере памяти.

Мост - место, где располагаются нервные волокна, находятся центры, связанные с мимикой, жевательными функциями.

Средний мозг - часть ствола, в котором 4 бугра. Верхние - центры первичной обработки зрительной информации, нижние - слуховой.

Функции мозжечка - регуляция позы и поддержание мышечного тонуса, обеспечение точности быстрых произвольных движений, равновесия и координации. При его поражении нарушается устная и письменная речь.

Промежуточный мозг состоит из таламуса и гипоталамуса, под таламусом - железа гипофиз. Таламус - центр анализа всех ощущений, кроме обонятельных. Гипоталамус - центр вегетативной регуляции, голода, жажды, необходим для работы всех внутренних органов. Повреждение приводит к изменению давления, сердечного ритма, затруднению дыхания, нарушению перильстатики кишечника, расстройству терморегуляции, изменению состава крови.

Большие полушария делятся на участки, отвечающие за речь, слух, зрительное узнавание, зрение, осязание, основные движения, точные движения, поведение и чувства. С его работой связано мышление, память, трудовая деятельность. Покрытая складками поверхность полушарий образована серым веществом - корой. Крупные борозды делят его на части: лобную, теменную, затылочную и височную.

Нервная система детей ясельного возраста такова, что маленький человечек начинает осознавать самого себя, и твердо употребляет местоимение "Я", в то время как до этого говорил от 3-го лица -- "ОН", "ОНА". В дошкольном возрасте закладываются основы интеллекта. Дети охотно запоминают стихи, с увлечением рисуют, забавно сочиняют, переиначивая услышанные сказки. Они приобщаются и к начаткам морали, не просто покорно принимая "так делать хорошо, а эдак плохо", но и пытаются осмыслить "почему?". Как "попугаи" повторяют многие действия взрослых, выбирая, как правило, моделью близких родственников. Поддерживать уравновешенные, доброжелательные взаимоотношения -- лучшего и пожелать всем нельзя. У школьников расширяются аналитические возможности. Ребенок размышляет над своими поступками и окружающих. Все же в поведении ребят младшего школьного возраста еще много игровых элементов, они еще не способны к длительной сосредоточенности. Некоторые, особенно дети, которые воспитывались без сверстников, замкнуты, с трудом приживаются в коллективе, что впоследствии может сказаться на их психическом типе характера. У старшеклассников продолжается совершенствование нервно-психической деятельности, развиваются аналитическое и абстрактное мышление.

2. Кровь и сердечно-сосудистая система

Кровь осуществляет функцию питания тканей, отдельных органов и всего организма, участвует в газообмене. При прохождении через лёгкие кровь поглощает кислород и доставляет его тканям и органам. В то же время в кровь из органов и тканей поступают продукты распада (мочевина, углекислота и др.), которая доставляет их к органам выделения для удаления из организма.

Относительное количество крови у детей больше, чем у взрослых. По капиллярам у детей протекает почти вдвое большее количество крови, чем у взрослых, а сами капилляры имеют более широкий просвет. Вследствие этого питание тканей кровью и процессы окисления в них совершаются интенсивнее, чем у взрослых. Кровь у детей, сравнительно со взрослыми, богаче водой и экстрактивными веществами, но беднее солями. Её удельный вес, несмотря на большое содержание в ней кровяных телец, у детей меньше, чем у взрослых, что объясняется большим содержанием в ней воды.

Красные кровяные тельца (эритроциты) являются переносчиками кислорода. Более 90% сухого вещества красных кровяных телец составляет гемоглобин - белковое вещество, содержащее железо. Понижение количества гемоглобина приводит к малокровию. В грудном возрасте количество красных кровяных телец значительно больше, что объясняется усиленной деятельностью кроветворных органов, в частности костного мозга, содержащегося в трубчатых костях.

Белые кровяные тельца (лейкоциты) играют весьма существенную роль в борьбе организма с инфекциями. У детей в возрасте 3-4 лет кровь содержит примерно такое же количество белых кровяных телец, как и у взрослых. Резко увеличивается количество белых кровяных телец при многих инфекционных заболеваниях.

Для сохранения нормального состава крови у детей и подростков и предупреждения возникновения у них малокровия необходимо обеспечение в режиме дня учащихся длительного пребывания их на свежем воздухе, на солнце, прогулок, правильного использования подвижных игр и занятий спортом, нормирование продолжительности учебной нагрузки.

