Badanie funkcji organizmu zdrowego człowieka
advertisement
MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Iwona Pałgan Badanie funkcji organizmu zdrowego człowieka 322[15].O2.03 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” Recenzenci: mgr Lilia Kimber-Dziwisz mgr Ewa Goliszek Opracowanie redakcyjne: dr Iwona Pałgan Konsultacja: mgr inż. Teresa Jaszczyk Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 322[15].O2.03 „Badanie funkcji organizmu zdrowego człowieka”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu terapeuta zajęciowy. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1 SPIS TREŚCI 1. 2. 3. 4. Wprowadzenie Wymagania wstępne Cele kształcenia Materiał nauczania 4.1. Podstawowe pojęcia z zakresu anatomii, fizjologii, patofizjologii 4.1.1. Materiał nauczania 4.1.2. Pytania sprawdzające 4.1.3. Ćwiczenia 4.1.4. Sprawdzian postępów 4.2. Przemiana materii i energii. Środowisko biologiczne człowieka 4.2.1. Materiał nauczania 4.2.2. Pytania sprawdzające 4.2.3. Ćwiczenia 4.2.4. Sprawdzian postępów 4.3. Odporność i jej rodzaje 4.3.1. Materiał nauczania 4.3.2. Pytania sprawdzające 4.3.3. Ćwiczenia 4.3.4. Sprawdzian postępów 4.4. Budowa i czynności układu ruchu 4.4.1. Materiał nauczania 4.4.2. Pytania sprawdzające 4.4.3. Ćwiczenia 4.4.4. Sprawdzian postępów 4.5. Budowa i czynności układu sercowo-naczyniowego 4.5.1. Materiał nauczania 4.5.2. Pytania sprawdzające 4.5.3. Ćwiczenia 4.5.4. Sprawdzian postępów 4.6. Układ chłonny 4.6.1. Materiał nauczania 4.6.2. Pytania sprawdzające 4.6.3. Ćwiczenia 4.6.4. Sprawdzian postępów 4.7. Znaczenie i rola krwi w organizmie. Zmiany ilościowe i jakościowe krwi 4.7.1. Materiał nauczania 4.7.2. Pytania sprawdzające 4.7.3. Ćwiczenia 4.7.4. Sprawdzian postępów 4.8. Budowa i czynności układu oddechowego 4.8.1. Materiał nauczania 4.8.2. Pytania sprawdzające 4.8.3. Ćwiczenia 4.8.4. Sprawdzian postępów „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 2 4 6 7 8 8 8 9 10 11 12 12 15 15 16 17 17 19 19 19 20 20 22 23 24 25 25 27 27 28 29 29 30 30 31 32 32 34 34 35 36 36 39 39 40 4.9. Budowa i funkcje narządów zmysłów 4.9.1. Materiał nauczania 4.9.2. Pytania sprawdzające 4.9.3. Ćwiczenia 4.9.4. Sprawdzian postępów 4.10. Budowa i funkcje układu pokarmowego i moczowego 4.10.1. Materiał nauczania 4.10.2. Pytania sprawdzające 4.10.3. Ćwiczenia 4.10.4. Sprawdzian postępów 4.11. Pomiar parametrów życiowych 4.11.1. Materiał nauczania 4.11.2. Pytania sprawdzające 4.11.3. Ćwiczenia 4.11.4. Sprawdzian postępów 4.12. Różnice w funkcjonowaniu organizmu człowieka w zależności od płci i wieku 4.12.1. Materiał nauczania 4.12.2. Pytania sprawdzające 4.12.3. Ćwiczenia 4.12.4. Sprawdzian postępów 5. Sprawdzian osiągnięć 6. Literatura „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 3 41 41 43 43 44 45 45 49 49 50 51 51 53 54 54 55 55 58 58 59 60 65 1. WPROWADZENIE Poradnik ten będzie ci pomocny w przyswajaniu wiedzy na temat badania funkcji organizmu zdrowego człowieka. W poradniku zamieszczono: − wymagania wstępne czy wykaz wiadomości i umiejętności jakie powinieneś już posiadać, abyś bez problemów mógł skorzystać z poradnika, − cele kształcenia – czyli wykaz wiedzy i umiejętności jakie ukształtujesz pracując z poradnikiem, − materiał nauczania czyli wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej, − zestaw pytań w celu sprawdzenia w jakim stopniu opanowałeś określone treści, − ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować umiejętności praktyczne, − sprawdzian postępów, − sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie materiału zawartego w całej jednostce modułowej, − literaturę uzupełniającą. Jeśli masz trudności ze zrozumieniem poszczególnych tematów lub ćwiczeń, zwróć się o pomoc do nauczyciela o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie czy prawidłowo wykonujesz daną czynność. