Текст книги "Биология. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ"

5.2.3. Строение и функции системы органов кровообращения и лимфообращения

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: аорта, артерии, ацетилхолин, вены, давление крови, капилляры, клапаны (двустворчатые, трехстворчатые, полу лунные, карманные), кровообращение, кровотечение (капиллярное, венозное, артериальное), круги кровообращения, лимфообращение.

Кровеносная и лимфатическая системы объединяют все системы органов, обеспечивая обмен веществ между кровью и тканями.

Сердечно-сосудистая система замкнутая, состоит из четырехкамерного сердца и кровеносных сосудов, образующих 2 круга кровообращения – большой и малый (легочный).

Сердце – полый мышечный орган, состоящий из левого и правого предсердий, разделенных перегородкой и левого и правого желудочков, также разделенных полной перегородкой. Между предсердиями и желудочками находятся створчатые клапаны. Они препятствуют обратному току крови из аорты и легочного ствола в сердце. В правой половине сердца – трехстворчатый, а в левой – двухстворчатый клапаны. На границе левого желудочка и аорты, правого желудочка и легочного ствола находятся полулунные клапаны. Сердечная мышца состоит из поперечно-полосатых мышечных волокон.

Сердце может некоторое время сокращаться автоматически, даже будучи изолированным от организма. Эта его способность сокращаться под влиянием собственных нервных импульсов, возникающих в правом предсердии, называется автоматией.

Работа сердца состоит из трех фаз, объединенных в сердечный цикл:

– систола предсердий – 0,1 сек – поступление крови из предсердий в желудочки. Створчатые клапаны открыты;

– систола желудочков – 0,3 сек – поступление крови из желудочков в аорту и легочный ствол. Створчатые клапаны закрыты. Полу лунные – открываются;

– диастола предсердий и желудочков – 0,4 сек, общее расслабление сердца. Полулунные клапаны закрыты.

Средняя нормальная частота сердечных сокращения – 60–75 уд/мин. У тренированных людей частота сокращений сердца меньше. У новорожденных – 140 уд/мин.

Центры, регулирующие сердечную деятельность, находятся в продолговатом и спинном мозге, гипоталамусе и коре больших полушарий. Парасимпатические волокна замедляют работу сердца, симпатические – усиливают.

Гуморальная регуляция осуществляется гормонами надпочечников – адреналином (усиливает работу сердца) и ацетилхолином (замедляет работу сердца), а также гормоном щитовидной железы – тироксином (учащает сердечный ритм).

Кровеносные сосуды делятся на артерии, вены и капилляры.

Артерии обладают толстыми стенками, с большим количеством эластических и гладких мышечных волокон. Давление крови и скорость кровотока в них наибольшие. Артерии несут артериальную кровь от сердца. Исключение составляют легочные артерии, несущие венозную кровь к легким.

Вены состоят из трех слоев, но эластических и мышечных волокон в них меньше. Несут венозную кровь к сердцу, за исключением легочных вен, несущих артериальную кровь от легких к сердцу.

Капилляры – мельчайшие кровеносные сосуды, стенки которых состоят из одного слоя клеток. Через стенки капилляров происходят обменные процессы между кровью и тканями.

Движение крови по сосудам. Кровь циркулирует по системе органов кровообращения, связывающей все органы человека.

Движение крови по сосудам определяется разностью давлений крови в артериях и венах. Эта разность давлений создается работой сердца и силой сопротивления стенок сосудов току крови. Непрерывность тока крови обеспечивается эластичностью сосудов и колебаниями их стенок. Движению крови в венах способствуют венозные клапаны и скелетные мышцы, сокращение которых проталкивает кровь к сердцу. Крупные вены обладают присасывающим действием, возникающим при увеличении объема грудной полости.

Процесс циркуляции крови называется гемодинамикой. Скорость кровотока зависит от разности давлений крови в начале и конце каждого круга кровообращения, от сопротивления сосудов и от суммарной ширины просвета сосудов.