Распределение питательных веществ и кислорода по всему организму, по отдельным тканям и органам осуществляется сердечно-сосудистой системой, состоящей из сердца и кровеносных сосудов. При помощи этой же системы происходит удаление из тканей и органов продуктов распада и доставка их в органы выделения.

Полный кругооборот крови у детей совершается быстрее, чем у взрослых от 12 до 18 сек. Сердце у детей относительно больше, чем у взрослых. Рост сердца протекает неравномерно. Особенно оно интенсивно растёт на 1-м году жизни и отчасти на 2-м, а также в 14-15 лет, т. е. в период полового созревания.

Ударный объём сердца у детей меньше, чем у взрослых. Под ударным объёмом сердца подразумевается количество крови, выбрасываемое сердцем при одном сокращении.

Пульс у детей младших возрастов ещё неустойчив, часто бывает аритмичным (неровным, с перебоями), и колебания частоты пульса бывают значительными. После 7-8 лет пульс у детей становится более устойчивым и колебания его частоты меньшими. Но и после этого возраста у подростков под влиянием сильных движений, физических напряжений, волнения и тому подобного частота пульса значительно увеличивается.

Как на одну из особенностей развития сердечно-сосудистой системы, у детей следует указать на то, что до 6-7 лет рост сердца у детей отстаёт от роста кровеносных сосудов, а в последующие годы, особенно в период полового созревания, темп роста сердца превышает темп роста кровеносных сосудов, иначе говоря, имеет место отставание роста размеров кровеносных сосудов от роста сердца. Это отражается на кровяном давлении, которое в период полового созревания значительно повышается, поскольку нагнетательная сила сердца встречает сопротивление со стороны относительно узких кровеносных сосудов. В этом возрасте у подростков нередко наблюдаются нарушение ритма деятельности сердца и учащение сердцебиения. Кровяное давление у детей до периода полового созревания значительно ниже, чем у взрослых. К тому же оно непостоянно.

На деятельность сердца оказывает определённое влияние состояние психики. Такие психические эмоции, как радость, испуг, горе, страх, стыд, особенно если они появляются неожиданно, влекут за собой учащение или замедление сокращений сердца и даже иногда на мгновение приостановку его деятельности. Нередко в результате волнения мы наблюдаем у детей покраснение кожи на лице, что происходит от расширения кожных сосудов, или при испуге наблюдаем побледнение, что также является результатом сужения кожных сосудов. Тяжёлые психические переживания могут весьма вредно отразиться на сердечной деятельности. Влияние эмоций и других психических факторов на деятельность сердца особенно проявляется в детском и подростковом возрастах.

Гигиена органов кровообращения у детей предъявляет определённые требования и к их туалету: удобная не тесная одежда и обувь. С точки зрения гигиены сердечно-сосудистой системы необходимо в жизни детей и подростков исключить всё то, что может излишне возбуждать сердечную деятельность, что влечёт за собой утомление сердечной мышцы и нарушает нормальную её работу.

Большое значение для гигиены сердца имеет нормальный сон, поскольку во сне оно работает с меньшей силой и более спокойно, чем в дневное время. Во время сна сердце отдыхает.

3. Пищеварительная система

Пищеварительная система состоит из:

губ, покрытых тонкой кожей, богатой кровеносными сосудами и нервными окончаниями, которыми захватывается пища и определяется её качество.

2 рядов зубов, которыми перемалывается пища. Сначала зубы молочные, с 6 до 15 лет зубы меняются на коренные, к 25-30 годам вырастают зубы мудрости. Всего 32 зуба: на каждой челюсти 4 резца, 2 клыка, 4 малых коренных и 6 больших коренных.

языка, направляющего пищу к зубам при пережевывании, передвигающего пищу к глотке для глотания, определяющего качество пищи.

полости рта, в которой располагаются зубы, язык и слюнные железы, смачивающие пищу, смывающие со слизистой оболочки вредные или посторонние вещества. Пища подвергается химической и механической обработке. Слюна - пищеварительный сок, под действием которого крахмал начинает расщепляться.

глотки, по которой смоченный слюной комочек пищи поступает в пищевод. В ней перекрещиваются воздух и пища, но не попадают в органы дыхания, т.к. при глотании язычок мягкого неба рефлекторно поднимается и отделяет носоглотку от ротоглотки.

пищевода, проталкивающего при сокращении пищу в желудок.

