Текст книги "Биология. Человек. 8 класс"

Д. В. Колесов, Р. Д. Маш, И. Н. Беляев
Биология. Человек. 8 класс

Как работать с учебником

Прежде чем приступить к изучению курса, познакомьтесь с его содержанием и структурой по оглавлению, уясните структуру параграфа.

Перед началом чтения текста параграфа познакомьтесь с вопросами, стоящими после его названия, и вспомните объяснения учителя в классе. Затем прочитайте текст, ответьте на вопросы и выполните задания. В случае затруднения уточните материал по тексту учебника.

В учебнике даны материалы для проведения опытов и наблюдений, лабораторные работы, эксперименты и функциональные пробы, описаны наиболее опасные болезни и травмы, а также меры доврачебной помощи. Многие задания можно использовать для тренировки внимания, памяти, наблюдательности.

Дополнительный материал выделен мелким шрифтом. В конце каждой главы дано краткое обобщение изученного материала под рубрикой «Основные положения главы».

Работая с учебником, постоянно оценивайте свои достижения. Довольны ли вы ими? Что нового вы узнаёте при изучении новой темы? Как могут пригодиться вам эти знания в повседневной жизни? Если какой-то материал покажется вам сложным, обратитесь за помощью к учителю или воспользуйтесь справочной литературой и ресурсами Интернета. Дополнительную информацию по темам курса вы можете найти на сайтах: http://school-collection.edu.ru/catalog/ (Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов), http://gigiena-center.ru/ (Центр гигиены и эпидемиологии), http://medicinform.net/ (Медицинская информационная сеть), http://www.medkurs.ru/history/ (История медицины), http://sbio.info/ (Современная биология, научные обзоры, новости науки), http://humbio.ru/ (База знаний по биологии человека).

Материал этих сайтов вам пригодится и для проектно-исследовательской деятельности. Предлагаем вам примерную тематику проектов.

1. Экологически грамотный потребитель товаров: упаковки, штрихкоды, индексы пищевых добавок, этикетки на одежде и др.

2. Определение содержания основных витаминов в суточном рационе, сопоставление с нормативами.

3. Определение количества минеральных солей в суточном рационе, сопоставление с нормативами.

4. Определение нитратов в продуктах питания.

5. Составление пищевых рационов в зависимости от энергозатрат организма.

6. Определение индивидуального среднесуточного потребления белков, жиров, углеводов (в том числе по приёмам пищи), сопоставление с нормативами.

7. Изучение зависимости частоты дыхания от состояния организма.

8. Кожа: типирование, уход, возрастные изменения, заболевания, улучшение состояния.

9. Оценка собственного образа жизни: привычек, здоровья, степени физической подготовки, правильности питания.

10. Определение объёма памяти, объёма внимания.

11. Разработка и проведение социологического опроса разных групп населения по проблеме их отношения к собственному здоровью.

12. Биоритмы как основа рациональной организации порядка человека. Определение индивидуального ритма работоспособности.

13. Составление рациональных режимов дня для людей различных возрастных групп.

Желаем вам успехов в изучении биологии!

Введение

Человек в ряду живых существ. Как и все живые организмы, человек рождается и умирает, питается и дышит, воспроизводит потомство. Его тело имеет клеточное строение, а каждая клетка состоит из множества сложных и простых молекул, среди которых большое значение имеют молекулы органических веществ.

Вода, пища, кислород воздуха, комфортная температура среды, безопасность – естественные потребности каждого живого существа, в том числе и человека. Нередко эти потребности называют базовыми, жизненно необходимыми.

Всё человечество относится к единому биологическому виду – Homo sapiens (Человек разумный), но этот вид значительно отличается от всех других. Человек обладает сознанием и способен к труду. Трудовая деятельность позволила намного расширить пищевую базу, создать одежду, жилища, улучшить быт. Использование угля, нефти, электричества и других видов энергии дало возможность не только обеспечить людей теплом и горячей пищей, но и создать современный транспорт. Возникшая в начале человеческой истории устная речь в дальнейшем пополнилась изобретением письменности, средствами звуко– и видеозаписи, телефоном, телевидением. Успехи медицины заставили отступить многие болезни.