Скорость кровотока в аорте равна 0,5 м/сек, в капиллярах – 0,00005 м/сек, в венах – 0,25 м/сек. Суммарная площадь поперечного сечения капилляров в 10 тыс. раз больше площади поперечного сечения аорты, именно поэтому там самая низкая скорость кровотока.

Давление крови отражает состояние сердечной мышцы и стенок сосудов. Его разность в начале и в конце круга кровообращения обеспечивает движение крови по сосудам. Различают систолическое и диастолическое давление. Систолическое давление в норме равно 120 мм рт. ст., диастолическое – 80 мм рт. ст.

По мере продвижения крови по сосудистому руслу давление падает. Минимальных значений оно достигает в полых венах, во время вдоха.

При физической нагрузке давление крови повышается. У людей пожилого возраста стенки кровеносных сосудов теряют эластичность, что также ведет к повышению артериального давления.

Артериальный пульс – это ритмические колебания стенок артерий, вызванные поступлением крови в аорту во время систолы левого желудочка. Пульс, его частота и ритмичность отражает состояние сердечно-сосудистой системы.

Регуляция кровообращения осуществляется сосудодвигательным центром продолговатого мозга. Симпатические нервы суживают просветы сосудов, парасимпатические – расширяют. Сосуды мозга, легких и сердца не суживаются при возбуждении симпатических волокон.

К гуморальным регуляторам просвета сосудов относятся сосудосуживающие гормоны – адреналин, вазопрессин и сосудорасширяющие – ацетилхолин, гистамин.

Круги кровообращения. Малый круг кровообращения начинается в правом желудочке. Из правого желудочка венозная кровь поступает в легочный ствол, который делится на правую и левую легочные артерии. В легких кровь становится артериальной и возвращается по четырем легочным венам в левое предсердие. Там малый круг кровообращения завершается. Большой круг начинается в левом желудочке. Кровь поступает в аорту и две коронарные артерии сердца. Аорта имеет восходящую и нисходящую части. Восходящая часть переходит в дугу аорты, от которой отходят сонные и подключичные артерии. По ним кровь движется к голове, верхним конечностям. Нисходящая часть образует грудную и брюшную аорты. Их ветви снабжают кровью органы грудной и брюшной полости, органы малого таза, нижние конечности. От верхней части туловища кровь поступает в правое предсердие по верхней полой вене. Нижняя полая вена собирает кровь от нижней части туловища и от непарных органов брюшной полости – желудка, кишечника, поджелудочной железы и селезенки. Кровь от этих органов поступает сначала в воротную вену печени. Там происходит дезинтоксикация (очищение, обезвреживание) крови. Затем по двум печеночным венам кровь направляется в нижнюю полую вену. Верхняя и нижняя полые вены впадают в правое предсердие, где и заканчивается большой круг кровообращения.

Часть от общего объема крови «депонируется» в кровяных депо – селезенке, печени, коже. Депонированная кровь является резервом, который не требуется организму в спокойном состоянии, но может оказаться необходимым при напряженной работе и кровопотерях. Депонированная кровь восполняет недостаток объема крови, кислорода и глюкозы.

Лимфообращение. Лимфатическая система обеспечивает отток жидкостей от органов, выполняет кроветворную и защитную функции, участвует в обмене веществ (в лимфу поступают продукты расщепления жиров). Из клеточных элементов, в норме, в ней встречаются только лимфоциты и в очень ограниченном количестве эритроциты. Белков в лимфе меньше, чем в плазме крови. Состав лимфы не является постоянным.