желудка - резервуара для накопления и переваривания пищи, который растягивается в зависимости от объема пищи. В слизистой оболочке желудка образуется множество складок (увеличивающих поверхность для переваривания пищи) и множество желез (выделяющих желудочный сок для переваривания белков). От самопереваривания желудок защищает большое количество слизи. В желудке пища переваривается 4-6 часов и в виде полужидкой кашицы попадает в кишечник.

тонкой кишки, где пища подвергается действию сока поджелудочной железы, желчи и кишечного сока, где расщепляются белки, жиры и углеводы и перистальтическими движениями передвигается к толстой кишке. Через ворсинки всасываются уже расщепленные питательные вещества.

печени - самой крупной железы организма, которая не только участвует в процессе пищеварения, но и задерживает и обезвреживает многие ядовитые вещества. Желчь, выделяемая печенью, усиливает действие ферментов и разлагает жиры на капельки.

толстой кишки, где скапливаются остатки непереваренной пищи и могут находиться там до 12-20 часов. В это время происходит расщепление клетчатки, вода всасывается в кровеносные сосуды черед стенки кишечника, остатки пищи выходят наружу.

В первые годы жизни интенсивно формируется пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, печень и поджелудочная железа, сильно изменяется строение мышечного слоя и слизистой оболочки желудка. У детей раннего возраста слабое развитие мышц и эластичности желудка.

Желудочные железы в первые годы жизни недоразвиты и малочисленны, хотя и выделяют желудочный сок, в котором содержание соляной кислоты, количество и функциональная активность ферментов низкое. Поэтому бактерицидные свойства желудочного сока у детей до 6-7 лет слабые, дети восприимчивы к желудочно-кишечным инфекциям.

У детей до 10 лет в желудке активно идут процессы всасывания (у взрослых - в тонком кишечнике).

Развитие органов пищеварения идет параллельно с физическим развитием детей: интенсивный рост и развитие органов пищеварения наблюдается в 1-й год жизни, в дошкольном и в подростковом периоде.

Кроме того, в процессе жизни у детей легко вырабатываются условные пищевые рефлексы (например, на время приема пищи). В связи с этим важно приучить детей к строгому соблюдению режима питания. Важное значение для нормального пищеварения имеет соблюдение «пищевой эстетики».

Дыхательная система

К органам дыхательных путей относятся:

носовая полость, в которую воздух поступает через ноздри. Она выстлана слизистой оболочкой; пронизана множеством капилляров, согревающих воздух кровью; увлажняет вдыхаемый воздух и задерживает пыль. Мерцательный эпителий, покрывающий слизистую оболочку, состоящий из постоянно двигающихся выростов-ресничек, выполняет эти же функции и выводит частички слизи с прилипшей к ним пылью.

носоглотка, через которую согретый, увлажненный, очищенный воздух поступает в гортань.

гортань, расположенная в передней части шеи на уровне 4-6 шейных позвонков, состоящая из нескольких хрящей, соединенных суставами и связками. Самый крупный хрящ - щитовидный. Важен эластичный гибкий хрящ - надгортанник, который закрывает вход в гортань, когда мы глотаем пищу, предохраняя дыхательные пути от попадания в них пищевых частичек.

трахея - 10-11см трубка из твердых хрящевых полуколец, сохраняющих просвет всегда открытым. Задняя часть трахеи мягкая, прилегает к пищеводу и дает пище свободно проходить.

бронхи образуются из разветвления трахеи и входят в правое и левое легкое. В легких образуется бронхиальное дерево. Трахея и бронхи выстланы мерцательным эпителием, выводящим до 5 кг пыли из органов дыхания за всю жизнь.

легкие - основной орган дыхательной системы, расположен в грудной клетке. Каждое легкое снаружи покрыто тонкой оболочкой - плеврой, состоящей из двух листков (один покрывает легкое, другой - грудную полость). Между листками - щелевидная полость с небольшим содержанием жидкости для предотвращения трения во время движения. Легкие состоят из бронхов и легочных пузырьков - альвеол, обеспечивающих за счет большой поверхности более полный контакт воздуха с кровью. Также легкие и орган выделения, т.к. с альвеол выделяется кислород и испаряется вода, которая в виде пара выводится из организма. Легкие обеспечивают газообмен в организме.

Развитие дыхательной функции легких происходит неравномерно. Наиболее интенсивное развитие отмечается в возрасте 6-8, 10-13, 15-16 лет: преобладает рост и расширение бронхиального дерева, рост количества и диаметра альвеол.