Понятно, что одному человеку не под силу справиться со всем этим сложным хозяйством. Он выполняет лишь небольшую часть общей работы, получая вознаграждение за свой труд. Это позволяет ему использовать то, что создано трудом других людей. Распределение общественных благ определяет уровень жизни человека.

Улучшение условий жизни увеличило её продолжительность (в среднем от 25 до 70 лет). Но успехи цивилизации принесли с собой многочисленные издержки: загазованность атмосферы, появление пищевых продуктов, содержащих нитраты и другие вредные вещества. Кроме того, не все люди ведут здоровый образ жизни: их здоровью вредят недостаток двигательной активности, табак, алкоголь, наркотики. Вследствие этого перед каждым человеком встала проблема выбора: как правильно жить, чтобы возможно дольше сохранить здоровье и работоспособность. Для того чтобы её решить, необходимо знать, как устроен наш организм, как он функционирует, что для него полезно, а что вредно. На эти вопросы и попытается ответить наш курс.

Глава 1. Науки, изучающие организм человека

Из этой главы вы узнаете

• о становлении наук, изучающих природу человека и охрану его здоровья;

• о методах анатомии, физиологии, психологии и гигиены.

Вы научитесь

• использовать методы науки для решения возникающих проблем;

• при необходимости выбирать для консультации нужных специалистов.

§ 1. Науки о человеке. Здоровье и его охрана

1. Как изучают строение и функции человеческого организма?

2. Почему опыты на животных позволяют лучше понять функции организма человека?

3. Что такое психология?

4. Что такое здоровье? Как его сохранить?

Анатомия человека изучает строение человеческого тела и его органов. Название этой науки происходит от латинского слова «анатомэ» – «рассечение». Вскрытие умерших людей – наиболее древний метод изучения строения организма человека.

Однако в настоящее время строение организма можно изучать и прижизненно. Рентгеноскопия, ультразвуковое исследование, магнитно-резонансная томография и многие другие методы позволяют не только детально изучать строение органов, но и обнаруживать малейшие отклонения в их состоянии, что необходимо при диагностике заболеваний (рис. 1).

Анатомия изучает не только внутреннее строение человека, но и внешние его особенности: рост, вес, пропорции тела, тип телосложения.

Анатомические названия едины для всех стран. Они даются на национальном и латинском языках. Употребление латинских названий предусмотрено Международной анатомической номенклатурой.

Органы на таблицах анатомического атласа обычно рисуют так, как они расположены у человека, обращённого к нам лицом. Поэтому органы, находящиеся у человека справа, на рисунках изображены слева, то есть зеркально. Соответственно органы, находящиеся у человека слева, на таблице изображаются с правой стороны.

Физиология человека – наука, изучающая функции человеческого организма и его органов. Её название происходит от греческого слова «физис» – «природа». Основу физиологических методов составляют наблюдения за здоровыми и больными людьми и эксперименты на животных.

Совершенствуются лабораторные методы изучения крови, слюны, мочи и других веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности.

Современные приборы позволяют по электрической активности органов судить о работе сердца, мозга, сосудов и других органов и проводить измерения, приближая физиологию к точным наукам.

Электроэнцефалограф позволяет оценить электрическую активность различных отделов головного мозга.

Рис. 1. Магнитно-резонансная томография головного мозга (А) и коленного сустава (Б)

Наряду со сложными инструментальными методами существуют и более простые, позволяющие оценивать работоспособность и тренированность человека. Это – функциональные пробы. Человеку дают дозированную нагрузку, например присесть 20 раз. При этом регистрируют изменения работы его сердечной мышцы. Зная норму, каждый человек может определить, соответствуют ли ей его личные показатели.