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 4 322[15].O2 Rozwój osobowy i biologiczny człowieka 322[15].O2.01 Analizowanie psychospołecznych aspektów rozwoju człowieka 322[15].O2.02 Diagnozowanie problemów i potrzeb pacjenta 322[15].O2.03 Badanie funkcji organizmu zdrowego człowieka 322[15].O2.04 Rozróżnianie procesów patologicznych w obrębie układów i narządów 322[15].O2.05 Rozpoznawanie objawów niepełnosprawności podopiecznego Schemat układu jednostek modułowych „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 5 2. WYMAGANIA WSTĘPNE – – – – Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: współpracować w grupie, sprawnie posługiwać się komputerem, korzystać z różnorodnych źródeł informacji, stosować na poziomie gimnazjalnym wiadomości z zakresu anatomii i fizjologii człowieka. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 6 3. CELE KSZTAŁCENIA – – – – – – W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: posłużyć się podstawowymi pojęciami z zakresu anatomii, fizjologii i patofizjologii, scharakteryzować podstawowe procesy życiowe organizmu, objaśnić budowę anatomiczną i procesy funkcjonowania poszczególnych układów i narządów organizmu człowieka, zidentyfikować współzależność funkcjonowania układów i narządów organizmu człowieka, wykonać pomiar podstawowych funkcji życiowych, zróżnicować budowę i funkcjonowanie organizmu człowieka zależnie od płci i wieku. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 7 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Podstawowe pojęcia patofizjologii z zakresu anatomii, fizjologii, 4.1.1. Materiał nauczania Anatomia człowieka to nauka zajmująca się budową ciała ludzkiego. Termin „anatomia” pochodzi od greckiego „anatemnejn”, co znaczy „rozciąć”, „rozczłonkować”, gdyż główną metodą badawczą tej nauki jest rozcinanie. W zależności od opisu budowy ciała rozróżniamy: Anatomię opisową – zajmuje się ona badaniem i opisaniem narządów, które mają podobną budowę. Anatomię topograficzną – rozpatruje wzajemne stosunki poszczególnych części organizmu w różnych okolicach ciała z punktu widzenia potrzeb praktycznych. Anatomię plastyczną – zajmuje się badaniem kształtów zewnętrznych ciała dla potrzeb artystów plastyków. Anatomię czynnościową – wiąże właściwości budowy poszczególnych części ciała z ich czynnością. Anatomię kliniczną – rozpatruje budowę ciała z punktu widzenia potrzeb medycyny praktycznej. Anatomię porównawczą – zajmuje się porównywaniem budowy ciała i narządów różnych gatunków zwierząt co pozwala na ustalenie podobieństwa i różnic w ich budowie. Anatomię patologiczną – ma za zadanie opisanie zmian chorobowych zachodzących w narządach podczas choroby. Anatomię mikroskopową – posługuje się mikroskopem świetlnym – histologia, lub elektronowym – cytologia, w związku z czym zajmuje się badaniem mikroskopowej struktury poszczególnych narządów. Ściśle związane z anatomią są: Embriologia – nauka o rozwoju zarodka w łonie matki. Histologia – nauka badająca czynności, rozwój i budowę tkanek, głównie poprzez obserwację mikroskopową. Cytologia – zajmuje się budową komórki i jej funkcjami. Komórka – jest najmniejszą strukturalną i funkcjonalną jednostka życia. Wszystkie organizmy żywe są zbudowane z komórek i ich wytworów. W skład ciała ludzkiego wchodzi tryliony komórek. Mają one różne kształty i wielkość. Każda komórka otoczona jest przepuszczalną błoną plazmatyczną (błona komórkowa), wnętrze komórki wypełnia cytoplazma w niej zawieszone są organelle komórkowe, z których najważniejszą jest jądro komórkowe, będące siedliskiem informacji genetycznej (chromosomy). Inne organelle to: mitochondria – kuliste lub podłużne drobne twory, złożone z białek, kwasów nukleinowych i fosfolipidów (zachodzi w nich zasadnicza część procesów oddychania komórkowego), aparaty Golgiego – systemy błon cytoplazmatycznych, złożone z płaskich pęcherzyków (cystern), odgrywające m.in. rolę w procesach wydalniczych komórki, lizosomy pęcherzykowate, drobne ciała powstałe z siateczki śródplazmatycznej, spełniające rolę narządów trawienia wewnątrzkomórkowego, rybosomy – zawarte w cytoplazmie i mitochondriach, zawierające enzymy biorące udział w syntezie kwasów nukleinowych, białek i sterydów, wakuole – wypełnione wodnistą cieczą, szczególnie dobrze rozwinięte w komórkach roślinnych. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 8 Tkanka to zespół komórek o podobnej strukturze i funkcjach wraz z wytworzoną przez nie substancją międzykomórkową. Uwzględniając cechy morfologiczne i fizjologiczne zespołów komórkowych tworzących tkanki, dzielimy wszystkie tkanki na cztery grupy: – tkankę nabłonkową, – tkankę łączną i podporową, – tkankę mięśniową, – tkankę nerwową. Tkanki występujące zarówno u zwierząt, jak i u roślin, to tkanka nabłonkowa oraz łączna i podporowa. W grupie tkanek wyłącznie zwierzęcych rozróżniamy tkankę mięśniową i nerwową. Narządem nazywamy zespół tkanek, posiadający określony kształt i pełniący określone funkcje. W odniesieniu do roślin tradycyjnie nie używa się terminu narząd, natomiast mówi się o organach (np. takich jak korzeń, łodyga, liść, kwiat). W organizmach jednokomórkowych odpowiednikami narządów są organelle komórkowe. Narząd posiada swoistą budowę, wygląd i położenie odróżniające go od innych narządów. Narządy często łączą się w struktury wyższego rzędu, spełniające określone funkcje fizjologiczne – układy narządów W ciele człowieka wyróżnimy następujące układy narządów: układ szkieletowy, mięśniowy, trawienny, oddechowy, moczowo-płciowy, naczyniowy, nerwowy, narządy zmysłów (słuchu, smaku, węchu, wzroku, rozrodcze, równowagi, ruchu, szczątkowe, wydalnicze), skóra, układ wewnątrzwydzielniczy. Zespół wszystkich wymienionych układów narządów składa się na jedną całość zwaną, organizmem lub ustrojem. Ustrój człowieka jest jednorodnym żywym zespołem wzajemnie ze sobą powiązanych i współpracujących narządów. Organ – zespół tkanek wzajemnie powiązanych i pełniących skoordynowane czynności funkcjonalnie; wyodrębniona część człowieka, rośliny lub zwierzęcia. Fizjologia człowieka – nauka badająca czynności i funkcje komórek, tkanek i narządów organizmu oraz prawa, które tymi funkcjami rządzą: – homeostaza – równowaga fizykochemiczna w organizmie umożliwiająca jego funkcjonowanie. Wszystkie komórki i narządy współdziałają w celu jej utrzymania. W zakres fizjologii wchodzi nie tylko wiedza o prawidłowym funkcjonowaniu organizmu, ale też o sposobach przywracania właściwego działania, gdy zostanie ono zaburzone. Stan zakłócenia tego prawidłowego działania nazywamy patologią: – patofizjologia dział fizjologii i jednocześnie patologii zajmujący się badaniem zmian i zaburzeń w pracy komórek, narządów i układów (pokarmowego, nerwowego, limfatycznego itd.) organizmu będących wynikiem choroby. Antygen – substancja, która wprowadzona do ustroju doprowadza do swoistej odpowiedzi immunologicznej. Limfocyty – stanowią około 30% wszystkich leukocytów krwi, wytwarzane są w układzie limforetykularnym, głownie w śledzionie i węzłach chłonnych, biorą udział m.in. w biosyntezie przeciwciał. 4.1.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Co rozumiemy pod pojęciem homeostaza? Co to jest narząd? Co nazywamy ustrojem? Jakie znasz cztery grupy tkanek? Co stanowi przedmiot anatomii? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 9 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Uzupełnij tabelę wpisując definicję lub pojęcie z zakresu anatomii lub fizjologii. Pojęcie Definicja Anatomia nauka o rozwoju zarodka w łonie matki Komórka Fizjologia zajmuje się budową komórki i jej funkcjami Tkanka Organ Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) dokonać analizy pojęć i definicji, 2) uzupełnić tabelę, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie (dwie lub trzy osoby odczytują na forum grupy swoją pracę). – – – Wyposażenie stanowiska pracy: arkusz papieru A4, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca podstawowych pojęć z zakresu anatomii, fizjologii, patofizjologii. Ćwiczenie 2 Przeczytaj dokładnie poniższe definicje z zakresu anatomii i fizjologii, a następnie wykreśl te, które są błędne. Embriologia – zajmuje się budową komórki i jej funkcjami. Histologia – nauka badająca czynności, rozwój i budowę tkanek, głównie poprzez obserwację mikroskopową. Cytologia – nauka o rozwoju zarodka w łonie matki. Narząd jest najmniejszą strukturalną i funkcjonalną jednostką życia. Wszystkie organizmy żywe są zbudowane z komórek i ich wytworów. W skład ciała ludzkiego wchodzi tryliony komórek. Komórką – to zespół tkanek, posiadający określony kształt i pełniący pewne funkcje. Fizjologia człowieka – nauka badająca czynności i funkcje komórek, tkanek i narządów organizmu oraz prawa, które tymi funkcjami rządzą. Homeostaza – równowaga fizykochemiczna w organizmie umożliwiająca jego funkcjonowanie. Wszystkie komórki i narządy współdziałają w celu jej utrzymania. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 10 Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować podane definicje, 2) wykreślić błędne stwierdzenia, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie (dwie lub trzy grupy odczytują na forum grupy swoją pracę). – – – Wyposażenie stanowiska pracy: arkusz papieru A4, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca podstawowych pojęć z zakresu anatomii, fizjologii, patofizjologii. 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) zdefiniować pojęcie fizjologii? zdefiniować pojęcie komórki? wyjaśnić czym zajmuje się patofizjologia? wyjaśnić czym zajmuje się anatomia kliniczna określić układy narządów? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 11 Tak Nie 4.2. Przemiana materii i energii. Środowisko biologiczne człowieka 4.2.1. Materiał nauczania Metabolizm, przemiana materii i energii to całokształt przemian biochemicznych i towarzyszących im przemian energii, zachodzących w komórkach żywych organizmów. Na metabolizm składają się tysiące różnych reakcji chemicznych, które tworzą szereg powiązanych ze sobą cykli biochemicznych. Reakcje metaboliczne dzieli się na dwa, częściowo przeciwstawne procesy: – katabolizm – rozkład związków chemicznych występujących w żywności oraz wcześniej istniejących tkankach, który jest głównym źródłem energii potrzebnej do życia – anabolizm – synteza złożonych związków chemicznych, prowadząca do wzrostu masy organizmu i rozrostu jego tkanek, wymagająca zwykle wydatkowania energii. Równowaga procesów katabolicznych i anabolicznych decyduje o zachowaniu homeostazy żywych organizmów. Wyróżniamy przemianę materii ogólną, pośrednią i podstawową. Przemianą ogólną nazywamy wszystkie procesy materialne i energetyczne zachodzące między środowiskiem a ustrojem w normalnych warunkach życia. Przemiana pośrednia to całość przemian chemicznych i energetycznych odbywających się w komórkach tkankach. Przemiana podstawowa to całość istotnych czynności życiowych ustroju w warunkach zupełnego spokoju i przy pustym przewodzie pokarmowym. Białka stanowią podstawowy składnik protoplazmy oraz podłoże wszelkich procesów życiowych. Dla człowieka niezbędnymi aminokwasami dla prawidłowego wzrostu i odbudowy tkanek są: treonina, walina, leucyna, izoleucyna, lizyna, metionina, fenyloalanina, i tryptofan. Do najcenniejszych białek pokarmowych należą te, które zawierają najwięcej niezbędnych aminokwasów. Zaliczamy do nich przede wszystkim białko zwierzęce, zawarte w mleku, serze, mięsie, rybach, jajach. Białko pokarmowe ulega w procesie trawienia rozkładowi do aminokwasów. Wchłonięte w jelicie aminokwasy zostają z krwią żyły wrotnej przetransportowane do wątroby, gdzie ulegają przemianom. Jedne z nich wchodzą w skład białek tkankowych, inne w skład cząsteczek hormonów, enzymów czy barwników. Nadmiar aminokwasów ulega w wątrobie procesowi dezaminacji (odszczepieniu grupy aminowej) i przemianie na glikozę lub ketokwasy, które mogą być utlenione do dwutlenku węgla i wody z wyzwoleniem energii, lub zamienione na tłuszcz. Odłączone od aminokwasów grupy aminowe zostają w komórkach wątroby przerabiane na mocznik usuwany z ustroju z moczem. Proces syntezy białka tkankowego zachodzi szczególnie intensywnie w organizmach rosnących, co dotyczy się też osób uprawiających sporty siłowe (np. kulturystyka), toteż ich zapotrzebowanie na białko jest największe. Organizm ludzki nie magazynuje białek. Tylko bardzo niewielkie ich ilości może gromadzić wątroba. Największy procent pokarmów spożywanych przez człowieka stanowią węglowodany, głównie w postaci wielocukru – skrobi oraz dwusacharydów – sacharozy, maltozy, laktozy. Glukoza to jedyny cukier prosty występujący w organizmie w wielkiej ilości. Jest on absolutnie niezbędnym składnikiem krwi. Nadmiar glukozy organizm magazynuje w wątrobie w postaci glikogenu lub zmienia ją na tłuszcze. Odkładanie się nadmiaru glukozy w wątrobie i w mięśniach w postaci glikogenu oraz utlenianie węglowodanów uwarunkowane jest obecnością we krwi hormonu trzustki – insuliny. Insulina obniża