У детей младшего возраста спокойное дыхание, но более частое, т.к. ребра расположены под большим углом к позвоночнику, сокращение межреберных мышц менее эффективно изменяет объем грудной полости, воздухоносные пути узкие, легочные ткани растягиваются плохо.

Формирование дыхательной системы связано с физическим развитием и созреванием других систем организма: при высоком темпе роста ребенка часто отмечается отставание развития органов дыхания (отдышка даже при небольших нагрузках, быстрая утомляемость из-за недостаточности газообмена в организме, низкая мышечная работоспособность), при регулярных физических нагрузках функциональные возможности легких развиваются интенсивней.

Низкая двигательная активность ограничивает подвижность грудной клетки: дыхание поверхностное, его физиологическая ценность невелика. Необходимо учить детей правильному и глубокому дыханию, что является необходимым условием сохранения здоровья, расширения возможности адаптации к физическим нагрузкам.

система орган организм физиологический

5. Моче-половая система

Мочевыделительная система состоит из:

почек - парных органов в брюшной полости по обе стороны позвоночника, структурной единицей которых является нефрон. В почках множество кровеносных капилляров. Роль фильтров выполняют нефроны, через которые проходит вода и все растворенные в ней вещества, а белок остается в крови. В канальцах нефронов происходит обратное всасывание в кровеносные капилляры воды, солей, аминокислот, глюкозы.

мочеточников, по которым моча отводится в мочевой пузырь.

мочеиспускательного канала, по которому моча удаляется наружу при сокращении стенок мочевого пузыря.

У новорожденных детей мочевой пузырь мал, поэтому мочеиспускание очень частое. К концу 1 года жизни объем мочевого пузыря увеличивается, стенки становятся эластичнее, число мочеиспусканий уменьшается до 15-16 раз в сутки. В ясельном возрасте совершенствуется строение почек и число мочеиспусканий уменьшается до 10 в сутки. Как правило, здоровый ребенок регулирует акт мочеиспускания самостоятельно. В младшем школьном возрасте строение почек становится как у взрослых. Постепенно нарастает суточное количество мочи. В 5-8 лет оно составляет 700 мл, а в 8-II лет-850 мл.

Мужская половая система включает в себя семенники с придатками, семявыносящие потоки, половой член и ряд других желез. Самая крупная - предстательная, которая участвует в образовании семенной жидкости.

Женская половая система состоит из внутренних (яичники, маточные трубы, матка) и наружных половых органов.

Половое развитие детей делится на три периода:

) допубертатный - до 6-7 лет, время гормонального покоя;

) препубертатный - с 6 до 9 лет у девочек и с 7 до 10-11 лет у мальчиков, активизируется гипоталамо-гипофизарно-гонадная система;

) пубертатный период - с 9-10 до 14-15 у девочек, когда происходят рост молочных желез, оволосение лобка и подмышечных впадин, изменение формы ягодиц и таза, появление менструаций, и с 11-12 до 16-17 у мальчиков, когда происходят рост гениталий, оволосение по мужскому типу, ломка голоса, появляется сперматогенез, эякуляции.

Эндокринная система

Эндокринная система состоит из:

гипофиза, расположенного под основанием мозга, состоящего из 3 долей. Передняя доля выделяет гормоны, влияющие на всю эндокринную систему, выделяет гормон роста соматотропин (усиливающий синтез белков и распад жиров), гормон лактотропин (стимулирующий рост предстательной железы и семенных пузырьков). Средняя доля регулирует пигментацию кожи и волос. Задняя доля воздействует на матку и молочные железы, но уже в период после полового созревания. При недостатке гормона роста у детей развивается карликовость, при избытке - гигантизм.

щитовидной железы, расположенной на шее впереди гортани, которая вырабатывает гормоны, участвующие в регуляции процесса роста и развития тканей, повышает интенсивность обмена веществ, уровень потребления кислорода органами и тканями. Клетки щитовидной железы дают возможность организму некоторое время обходиться без йода, недостаток йода снижает функцию железы, что в детстве приводит к кретинизму (торможению развития всех систем организма), а у взрослых к слабости, отекам, снижению иммунитета. При повышенной выработке железы возникает базедова болезнь - повышенная возбудимость, частота сердцебиения, пучеглазие, потеря веса.