Психология – наука, изучающая общие закономерности психических процессов и индивидуально-личностные свойства человека. Её название происходит от греческого слова «психо» – «душа». Каждый человек отражает явления внешнего мира по-своему, определяет их ценность в зависимости от своих индивидуальных потребностей. У каждого складывается свой субъективный (присущий только ему одному) внутренний мир. Каждый строит свои взаимоотношения с другими людьми согласно своим убеждениям, сам определяет свои поступки и оценивает их. Вся эта сложная работа составляет душевную деятельность человека, его психику. Она включает в себя восприятие, представление, мышление, память, волю, чувства, переживания и индивидуальные особенности людей: характер, способности, интересы.

Психология пользуется методами, присущими любой науке: наблюдениями, экспериментами, измерениями. Важное значение имеет также самонаблюдение, поскольку о собственных переживаниях может рассказать только сам человек. Самонаблюдение – субъективный метод исследования. Но если разные люди описывают свои мысли и переживания одинаково, можно сделать вывод о наличии определённой закономерности.

Гигиена (от греч. «гигиенос» – здоровый) – отрасль медицины, изучающая влияние природной среды, труда и быта на организм человека с целью разработки мероприятий по охране здоровья людей.

Существуют различные направления гигиены, например школьная, производственная, гигиена сельскохозяйственного труда и т. д. Как и другие науки, гигиена использует наблюдение, измерение, эксперимент, а также моделирование и статистику.

Изучение факторов природной среды требует применения физических, химических и биологических методов: определяют температуру и состав воды и воздуха, химический состав почвы, продуктов питания, вещей и строений, уровень радиации, степень загрязнения различных объектов.

Физиологические гигиенические наблюдения позволяют определить, как человек приспосабливается к тем или иным факторам среды. Эти сведения нужны для создания средств защиты и разработки методов тренировки, позволяющих быстрее приспособиться к неблагоприятным условиям.

Клинические гигиенические наблюдения выявляют причины заболеваний, общих для многих людей. Так, исследования врачей-стоматологов привели к выводу, что быстрое разрушение зубов может быть связано с недостатком фтора в питьевой воде. В результате этих исследований была разработана специальная фторсодержащая зубная паста.

На основе перечисленных выше методов разрабатываются санитарные нормы, необходимые для здорового образа жизни людей, безопасные условия для их деятельности. В каждом более или менее крупном населённом пункте имеются санитарно-эпидемиологические станции (СЭС), контролирующие соблюдение этих норм.

Здоровье и его охрана. Одной из самых важных ценностей человека является его здоровье. Согласно определению Всемирной организации здравоохранения, здоровье – это состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней. Многие люди считают, что охрана их здоровья – это задача медицины. Однако никакие современные достижения не вернут здоровье, если человек не научится его сохранять сам. Каждый человек должен уметь заботиться о своём здоровье.

Для того чтобы быть здоровым и хорошо себя чувствовать, надо выполнять определённые правила. Изучая строение и работу органов человека, вы познакомитесь с ними. Важнейшими факторами, сохраняющими здоровье, являются физическая активность и закаливание организма. Соблюдение режима дня, правильное чередование труда и отдыха позволяют организму разумно распределять и восстанавливать свои силы. Сбалансированное качественное питание – важный фактор сохранения здоровья. Укрепляют наше здоровье соблюдение правил гигиены, чистота тела, одежды и помещения. Важным здоровьесберегающим методом является аутотренинг – способ восстановления эмоционального равновесия, особая методика самовнушения в сочетании с мышечным расслаблением. Аутотренинг помогает быстро снять излишнюю нервно-мышечную напряжённость, волнение, проявление неврозов, головные боли, позволяет управлять настроением, мобилизовать все душевные и физические силы на достижение поставленной цели.

Факторы, нарушающие здоровье, по-другому их называют факторами риска, – это инфекции и отравления, переохлаждение и перегрев организма, недостаток движения, неправильное питание, травмы, употребление алкоголя и курение. Для сохранения здоровья необходимо полностью отказаться от всех вредных привычек.

Физическое состояние человека в значительной степени зависит также от его психического состояния, от умения преодолевать конфликтные ситуации и формировать гармоничные отношения с другими людьми.

АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ, ПСИХОЛОГИЯ, ГИГИЕНА; ЗДОРОВЬЕ, ФАКТОРЫ, СОХРАНЯЮЩИЕ ЗДОРОВЬЕ; ФАКТОРЫ РИСКА.