Лимфа образуется из тканевой жидкости, которая фильтруется в лимфатических капиллярах. От них отходят более крупные лимфатические сосуды. По левому и правому лимфатическим протокам лимфа идет в вены большого круга кровообращения. В определенных местах лимфатической системы есть скопления лимфатических узлов – подмышечные, паховые, подчелюстные и др. В них скапливаются защитные клетки крови – лимфоциты. Тут происходит обезвреживание микроорганизмов. При воспалительных инфекционных заболеваниях лимфоузлы увеличиваются в размерах, становятся болезненными и прощупываются пальцами. Движение лимфы обеспечивается сокращением стенок лимфатических сосудов, клапанами, препятствующими обратному току лимфы, сокращением скелетных мышц и отрицательным давлением в грудной полости.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Малый круг кровообращения заканчивается в

1) правом предсердии 3) левом предсердии

2) правом желудочке 4) левом желудочке

А2. Малый круг кровообращения – это путь крови от

1) левого желудочка к правому предсердию

2) правого желудочка к левому предсердию

3) левого предсердия к правому желудочку

4) правого предсердия к левому желудочку

А3. Большой круг кровообращения начинается

1) в правом желудочке 3) левом предсердии

2) правом предсердии 4) левом желудочке

А4. В капиллярах большого круга кровообращения происходит

1) превращение венозной крови в артериальную

2) превращение артериальной крови в венозную

3) обеззараживание крови от микроорганизмов

4) всасывание продуктов расщепления жиров

А5. Полые вены впадают в

1) левое предсердие 3) левый желудочек

2) правое предсердие 4) правый желудочек

А6. Кровь в аорту поступает из

1) правого желудочка сердца

2) левого предсердия

3) левого желудочка сердца

4) правого предсердия

А7. Полулунный клапан находится

1) между правым и левым желудочками

2) между правым предсердием и правым желудочком

3) на границе левого желудочка и аорты

4) между левым предсердием и левым желудочком

А8. Сосудо-двигательные центры расположены в

1) спинном мозге 3) промежуточном мозге

2) среднем мозге 4) продолговатом мозге

А9. Из лимфатических протоков лимфа поступает в

1) легочную артерию

2) вены большого круга кровообращения

3) аорту

4) вены малого круга кровообращения

А10. Венозные клапаны

1) препятствуют обратному току крови

2) подталкивают кровь к сердцу

3) регулируют просвет сосудов

4) направляют движение крови от сердца

А11. В каком из сосудов значение давления крови считается максимальным?

1) в верхней полой вене 3) в легочной вене

2) в аорте 4) в легочной артерии

А12. У людей, попавших в аварию или пострадавших в результате травм, пульс прощупывают в области шеи. В каком кровеносном сосуде обнаруживается этот пульс?

1) в сонной артерии 3) в аорте

2) в легочной артерии 4) в легочной вене

А13. Наиболее распространенными форменными элементами лимфы являются

1) эритроциты 3) фагоциты

2) тромбоциты 4) лимфоциты

Часть В

В1. Назовите сосуды большого круга кровообращения

1) легочная артерия

2) легочная вена

3) нижняя полая вена

В2. Артерии – это сосуды,

1) несущие кровь от сердца

2) по которым течет только артериальная кровь

3) несущие кровь к сердцу

4) по которым течет и венозная, и артериальная кровь

5) в которых давление крови выше, чем в других сосудах

6) в которых скорость крови ниже, чем в других сосудах

ВЗ. Установите соответствие между отделом сердца и особенностями ее строения и функций[6]6
  Аналогичные задания даются для выявления знаний кругов кровообращения, состава крови в отделах сердца.


[Закрыть]

В4.[6]6
  Аналогичные задания даются для выявления знаний кругов кровообращения, состава крови в отделах сердца.


[Закрыть] Установите последовательность движения лимфы по сосудам

A) вены большого круга

Б) лимфатические капилляры

4) сонная артерия

5) легочные капилляры

6) печеночная вена

B) правый и левый лимфатические протоки

Г) лимфатические сосуды

Часть С

С1. Почему человек не может долго дышать чистым кислородом?

С2. Почему палец, туго перевязанный резинкой или жгутом, сначала «багровеет», а при длительной перетяжке становится светлее?

СЗ. Что может произойти при нарушении работы трехстворчатого клапана?

5.2.4. Размножение и развитие организма человека[7]7
  Данная тема представлена в экзаменационной работе в основном в разделе Общая биология.