околощитовидной железы, расположенной на задней поверхности щитовидной железы, гормоны которой регулируют содержание солей кальция и фосфора в крови, при недостатке этого гормона нарушается рост зубов, костей, повышается возбудимость нервной системы.

надпочечников, расположенных над почками, гормоны которых регулируют обмен углеводов, жиров, деятельность сердечно-сосудистой системы, влияют на содержание в организме калия. Особенно важен выброс в кровь этих гормонов при стрессах, физических и умственных нагрузках детей, когда гормоны усиливают работу мышц, повышают содержание глюкозы в крови для обеспечения возросших энергетических затрат мозга, усиливают кровоток в мозге, усиливают сердечную деятельность и повышают уровень кровяного давления.

поджелудочной железы, которая выделяет пищеварительный сок и вырабатывает гормон инсулин для расщепления углеводов до глюкозы. Снижение выработки инсулина приводит в недостаточности в клетках глюкозы и диабету; а при излишнем - глюкоза быстро расходуется другими тканями, содержание сахара в крови падает до опасно низкого уровня, что приводит к инсулиновому шоку.

половых желез (яичника в женском организме и семенника в мужском), гормоны которых образуют половые клетки, регулируют рост и созревание организма, формируют вторичные половые признаки (рост усов, бороды, огрубление голоса, изменение телосложения - у мужчин; округлость форм, повышение голоса, управление фазами полового цикла и течением беременности - у женщин).

вилочковой железы, гормоны которой стимулируют иммунологические процессы, особенно у детей первых лет жизни и у пожилых.

В адаптации организма к физическим нагрузкам гормонам принадлежит важнейшая роль. У детей младшего возраста (до 7-8 лет) предстартовые и стартовые реакции гормонов на нагрузку либо отсутствуют, либо выражены слабо. Они вырабатываются лишь в процессе систематических тренировок и наиболее ярко проявляются в возрасте 13-15 лет, когда стартовые реакции нередко превышают таковые у взрослых спортсменов.

Систематические занятия спортом приводят к повышению активности коры надпочечников, но чрезмерные угнетают функцию щитовидной железы и половых гормонов, задерживают половое созревание, особенно если повышенные физические нагрузки выполняются до наступления пубертатного периода. Поэтому при оценке адаптивных перестроек, происходящих в системах жизнеобеспечения подростков (в особенности девочек), необходимо принимать во внимание и интенсивность андрогенной функции.

Опорно-двигательная система

Опорно-двигательная система состоит из кости скелета, их соединения и мыщц. Скелет образован костями, хрящами, связками, суставами. Он выполняет опорную и защитную функции. Химический состав, особенности строения костей обеспечивают их прочность и легкость. Различают трубчатые, плоские, смешанные кости. Соединения костей могут быть непрерывными и прерывными. Рост костей в толщину осуществляется за счет деления клеток надкостницы, в длину - за счет клеток хрящей между телом и концами кости.

Костная ткань детей значительно отличается по химическому составу от ткани взрослого человека. В ней содержится много органических веществ, она не обладает прочностью и легко искривляется под влиянием неблагоприятных внешних воздействий. К моменту окончания роста костей хрящи замещаются костной тканью. За период роста в костях ребенка количество воды сокращается, а количество минеральных веществ увеличивается. Содержание органических веществ при этом уменьшается. Развитие скелета у мужчин заканчивается к 20-24 г., у женщин - к 18-21 г.

Позвоночный столб. Его рост интенсивно происходит в первые 2 года жизни и в 7-9 лет. С 1,5 до 3 лет замедляется рост шейных и верхнегрудных позвонков и быстрее начинает увеличиваться рост поясничного отдела. Окостенение тканей позвоночного столба, начинающееся еще во внутриутробном периоде, продолжается в течение всего детского возраста до 20 лет. Кривизна позвоночника формируется в процессе индивидуального развития ребенка. К году имеются уже все изгибы позвоночника. Но образовавшиеся изгибы не фиксированы и исчезают при расслаблении мускулатуры. К 7 годам уже имеются четко выраженные шейный и грудной изгибы, фиксация поясничного изгиба происходит позже - в 12-14 лет. Нарушения кривизны позвоночного столба, которые могут возникнуть в результате неправильной посадки ребенка за столом и партой, приводят к неблагоприятным последствиям в его здоровье.