Задания

1. Составьте и заполните таблицу «Науки, изучающие человека». Для заполнения столбца «Предмет изучения» используйте предложенные ниже варианты формулировок:

а) строение человека и его органов;

б) функции человеческого организма;

в) духовная деятельность человека;

г) влияние природной среды, быта и труда на здоровье человека с целью охраны здоровья населения.

2. Используя дополнительную литературу и интернет-ресурсы, подготовьте сообщение или презентацию о современных методах исследования человека.

3. Вместе с учителем и одноклассниками организуйте экскурсию на местную СЭС. Подготовьте вопросы, ответы на которые вы хотели бы получить в ходе этой экскурсии. Составьте отчёт.

4. Объясните, почему факторы, нарушающие здоровье, называют факторами риска.

§ 2. Становление наук о человеке

1. Что вам известно о древней греко-римской культуре?

2. С какими именами она связана?

3. Почему эпоха Возрождения получила такое название?

Людей всегда интересовали проблемы жизни и смерти, способы борьбы с недугами, сохранение здоровья и долголетия, отличие живого от неживого. Вначале считалось, что здоровьем человека, его поступками, жизнью и смертью управляют боги. Но уже на рубеже VI и V вв. до н. э. греческий мыслитель Гераклит (конец VI – начало V в. до н. э.) высказал мысль, что организмы развиваются по законам природы и, познав их, можно использовать эти законы на благо людей. Гераклит считал, что мир непрерывно меняется. Ему принадлежит крылатая фраза: «В одну и ту же реку нельзя войти дважды!»

Великий греческий мыслитель Аристотель (384–322 до н. э.) много лет занимался сравнением органов животных и человека, изучал их развитие. Он обратил внимание на то, что любое живое существо отличается от неживых тел чёткой и строгой организацией. Именно он ввёл термин «организм», происходящий от слова «организация».

Аристотель первым из мыслителей понял, что душевная деятельность человека есть свойство его тела и существует до тех пор, пока живёт тело. Теперь мы знаем, что душевная деятельность связана со свойством мозга получать, обрабатывать и использовать информацию для удовлетворения потребностей организма. Жизнь любого существа невозможна без информации о состоянии окружающей среды.

Для развития медицины и гигиены много сделал известный медик Античности Гиппократ (ок. 460 – ок. 377 до н. э.). Он одним из первых стал изучать влияние на здоровье людей природных факторов: воды, пищи, земли, на которой выращивают продукты, температуры и влажности воздуха. Ему удалось найти причины болезней, в которых виноваты сами люди.

Продолжателем идей Гиппократа был известный римский врач Клавдий Гален (130–200 н. э.). Он вскрывал домашних и диких животных и тщательно описывал их органы. Подробно изучив строение костей, мышц и суставов обезьяны, Гален предположил, что человек устроен сходным образом. Галену принадлежат многие работы о функциях органов.

Изучение человека в эпоху Возрождения. Идеология, сложившаяся в Средневековье, мало способствовала развитию науки. Пробуждение началось лишь в XIV–XVII вв. н. э. Этот период вошёл в историю под названием Возрождение. Большой вклад в изучение человека был сделан великим итальянским художником и учёным Леонардо да Винчи (1452–1519). Он тщательно изучал, описывал и зарисовывал строение тела человека. При этом каждую его часть он изображал с разных сторон, что давало возможность воспринимать орган в разных ракурсах (рис. 2).

Рис. 2. Анатомические рисунки Леонардо да Винчи

Анатомические рисунки выполнялись и другим великим итальянским художником – Рафаэлем Санти (1483–1520). Он считал, что для правильного изображения человека надо знать расположение костей его скелета в той или иной позе.

Большой вклад в медицинскую науку был сделан бельгийцем Андреасом Везалием (1514–1564), учившимся во Франции и преподававшим в Италии. Он точно описал и с помощью учеников-художников изобразил внутренние органы человеческого тела и скелет (рис. 3). В частности, он установил, что левый и правый желудочки человеческого сердца не сообщаются между собой.