[Закрыть]

Развитие организма человека. В развитии зародыша человека выделяют эмбриональный и постэмбриональный периоды.

Эмбриональный период (в среднем 280 сут.) делится на начальный, зародышевый и плодный периоды.

Начальный период – 1-я неделя развития. В этот период происходит формирование бластулы и ее прикрепление к слизистой матки.

Зародышевый период – 2-я – 8-я недели. Кровь матери и плода не смешивается. Органы начинают закладываться к концу 3-й недели. На 5-й неделе образуются зачатки конечностей, на 6—8-й неделях глаза смещаются к передней поверхности лица, черты которого начинают обозначаться. К концу 8-й недели закладка органов заканчивается и начинается формирование органов и систем органов.

Плодный период – с 9-й недели до рождения. Головка и туловище формируются к концу 2-го месяца. На 3-м месяце формируются конечности. На 5-м месяце начинаются шевеления плода, к концу 6-го месяца заканчивается формирование внутренних органов. На 7—8-м месяцах плод жизнеспособен. На 40-й неделе наступают роды.

Постэмбриональный период развития ребенка включает следующие периоды: новорожденности – первые 4 недели после рождения; грудной – с 4-й недели до 1 года;

ясельный – от 1 до 3 лет; дошкольный – с 3 до 6 лет; школьный – с 6–7 до 16–17 лет.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть В

В1. Установите правильную последовательность периодов развития человека

A) ясельный Г) грудной

Б) дошкольный Д) школьный

B) новорожденности

В2. Определите последовательность процессов, происходящих при образовании плода человека

A) бластуляция

Б) оплодотворение

B) гаструляция

Г) дифференциация тканей и органов

5.3. Внутренняя среда организма человека. Группы крови. Переливание крови. Иммунитет. Обмен веществ и превращение энергии в организме человека. Витамины

5.3.1. Внутренняя среда организма. Состав и функции крови. Группы крови. Переливание крови. Иммунитет

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работ: антитела, вакцина, внутренняя среда организма, иммунитет (естественный, искусственный, активный, пассивный, врожденный, приобретенный), лимфа, плазма, резус-фактор, фибрин, фибриноген, форменные элементы крови (лейкоциты, лимфоциты, тромбоциты, эритроциты).

Внутренняя среда организма образована кровью, лимфой и тканевой жидкостью.

Обмен веществ между клетками, лимфой и кровью осуществляется через тканевую жидкость, которая образуется из плазмы крови. Внутренняя среда организма обеспечивает гуморальную связь между органами. Она относительно постоянна. Постоянство внутренней среды организма называется гомеостазом. Кровь – важнейшая составная часть внутренней среды. Это жидкая соединительная ткань, состоящая из форменных элементов и плазмы.

Функции крови:

– транспортная – осуществляет транспорт и распределение химических веществ по организму;

– защитная – содержит антитела, осуществляет фагоцитоз бактерий;

– терморегуляционная – обеспечивает распределение тепла, образующегося в процессе метаболизма и выделении его во внешнюю среду;

– дыхательная – обеспечивает газообмен между тканями, клетками и внутренней средой.

В организме взрослого человека около 5 л крови. Часть циркулирует по сосудам, а часть находится в кровяных депо.

Условия нормального функционирования крови:

– объем крови не должен быть меньше 7 %;

– скорость кровотока – 5 л в мин.;

– сохранение нормального тонуса сосудов.

Состав крови: плазма составляет 55 % объема крови, из которых 90–92 % воды и 8—10 % неорганических и органических веществ.

В состав плазмы крови входят: белки – альбумин, глобулины, фибриноген, протромбин. Плазма, лишенная фибрина, называется сывороткой. рН плазмы = 7,3–7,4.

Форменные элементы крови.

Эритроциты – красные клетки крови. В 1 мм³ 4–5 млн.

Лейкоциты – белые клетки крови, диаметром 8– 10 мкм. В 1 мм³ 5–8 тыс.