Грудная клетка. В грудном возрасте она как бы сжата с боков, ее переднезадний размер больше поперечного (коническая форма). На протяжении первого года жизни постепенно уменьшается угол ребер по отношению к позвоночнику. Соответственно изменению грудной клетки увеличивается объем легких. К 12-13 годам грудная клетка приобретает ту же форму, что у взрослого. На форму грудной клетки влияют физические упражнения и посадка.

Скелет конечностей. Ключицы относятся к стабильным костям, мало изменяющимся в онтогенезе. Кости запястья у новорожденного только намечаются и становятся ясно видимыми к 7 годам. С 10-12 лет появляются половые отличия процессов окостенения. У мальчиков они опаздывают на 1 год. Окостенение фаланг пальцев завершается к 11 годам, а запястья в 12 лет. Умеренные и доступные движения способствуют развитию кисти. У новорожденного каждая тазовая кость состоит из трех костей (подвздошной, лобковой и седалищной), сращение которых начинается с 5-6 лет и завершается к 17-18 годам. В подростковом возрасте происходит постепенное срастание крестцовых позвонков в единую кость - крестец. После 9 лет отмечаются различия в форме таза у мальчиков и девочек: у мальчиков таз более высокий и узкий, чем у девочек. Стопа человека образует свод, который опирается на пяточную кость и на передние концы костей плюсны. Свод действует как пружина, смягчая толчки тела при ходьбе. У новорожденного ребенка сводчатость стопы не выражена, она формируется позже, когда ребенок начинает ходить.

Череп. У новорожденного черепные кости соединены друг с другом мягкой соединительнотканной перепонкой. Это - роднички. Наиболее сильно кости черепа растут в течение первого года жизни. С возрастом, особенно с 13-14 лет, лицевой отдел растет более энергично и начинает преобладать над мозговым. У новорожденного объем мозгового отдела черепа в 6 раз больше лицевого, а у взрослого в 2-2,5 раза. Рост головы наблюдается на всех этапах развития ребенка, наиболее интенсивно он происходит в период полового созревания. С возрастом существенно изменяется соотношение между высотой головы и ростом.

Мышцы ребенка бледнее, нежнее и более эластичны, чем мышцы взрослого человека.

Мышечный тонус. В период новорожденности и в первые месяцы жизни детей тонус скелетных мышц повышен. Это связано с повышенной возбудимостью красного ядра среднего мозга. Тонус мышц играет важную роль в осуществлении координации движений.

Сила мышц. Увеличение мышечной массы и структурные преобразования мышечных волокон с возрастом приводят к увеличению мышечной силы. В дошкольном возрасте сила мышц незначительна. После 4-5 лет увеличивается сила отдельных мышечных групп. Школьники 7-11 лет обладают еще сравнительно низкими показателями мышечной силы. Силовые и особенно статические упражнения вызывают у них быстрое утомление. Дети этого возраста более приспособлены к кратковременным скоростно-силовым динамическим упражнениям. Наиболее интенсивно мышечная сила увеличивается в подростковом возрасте. У мальчиков прирост силы начинается в 13-14 лет, у девочек раньше - с 10-12 лет, что, возможно, связано с более ранним наступлением у девочек полового созревания. В 13-14 лет четко проявляются половые различия в мышечной силе, показатели относительной силы мышц девочек значительно уступают соответствующим показателям мальчиков. Поэтому в занятиях с девочками-подростками и девушками следует особенно строго дозировать интенсивность и тяжесть упражнений. С 18 лет рост силы замедляется и к 25-26 годам заканчивается. Развитие силы разных мышечных групп происходит неравномерно. Сила мышц, осуществляющих разгибание туловища, достигает максимума в 16 лет. Максимум силы разгибателей и сгибателей верхних и нижних конечностей отмечается в 20-30 лет.

Быстрота, точность движений и выносливость. Быстрота движения характеризуется как скоростью однократного движения, так и частотой повторяющихся движений. Скорость однократных движений увеличивается в младшем школьном возрасте, приближаясь в 13-14 лет к уровню взрослого. Дошкольники 4-5 лет не могут совершать тонкие точные движения, воспроизводящие заданную программу. В младшем школьном возрасте возможность точного воспроизведения движений по заданной программе существенно возрастает. С 9-10 лет организация точных движений происходит по типу взрослого. В течение длительного периода онтогенеза формируется и выносливость (способность человека к продолжительному выполнению того или иного вида умственной или физической деятельности без снижения их эффективности). Выносливость к динамической работе еще очень невелика в 7-11 лет. С 11-12 лет мальчики и девочки становятся более выносливыми. Хорошим средством развития выносливости являются ходьба, медленный бег, передвижение на лыжах.