Рис. 3. Скелет стоящего человека (из сочинения Везалия)

Однако решающий вклад в понимание основных законов движения крови был сделан английским учёным Уильямом Гарвеем (1587–1657), открывшим два круга кровообращения: малый и большой.

Заслуга Гарвея состояла и в том, что он впервые применил экспериментальные методы для решения физиологических проблем.

Огромное значение для развития физиологии имело открытие рефлекса, сделанное французским философом Рене Декартом в первой половине XVII столетия. Впоследствии оно было развито трудами русских учёных Ивана Михайловича Сеченова (1829–1905) и Ивана Петровича Павлова (1849–1936).

Развитие анатомии, физиологии и гигиены с начала XIX в. до наших дней. Этот период ознаменовался большими открытиями. Изобретение оптического, а затем и электронного микроскопа позволило изучить строение клеток и тканей на субмолекулярном уровне; создание электронных приборов дало возможность установить природу нервного импульса – сигнала, передающего информацию по нервным каналам связи; проникнуть в тайны работы мозга. Успехи экспериментальной гигиены позволили найти надёжные методы борьбы с инфекционными болезнями и искоренить многие из них.

Медикам и химикам удалось разработать целый класс эффективных лекарств, в том числе антибиотиков, и победить многие опасные болезни. Успехи в области иммунологии – науки о защитных силах организма – позволили создать эффективные предупредительные прививки против ряда опасных инфекционных болезней. Большой вклад в развитие науки об иммунитете был сделан французским учёным Луи Пастером и нашим соотечественником Ильёй Ильичом Мечниковым. Благодаря развитию иммунологии и хирургической техники стали возможны операции по пересадке органов.

ГЕРАКЛИТ, АРИСТОТЕЛЬ, ГИППОКРАТ, КЛАВДИИ ГАЛЕН, ЛЕОНАРДО ДА ВИНЧИ, РАФАЭЛЬ САНТИ, АНДРЕАС ВЕЗАЛИЙ, УИЛЬЯМ ГАРВЕЙ, ЛУИ ПАСТЕР, ИЛЬЯ МЕЧНИКОВ.

Вопросы

1. Как представлял Гераклит происходящие в природе процессы?

2. Кому из учёных принадлежит термин «организм»? Какое свойство живой природы было отмечено в этом названии?

3. Как решал Аристотель проблему души и тела?

4. Кто из античных философов впервые заинтересовался проблемами гигиены и охраны здоровья?

5. Чем вы можете объяснить, что Средние века явились периодом застоя в изучении человека, его строения и особенностей жизнедеятельности?

6. Какой вклад в науку о кровообращении внесли Везалий и Гарвей?

7. Как отразились успехи техники на развитии анатомии, физиологии и медицины?

Задания

1. Систематизируйте знания, полученные из этого параграфа. Составьте и заполните таблицу «Учёные и их достижения в изучении человека».

2. Используя дополнительную литературу и интернет-ресурсы, подготовьте сообщение или презентацию о современных достижениях медицины или фармакологии – науки о лекарственных веществах и их действии на организм.

Основные положения главы 1

Строение тела и органов изучает анатомия, функции – физиология, общие закономерности психических процессов, индивидуально-личностные свойства и поведение человека – психология. Изучением влияния природных условий, труда и быта на организм занимается гигиена. Она разрабатывает методы охраны и поддержания здоровья.

Здоровье человека – одна из самых важных ценностей. Согласно определению ВОЗ, здоровье – это состояние полного физического, душевного и социального благополучия.

Важнейшими факторами, сохраняющими здоровье, являются физическая активность, закаливание организма, соблюдение режима дня и правил гигиены, сбалансированное качественное питание.

Факторы, нарушающие здоровье, или факторы риска, – это инфекции и отравления, переохлаждения и перегрев организма, недостаток движения, неправильное питание, вредные привычки.

Науки о строении и функциях человеческого тела возникли ещё в античные времена в связи с потребностями медицины. Они успешно развивались в трудах Аристотеля, Гиппократа, Везалия, Гарвея. Развитие этих наук в наши дни во многом связано с совершенствованием техники.