Тромбоциты – безъядерные клетки (кровяные пластинки). Диаметром 5 мкм. В 1 мм³ – 200–400 тыс.

Зрелые эритроциты – безъядерные, двояковогнутые клетки. Основную часть составляет железосодержащий белок гемоглобин. Транспортирует молекулярный кислород, превращаясь в непрочное соединение – оксигемоглобин. Из тканей эритроцитами транспортируется углекислый газ. При этом гемоглобин превращается в карбгемоглобин. При отравлениях угарным газом образуется стойкое соединение гемоглобина – карбоксигемоглобин, неспособный связывать кислород.

Эритроциты образуются в красном костном мозге плоских костей из ядерных, стволовых клеток. Созревшие эритроциты циркулируют по крови 100–120 дней, после чего они разрушаются в селезенке, печени и костном мозге. Эритроциты могут разрушаться и в других тканях (исчезают синяки).

Тромбоциты – плоские безъядерные клетки неправильной формы, участвующие в процессе свертывания крови и способствуют сокращению гладких мышц кровеносных сосудов. Образуются в красном костном мозге. В крови циркулируют 5—10 дней, затем разрушаются в печени, легких и селезенке.

Лейкоциты – бесцветные ядерные клетки, не содержащие гемоглобина. Численность лейкоцитов может колебаться в течение суток в зависимости от функционального состояния организма. Лейкоциты осуществляют фагоцитарную функцию.

Лимфоциты, разновидность лейкоцитов, образуются в лимфоузлах, миндалинах, аппендиксе, селезенке, тимусе, костном мозге. Продуцируют антитела и антитоксины. Антитела защищают организм от чужеродных белков – антигенов.

Свертывание крови – важнейший защитный механизм, обеспечивающий предохранение организма от кровопотерь при повреждениях кровеносных сосудов. Процесс свертывания крови зависит от ряда факторов, важнейшими из которых являются ионы Са²⁺, инициирующие процесс свертывания, протромбин – белок плазмы крови, превращающийся в тромбин и фибриноген – растворимый белка плазмы, превращающегося под влиянием тромбина в нерастворимый белок – фибрин. Фибрин на воздухе образует сгусток, называемый тромбом.

Увеличению свертывающей способности крови способствуют препараты, содержащие хлорид кальция, витамин К. При больших кровопотерях необходимо переливание крови.

Переливание крови заключается в подборе донорской крови и переливании ее реципиенту.

Схема переливания крови:

При переливании крови необходимо учитывать наличие резус-фактора.

Срок жизни форменных элементов крови ограничен. Относительное постоянство количества и состава крови в организме обеспечиваются, помимо сосудов кровеносного русла, органами кроветворения (красный костный мозг, лимфоузлы, селезенка, клетки печени, синтезирующие белки плазмы) и органами кроворазрушения (печени, селезенки).

Резус-фактор – белок, который присутствует в плазме крови большинства людей. Такие люди называются резус-положительными по группам крови. У резус-отрицательных людей этого белка нет. При переливании крови необходимо учитывать ее совместимость по резус-фактору. Если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь, произойдет склеивание эритроцитов, что может привести к гибели реципиента.

Иммунитет – обеспечивает защиту организма от генетически чужеродных веществ, инфекций. Поддерживает специфичность организма.

Иммунные реакции обеспечиваются антителами и фагоцитами. Антитела вырабатываются клетками – производными от В-лимфоцитов в ответ на появление в организме антигенов. Антиген и антитело образуют комплекс антиген – антитело, в котором антиген теряет свои патогенные свойства.

Врожденный иммунитет связан с антителами, полученными ребенком с молоком матери. Кроме того, он поддерживается строением кожи и слизистых оболочек, наличием бактерицидных ферментов, кислой средой желудочного сока и т. д.