Темпы развития многих двигательных качеств особенно высоки в младшем школьном возрасте, что, учитывая интерес детей к занятиям физкультурой и спортом, дает основание целенаправленно развивать двигательную активность в этом возрасте.

8. Сенсорные системы

Среди сенсорных систем организма различают вкусовую, слуховую, зрительную, вестибулярную, обонятельную и соматосенсорную системы.

Рецепторы соматосенсорной системы расположены в коже и воспринимают прикосновения, вибрацию, тепло, холод, боль. В коже 3 слоя:

наружный слой состоит из прилегающих друг к другу погибших клеток, которые постоянно отшелушиваются, выполняют защитную функцию. В более глубоких слоях живые клетки, которые защищают кожу от ультрафиолетовых лучей, имеющих пигмент меланин, от которого зависит цвет кожи.

дерма (кожа) образована соединительной тканью из пластичных хорошо растягивающихся волокон. В ней находятся потовые и сальные железы, обеспечивающих выделительную функцию.

подкожная жировая клетчатка, предохраняющая от охлаждения, смягчающая удары и является энергетическим запасом организма.

Обонятельная система находится в слизистой оболочке верхней части носовой полости. С помощью коротких обонятельных волосков сигнал идет в височную долю мозга, где и формируется ощущение запаха.

Вкусовая система представлена эпителием языка, задней стенкой глотки, мягким небом и надгортанником. Рецепторные клетки объединены во вкусовые почки, которые собраны в сосочки - грибовидные, желобовидные и листовидные. Вкусовые рецепторы реагируют только на растворенные в воде вещества. Распознаются 4 вида вкусовых ощущений: сладкое (на кончике языка), кислое и соленое (по бокам языка), горькое (на корне языка). От рецепторов информация в виде нервных импульсов поступает в средний мозг, ядра таламуса и височные доли.

Вестибулярная система служит для анализа положения и движения тела в пространстве. Она оказывает разнообразные побочные влияния на многие функции организма: слуховые, зрительные и кожные сенсорные системы. Она состоит из отделов:

периферический отдел находится во внутреннем ухе, включает два образования с рецепторами - преддверие (мешочек и маточка, предназначен для анализа действия силы тяжести при изменениях положения тела в пространстве и ускорений прямолинейного движения) и полукружные каналы (служит для анализа действия центробежной силы при вращательных движениях);

проводниковый отдел начинается от рецепторов вестибулярного узла в височной кости, отростки этих нейронов образуют вестибулярный нерв и вместе со слуховым нервом входят в продолговатый мозг; в вестибулярных ядрах продолговатого мозга находятся вторые нейроны, импульсы от которых поступают к третьим нейронам в таламусе (промежуточный мозг);

корковый отдел представляют четвертые нейроны, часть которых представлена в височной области коры, а другая часть - находится в непосредственной близости к пирамидным нейронам моторной области коры и в постцентральной извилине.

Слуховая система:

наружное ухо - ушная раковина (для улавливания звуков), барабанная перепонка, отделяющая наружное ухо от среднего и преобразует звуковые волны в механические колебания

среднее ухо - узкая полость в височной кости, продолжается в слуховую трубку, которая открывается в глотку и уравнивает давление в полости среднего уха с атмосферным. Там же находятся слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко.

внутреннее ухо - сложная система изогнутых каналов. Улитка состоит из натянутых волокон, каждый из которых улавливает звук определенной высоты. На конце рецепторов - слуховые нервы, передающие сигнал в головной мозг, где и происходит окончательное различение звука, тона, ритма, силы, высоты и смысла.

Зрительная система:

глазное яблоко расположено в глазнице, покрыто оболочками: наружной - белочной и роговицей, средней - сосудистой, где содержится пигмент и зрачок (сужается и расширяется в зависимости от яркости света) и внутренней клетчаткой. За зрачком - хрусталик, обеспечивающий четкое изображение. В рецепторах сетчатки свет преобразовывается в нервные импульсы и передается в промежуточный мозг и зрительную кору больших полушарий на затылке.

вспомогательный аппарат - брови, веки, ресницы, слезная железа и канальца, глазодвигательные мышцы, нервы и кровеносные сосуды.

