Рис. 9. Дыхательные органы:
1 — трахея; 2 — бронхи; 3 — бронхиолы;
4 — легкие; 5 — диафрагма
Когда человек дышит, большую часть работы выполняет диафрагма (5), состоящая из мышц и фиброзной ткани; она образует сплошную стенку между грудной клеткой и грудной полостью. При вдохе мышечные волокна диафрагмы сокращаются и сглаживают купол диафрагмы, сдвигая центральную часть вниз, к брюшной полости. Это увеличивает объем легких и способствует прохождению в них воздуха через трахею, носовую или ротовую полость. Выдох происходит путем простого расслабления мышц; при этом воздух выходит так, как если бы его стали выпускать из воздушного шарика.
Нервная система
Нервная система играет важнейшую роль в сенсорном восприятии органов чувств, в ощущении боли и удовольствия, в контроле за движениями и в регулировании многих функций организма. Эта самая сложная система человеческого организма играет также жизненно важную роль в развитии речи, мышления и памяти. Нервная система подразделяется на центральную нервную систему и периферическую.
Центральная нервная система
К центральной нервной системе относятся головной мозг и спинной мозг, которые полностью контролируют все нервные ткани тела. Важнейшими функциями мозга являются регуляция деятельности внутренних органов, координация всех физиологических и биохимических процессов, протекающих в нашем теле, и адаптация организма к внешней среде. Раздражения, поступающие из внешнего мира (звуковые, световые, тактильные, вкусовые и пр.), воспринимаются специальными нервными окончаниями — рецепторами.
Рецепторы — это «окна» нервной системы. Они служат посредниками между внешней средой и мозгом. Рецепторы обладают специфической чувствительностью к изменениям температуры, освещения, уровней звуковых колебаний и другим стимулам. Однако мозг должен быть информирован и о том, что происходит в самом организме. Поэтому рецепторы есть во всех частях тела, внутри каждого органа. Сигналы из внешнего и внутреннего мира разнообразны по своей природе — они могут быть механическими, химическими и пр. Эти сигналы преобразуются в рецепторах в нервные импульсы и по чувствительным нервам передаются в спинной и головной мозг. Таким образом, мозг постоянно получает обширную информацию об изменениях в окружающем мире и о состоянии самого организма. Эта информация подвергается сложнейшей переработке и также в виде нервных импульсов передается в исполнительные органы, регулируя физиологические процессы, биохимические реакции и мышечную деятельность.
Спинной мозг представляет собой столб нервной ткани, который тянется внутри позвоночника от головного мозга до нижней части спины. У спинного мозга есть две главные функции. Во-первых, он служит двусторонней проводящей системой между головным мозгом и периферической нервной системой. Во-вторых, он осуществляет контроль над простой рефлекторной деятельностью. Если, например, человек случайно положил руку на горячую плиту, болевые рецепторы в коже пошлют импульсы по чувствительным волокнам к спинному мозгу и человек быстро автоматически отдергивает руку.
Действующие элементы нервной системы — это миллионы взаимосвязанных между собой нервных клеток, называемых нейронами. Их функция очень схожа с функцией проводов в сложном электромеханизме: они принимают сигналы в одной части нервной системы и передают их в другую, где эти сигналы могут, в свою очередь, быть направлены дальше, к другим нейронам, или же вызвать какое-либо действие (например, сокращение мышечных волокон). В соответствии со своими функциями нейроны делятся на три типа: чувствительные (сенсорные) нейроны, передающие информацию от органов чувств в центральную нервную систему; интеронейроны, обрабатывающие полученную информацию, и двигательные нейроны, возбуждающие произвольные и непроизвольные движения.
Периферическая нервная система
Главными компонентами периферической нервной системы являются нервы, которые соединяют центральную нервную систему с другими частями тела, и ганглии — группы нервных клеток, расположенных в различных точках нервной системы. Периферическая нервная система имеет два главных подразделения: соматическую нервную систему, находящуюся под постоянным контролем человека, и вегетативную систему, находящуюся под его бессознательным контролем. Соматическая система выполняет двойственную задачу. Во-первых, она собирает информацию об окружающем мире от органов чувств, в которых находятся специальные рецепторные клетки. Сигналы от этих рецепторов переносятся в центральную нервную систему по чувствительным волокнам. Во-вторых, соматическая система передает сигналы по двигательным волокнам от центральной нервной системы к скелетным мышцам, вызывая таким образом движение.