Приобретенный иммунитет обеспечивается клеточными и гуморальными механизмами (теория И. Мечникова и П. Эрлиха). Иммунитет, возникший после заболевания, называется естественным. Если иммунитет возникает после введения вакцины, содержащей ослабленных возбудителей болезни или их токсины, то он называется искусственным активным иммунитетом. После введения сыворотки, содержащей готовые антитела, возникает искусственный пассивный иммунитет.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Внутреннюю среду организма составляют

1) плазма крови, лимфа, межклеточное вещество

2) кровь и лимфа

3) кровь и межклеточное вещество

4) кровь, лимфа, тканевая жидкость

А2. Кровь состоит из

1) плазмы и форменных элементов

2) межклеточной жидкости и клеток

3) лимфы и форменных элементов

4) форменных элементов

А3. Мозоль – это скопление

1) клеток крови 2) лимфы 3) гноя 4) плазмы

А4. Эритроциты осуществляют функцию

1) транспорта кислорода 3) свертывания крови

2) защиты от инфекций 4) фагоцитоза

А5. Свертывание крови связано с переходом

1) гемоглобина в оксигемоглобин

2) тромбина в протромбин

3) фибриногена в фибрин

4) фибрина в фибриноген

А6. Неправильно перелитая кровь от донора к реципиенту

1) препятствует свертыванию крови реципиента

2) не сказывается на функциях организма

3) разжижает кровь реципиента

4) разрушает клетки крови реципиента

А7. Резус-отрицательные люди

1) не содержат в крови определенного белка

2) содержат белок, которого нет у резус-положительных людей

3) являются универсальными реципиентами

4) являются универсальными донорами

А8. Одной из причин малокровия может быть

1) недостаток железа в пище

2) повышенное содержание в крови эритроцитов

3) жизнь в горах

4) недостаток сахара в пище

А9. Эритроциты и тромбоциты образуются в

1) желтом костном мозге 3) печени

2) красном костном мозге 4) селезенке

А10. Симптомом инфекционного заболевания может служить повышение содержания в крови

1) эритроцитов 3) лейкоцитов

2) тромбоцитов 4) глюкозы

А11. Длительный иммунитет не вырабатывается против

1) кори 3)гриппа

2) ветрянки 4) скарлатины

А12. Пострадавшему от укуса бешеной собаки вводят

1) готовые антитела

2) антибиотики

3) ослабленных возбудителей бешенства

4) обезболивающие лекарства

А13. Опасность ВИЧ заключается в том, что он

1) вызывает простуду

2) приводит к потере иммунитета

3) вызывает аллергию

4) передается по наследству

А14. Введение вакцины

1) приводит к заболеванию

2) может вызвать слабую форму болезни

3) излечивает от заболевания

4) никогда не приводит к видимым нарушениям здоровья

А15. Иммунную защиту организма обеспечивают

1) аллергены 3) антитела

2) антигены 4) антибиотики

А16. Пассивный иммунитет возникает после введения

1) сыворотки 3) антибиотика

2) вакцины 4) крови донора

А17. Активный приобретенный иммунитет возникает после

1) перенесенной болезни 3) введения вакцины

2) введения сыворотки 4) рождения ребенка

А18. Приживлению чужих органов мешает специфичность

1) углеводов 3) белков

2) липидов 4) аминокислот

А19. Основная роль тромбоцитов заключается в

1) иммунной защите организма

2) транспорте газов

3) фагоцитозе твердых частиц

4) свертывании крови

А20. Фагоцитарную теорию иммунитета создал

1) Л. Пастер 3) И. Мечников

2) Э. Дженнер 4) И. Павлов

Часть В

В1. Выберите клетки и вещества крови, обеспечивающие ее защитные функции

1) эритроциты 3) тромбоциты 5) гемоглобин

2) лимфоциты 4) фибрин 6) глюкоза

В2. Установите соответствие между видом иммунитета и его характеристикой

Часть С

С1. Почему вакцина, введенная против одного инфекционного заболевания, не предохраняет человека от другого инфекционного заболевания?

С2. В целях профилактики столбняка здоровому человеку ввели противостолбнячную сыворотку. Правильно ли поступили медики? Ответ докажите.