К концу 1 года жизни все вышеперечисленные сенсорные рецепторы у ребенка действуют так же как и у взрослого, но более обобщенное формирование информации в мозге, которое с дальнейшим развитием и обучением расширяется.

Речевая система

Речь является одной из сложнейших человеческих функций. Она связана с напряженной работой органов зрения, слуха и периферического речевого аппарата. Сложная координация деятельности этих органов осуществляется нервными клетками различных корковых зон. Среди корковых зон, ответственных за речь, особенно важное значение имеют центр Вернике, расположенный в левой височной доле мозга, и центр Брока, расположенный в нижней части левой лобной доли мозга. Последний представляет собой двигательный центр речи, при его разрушении нарушается речевая артикуляция. Человек понимает все услышанное, но сам не в состоянии произнести ни одного слова.

В состав речевого аппарата входят многие органы дыхания: нос, глотка, рот, гортань, трахея, бронхи, легкие, грудная клетка и диафрагма. С их помощью осуществляется голосообразование - фонация - и образование звуков речи - артикуляция. Воздушная струя, необходимая для образования голоса, возникает в фазе выдоха. Выдыхаемый воздух, проходя через гортань, приводит в колебание находящиеся там специальные голосовые связки. В результате их колебания воздух, проходящий через гортань, также начинает колебаться. Именно эти колебания воздуха и воспринимаются затем слуховым аппаратом как звук голоса. Сила голоса будет зависеть от амплитуды Колебания голосовых связок, которая определяется силой выдоха. Важное значение как усилителя звука имеют также глотка, полость рта, носовая полость. Пространство или проход от голосовых связок до губ называют речевым трактом.

Высота голоса зависит от частоты колебания голосовых связок, которая определяется их структурой: длиной, толщиной и степенью натяжения. Изменение структуры голосовых связок осуществляется в процессе речи благодаря деятельности мышечного аппарата гортани.

Образование элементов языка (звуковые фонемы) связано с деятельностью активных органов произношения: нижняя челюсть, губы, язык и мягкое нёбо. Благодаря их движению, которое и называется артикуляцией, осуществляется усиление голоса и образование звуков речи. Эти движения в основном связаны со сближением и разведением стенок речевого тракта. Например, при образовании (фонация) гласных звуков в речевом тракте для воздуха сохраняется свободный проход.

Органы речи у детей и подростков имеют свои морфофункциональные особенности. Гортань у детей значительно меньше, чем у взрослых. Наиболее высокие темпы ее роста наблюдаются в 5-7 лет и в период полового созревания (у девочек в 13-14 лет, у мальчиков в 14-16 лет). Приблизительно до 10 лет половых различий в строении гортани у девочек и мальчиков почти не существует. У мужчин гортань значительно больше, чем у женщин. Длина голосовых связок у мужчин и женщин также различна; у мужчин колеблется от 20 до 24 мм, у женщин - от 18 до 20 мм. Увеличение длины голосовых связок у мальчиков в сравнении с девочками начинается с 12 лет, поэтому до 12 лет голоса девочек и мальчиков довольно похожи.

В связи с морфофункциональным созреванием органов речи и прежде всего гортани с 11 -12 лет и до 17-18 лет идет перелом голоса - мутация. У девочек мутация наступает обычно на полгода или один год раньше. В среднем период мутации составляет 1,5-2 года. В северных странах мутация голоса наступает много позже - с 14-15 лет, а в южных раньше - с 10-12 лет. В период мутации следует оберегать голос подростков, не допускать громкого чтения, частых выступлений на концертах с пением или чтением стихов.

Список литературы

1.Возрастная анатомия и физиология: учеб. пособие / И.М. Прищепа. - Минск: Новое знание, 2006

2.Биология. Человек. 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений/ Н.И. Сонин, М.Р. Сапин. - 5-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2012

.Псеунок А.А. Возрастная анатомия и физиология: Лекции. - Майкоп: Изд-во АГУ, 2008

Собой фактически подсистему единой системы государственных органов России, которая в свою очередь может быть по разным признакам...
...строится в соответствии с потребностями общества, интересами человека, различных социальных групп населения.

Уровни живых систем. Нервная система человека. Гормоны тимуса

У многоклеточных организмов клетки, ткани, органы и системы органов не являются отдельным...
...углекислого газа в атмосфере, связанные с деятельностью человека. Главную роль в биосферном уровне выполняют "живые вещества", т. е. совокупность живых...