poziom cukru we krwi. W warunkach prawidłowych insulina jest uwalniana do krwi po spożyciu pokarmów węglowodanowych. Natomiast hormon wzrostowy przysadki, hormon nadnerczy – adrenalina oraz hormon tarczycy – tyroksyna wywołują przecukrzenie krwi. Te grupy hormonów działających przeciwstawnie do insuliny na przemianę cukrów w zdrowym organizmie „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 12 wydzielają się do krwi w stosunku ilościowym zapewniającym równowagę tych przemian. Zaburzenie tego stosunku na niekorzyść insuliny wywołuje objawy cukrzycy. Zamiana glukozy w glikogen odbywa się też w mięśniach. Glikogen powstaje tu jako materiał energetyczny zużywany stale przy ich pracy. W mięśniach – zwłaszcza w warunkach ich niedotlenienia – zachodzi niecałkowite spalenie glikogenu i powstaje kwas mlekowy. Tłuszcze są źródłem energii i materiałem budulcowym. Wchodzą w skład komórek, tkanek i narządów. Biorą udział w budowie jadra i błony komórkowej. W procesie utleniania 1 g. tłuszczu dostarcza ustrojowi 9,3 kilokalorii. W toku trawienia tłuszcze pokarmowe rozkładają się na glicerol i kwasy tłuszczowe. Substancje te są wchłaniane do krwi i limfy przez kosmki jelitowe. Żyłą wrotną część tłuszczów jest przetransportowana do wątroby, gdzie ulegają przemianom. Jednakże 95% spożytego tłuszczu przenika z krwiobiegu do układu limfatycznego z pominięciem wątroby. Część tłuszczu zostaje zmagazynowana jako materiał zapasowy organizmu w tkance podskórnej, wokół narządów wewnętrznych, w wątrobie i między mięśniami. Ilość wody w organizmie człowieka jest zmienna i wynika z wieku, płci i zawartości tłuszczu. U niemowląt jest największa dochodząc do 75% wagi i spada wraz z wiekiem do przeciętnego poziomu ok. 53%. U kobiet wartość ta jest jeszcze niższa gdyż mają więcej tłuszczu niż mężczyźni. Około 3/4 ogólnej ilość wody jest zamknięte w komórkach. Poszczególne organy mają różną zawartość wody i odpowiednio czule reagują na jej brak: mózg i muskuły zawierają 75% wody, wątroba ma jej 69%. Na zewnątrz komórek przepływa pozostała 1/4 wody będąc składnikiem krwi i ciał limfatycznych. Dziennie tracimy 2,5 – –3 litrów wody. Ubywa jej przez wydychanie z płuc w formie pary przy wydychaniu i mówieniu, przez nerki i przez skórę w formie potu. Również z kałem jest wydalana woda. By bilans wodny pozostał w równowadze musi wydalona woda zostać uzupełniona. Ta równowaga nazywa się „bilansem wodnym”. Przy zwiększonym wydalaniu, np. przez pocenie się, musi być odpowiednio więcej płynów wypitych. Niespełnienie tego warunku, wywołuje negatywny bilans wodny czyli deficyt płynów zwany również odwodnieniem (dehydracją). Ubytek wody w ilości ok. 20% może prowadzić do śmierci z pragnienia. Każda reakcja chemiczna zachodząca w ludzkim organizmie, łącznie z przyrostem energii odbywa się w otoczeniu wody. Dlatego bardzo ważne jest by krew, mięśnie i inne organy zawierały dostateczną ilość wody do optymalnego funkcjonowania. Krótkotrwałe odchylenia są nieistotne i bezproblemowe, gdyż na takie sytuacje nerki są przygotowane. Jednak trwały brak płynów jest bezwzględnie szkodliwy. Sole mineralne stanowią grupę związków zaliczanych do niezbędnych w żywieniu ludzi. Ponieważ organizm człowieka nie potrafi ich wytwarzać powinny być one dostarczone z pożywienia w odpowiednich ilościach i proporcjach. Sole mineralne stanowią około 4% masy ciała (przy masie ciała 70 kg sole mineralne stanowią 2,8 kg). Dla utrzymania prawidłowych czynności komórek i tkanek ustrój wymaga siedmiu podstawowych składników mineralnych: wapnia, potasu, sodu, chloru, fosforu, siarki i magnezu. Siedem pierwiastków: żelazo, mangan, jod, miedź, kobalt, cynk, fluor musi być dostarczone z pokarmem. Do normalnego przebiegu czynności życiowych niezbędny jest nieustanny dopływ energii. Organizm czerpie ją z procesów utleniania związków organicznych pokarmów: węglowodanów, tłuszczów i białek. Ilość wydatkowanej energii zależy od wielu czynników: płci, wieku, pracy, temperatury otoczenia, czynności gruczołów dokrewnych. Bilans energetyczny organizmu oznacza się, porównując wartość kaloryczną pokarmów przyswojonych w określonej jednostce czasu z energią cieplną wydatkowaną przez ustrój w tym samym czasie. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 13 W świecie istot żywych wyróżniono trzy główne typy przekształceń energii: − pochłanianie energii promieniowania słonecznego przez występujący w komórkach roślinnych chlorofil i przekształcaniu go w procesie fotosyntezy w energię chemiczną, wykorzystywaną następnie do syntezy węglowodanów i innych złożonych związków organicznych, − przekształcanie energii chemicznej cząsteczek węglowodanów i innych związków w użyteczną biologicznie energię wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych w mitochondriach, w procesie oddychania komórkowego, − wykorzystywanie przez komórki energii związków wysokoenergetycznych do wykonywania pracy, np. mechanicznej – przy skurczu mięśni, elektrycznej – przy przewodzeniu impulsów, osmotycznej – przy przemieszczaniu się komórek wbrew gradientowi stężeń, czy chemicznej przy syntezie cząsteczek potrzebnych do wzrostu organizmu. Metabolizm jest podstawowym warunkiem życia biologicznego żywego organizmu. Przebiega on w jego środowisku wewnętrznym. Każdy żywy organizm jest otoczony przez środowisko zewnętrzne. Woda stanowi podstawowy składnik organizmu wszystkich ssaków. Środowisko człowieka ulega nieustannym zmianom, częściowo niezależnym od jednostki, a częściowo pod jej wpływem. Niektóre czynniki dziedziczne i środowiskowe współdziałają nierozłącznie, tworząc jedność jednostki i środowiska. Stosunki między organizmem a środowiskiem są rozpatrywane na różnych poziomach: osobniczym (reakcje i przystosowania morfologiczne, fizjologiczne i psychiczne jednostki w tym stan zdrowia wynikający z przystosowania do środowiska), populacyjnym (rozród i przeżywalność wpływające na liczebność populacji oraz relacje społeczne), biocenotycznym (stosunki między populacjami różnych gatunków), ekosystemowym (związki organizmów z ich środowiskiem nieożywionym). Człowiek jest częścią ekosystemu, walczy o przeżycie w środowisku dwoma drogami: przez przystosowanie biologiczne własnego ciała umożliwiające skuteczne istnienie i wydanie potomstwa; przez zachowania kulturowe w drodze zabezpieczenia organizmu przed niekorzystnymi bodźcami środowiska, lub zmiany tych warunków na korzystne. Człowiek jest wytworem środowiska i bez niego żyć nie może. Trzeba jednak pamiętać, że ulega ono ciągłym zmianom, a istota ewolucji tkwi w tym, że w miarę zmian warunków środowiska żywe organizmy przystosowują się do niego. Z chwilą przystosowania do nowego środowiska poprzednie staje się szkodliwe. Człowiek jako żywy organizm stanowi jedność z przyrodą. Jego życie zależy od warunków panujących w środowisku przyrodniczym. Przyroda dostarcza człowiekowi miejsca do jego bytowania i odpoczynku, pokarmu i pożywienia, wielu surowców naturalnych, z których może korzystać, zasobów przyrody, dzięki którym może istnieć. W miejscach najbardziej zasobnych zakłada swoje osady, miasta, ponieważ potrafi wykorzystać różnorodność krajobrazu i dostosować ją do swoich potrzeb. Podsumowując: człowiek i środowisko stanowią jedność, dlatego też tylko wzajemne dopasowanie gwarantuje istnienie populacji ludzkich. Należy więc pamiętać, że zmiany środowiska zaburzają równowagę ekosystemu, którego częścią są ludzkie populacje. Człowiek przystosowuje się do środowiska trzema metodami przez biologiczne zmiany czynności w następstwie tego budowy organizmu, przez społeczną organizację oraz zachowania kulturowe. Biologiczne przystosowania stanowią o przeżyciu w całym świecie ożywionym. Kultura jest rezultatem biologicznej ewolucji człowieka, jest sposobem przystosowania do typu środowiska naturalnego na danym poziomie rozwoju technicznego. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 14 4.2.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jak można zdefiniować metabolizmu? Jakie są najcenniejsze białka pokarmowe? Jaką rolę pełnią tłuszcze? Jaka ilość wody zawarta jest w ludzkim organizmie? Jakie są trzy typy przekształceń energii? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Uzupełnij poniższy schemat dotyczący metabolizmu. Metabolizm rozkład związków chemicznych występujących w żywności oraz wcześniej istniejących tkankach synteza złożonych związków chemicznych, prowadząca do wzrostu masy organizmu i rozrostu jego tkanek, wymagająca zwykle wydatkowanie energii Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z informacjami dotyczącymi metabolizmu, 2) uzupełnić puste pola na schemacie, 3) zaprezentować pracę na forum grupy. − − − Wyposażenie stanowiska pracy: kserokopia schematu, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca przemiany materii i energii. Ćwiczenie 2 Zanalizuj budowę związków organicznych występujących w organizmie: białek, tłuszczów, węglowodanów. Określ ich funkcje. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 15 Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować odpowiedni fragment materiału do nauczania dotyczący związków organicznych, 2) zapisać wnioski w formie tabeli, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie. − − Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca przemiany materii i energii. 4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 6) 7) 8) 9) 10) scharakteryzować budowę białka? podać przykłady węglowodanów? scharakteryzować sole mineralne? opisać proces katabolizmu? scharakteryzować środowisko biologiczne organizmu? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 16 Tak Nie 4.3. Odporność i jej rodzaje 4.3.1. Materiał nauczania Odporność oznacza zdolność do czynnej i biernej ochrony organizmu przed patogenami. To brak podatności organizmu na działanie drobnoustrojów chorobotwórczych. Badaniem odporności zajmuje się immunologia. Zależnie od przyjętych kryteriów można wyróżnić różne typy odporności: – odporność nieswoista: komórkowa (związana z działalnością limfocytów T i fagocytów) i humoralna (wiąże się z wytwarzaniem przeciwciał przez limfocyty B i reakcją antygen – przeciwciało), – odporność swoista: bierna i czynna. Odporność nieswoista polega na ogólnych wrodzonych sposobach zabezpieczenia organizmu, a odporność swoista na mechanizmach nabytych i ukształtowanych w kontakcie ze środowiskiem. Przez odporność nieswoistą rozumiemy obronę organizmu przez zabezpieczenia mechaniczne i chemiczne. Do elementów odporności nieswoistej zalicza się: skórę i błony śluzowe, odruchy wydzielania śliny, kichanie, kaszel, łzawienie, wydzieliny zawarte np.: w łzach, ślinie, soku żołądkowym, substancje występujące w tkankach oraz fagocyty. Fagocytoza polega na pochłanianiu „intruza” przez odpowiednią komórkę, a następnie – na jego strawieniu w jej wnętrzu. Komórki fagocytujące są pierwotnymi strażnikami ustroju. Podejmują natychmiastowe działanie w momencie pokonania przez „intruza” barier ochronnych. Fagocyty mają zdolności przemieszczania się międzytkankowego. Fagocyty wykazują pewną specjalizację w swoich oddziaływaniach obronnych. Np. makrofagi pochłaniają - bakterie i pasożyty wewnątrzkomórkowe oraz wirusy. Najważniejszym etapem fagocytozy jest trawienie. W jego trakcie uruchamiane są liczne wewnątrzkomórkowe enzymy trawienne, które degradują cząsteczki agresora. Odporność swoista polega na zdolności organizmu do utrzymania równowagi wewnętrznej, w przypadku zaburzenia homeostazy przez drobnoustroje i różne substancje antygenowe. Na wytworzenie tego typu odporności potrzebne jest kilka dni, lecz mechanizmy raz uruchomione stają się niebywale efektywne w walce z patogenami. Odporność ta pełni też funkcje zabezpieczające przed własnymi zmienionymi tkankami. Istnieje też odporność śródzakaźna, która ma miejsce tylko w przypadku występowania danych bakterii w organizmie (np. prątków kiły, gruźlicy). Szczególny typ zabezpieczeń stanowi łożysko. Podstawowym elementem układu odpornościowego są krwinki białe zwane limfocytami. Narządami układu odpornościowego są: grasica, szpik kostny, węzły chłonne, grudki chłonne, migdałki, śledziona. Antygen to substancja wielocząsteczkowa, która po wniknięciu do organizmu wywołuje w nim reakcje odpornościową w postaci tworzenia przeciwciał. Przeciwciała są to białka pojawiające się w płynach ustrojowych jako bezpośrednia odpowiedź na wniknięcie do ustroju antygenu, co znaczy, że dany antygen pobudza organizm do wytworzenia tylko jednego rodzaju przeciwciała. Wszystkie przeciwciała należą do klasy białek złożonych immunoglobulin wytwarzanych przez limfocyty B. W obronie organizmu biorą udział limfocyty T, B oraz fagocyty. Pochodzą one z pierwotnych komórek macierzystych szpiku kostnego. Limfocyty T – w drodze do węzłów chłonnych dojrzewają w grasicy, warunkują odporność komórkową. Limfocyty B – warunkują odporność humoralną, dojrzewają w szpiku kostnym. Produkują przeciwciała, część z nich odpowiada za pamięć immunologiczna ustroju. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 17 Makrofagi – ich funkcja polega na fagocytowaniu antygenów, wydzielaniu substancji białkowych niszczących bakterie oraz uaktywnianiu limfocytów T przez prezentację fragmentu antygenu komórki patogennej. Odporność Nabyta (swoista) Wrodzona (nieswoista) Zależy m.in. od budowy i stanu skóry, błon śluzowych, od działania odruchów obronnych (kichania, łzawienia) Czynna Bierna Naturalna – po przebyciu zakażenia Sztuczna – po podaniu szczepionki Naturalna – przeciwciała matki Sztuczna – po podaniu surowicy odpornościowej Rys. 1. Rodzaje odporności [20, s. 219] Mechanizm odporności: antygeny po wniknięciu do wnętrza organizmu napotykają na pierwszą linię obrony w postaci ataku granulocytów objętochłonnych i makrofagów. Makrofagi trawią cząstki antygenu i równocześnie prezentują na swojej powierzchni antygen dla limfocytów T. Po rozpoznaniu, limfocyty T wysyłają informację chemiczną w postaci limfokininy do limfocytów B, które namnażają się i produkują określony typ przeciwciał reagujących z antygenem, prowadząc do jego unieszkodliwienia. Tabela 1. Inwazja patogenów [20, s. 222] Mechanizm odporności nieswoistej Bariery mechaniczne – skóra, włosy, śluzówka Bariery chemiczne – łój, pot, kwaśne wydzieliny i enzymy żołądkowe Bariery biologiczne – symbiotyczna flora, np. jelita, pochwy INWAZJA PATOGENÓW Mechanizm odporności swoistej Odporność komórkowa Odporność humoralna – granulocyty obojętochłonne fagocytują bakterie lub wirusy – monocyty fagocytują komórki bakterii lub wirusy – trawienie cząstek „intruza” przez fagocyty – prezentacja antygenu na powierzchni makrofaga – rozpoznanie obcego białka przez limfocyt T – pobudzenie limfocytów T i ich podział – wysyłanie informacji chemicznej do limfocytów B – mobilizacja limfocytów B i ich podział – produkcja określonego typu przeciwciał – reakcja antygen – przeciwciało – unieszkodliwienie antygenu „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 18 4.3.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jak można zdefiniować odporność? Jakie są rodzaje odporności? Na czym polega fagocytoza? Jakie są funkcje makrofagów? Na czym polega odporność nieswoista? 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Dokonaj analizy diagnostyki niedoborów odporności. Określ rodzaje odporności. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeczytać tekst dotyczący diagnozowania niedoborów odporności, 2) określić rodzaje odporności, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – – Wyposażenie stanowiska pracy: tekst źródłowy „Diagnostyka niedoborów odporności”, literatura z rozdziału 6 dotycząca odporności, przybory do pisania. Ćwiczenie 2 Określ jaką rolę dogrywają szczepienia i jaką rolę odgrywa szczepionka w organizmie na podstawie filmu. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) obejrzeć film i dokonać jego analizy, 2) określić rolę szczepień ochronnych, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – – – Wyposażenie stanowiska pracy: literatura z rozdziału 6 dotycząca odporności, przybory do pisania, film dotyczący szczepień, odtwarzacz DVD. 4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) określić bariery odporności nieswoistej? podać przykłady organów odpowiedzialnych za odporność? scharakteryzować odporność swoistą? zdefiniować pojęcie antygenu? opisać rolę przeciwciał w organizmie? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 19 Tak Nie 4.4. Budowa i czynności układu ruchu 4.4.1. Materiał nauczania W skład układu narządów ruchu wchodzą: układ kostny, układ stawowo-więzadłowy, układ mięśniowy. Układ kostny i stawowo-więzadłowy stanowią bierną część układu narządów ruchu, zaś układ mięśniowy jest jego częścią czynną. Układ narządów ruchu odpowiada za utrzymanie postawy i wykonywanie ruchów. Dzięki tym układom możemy: zmieniać położenie całego ciała, ułożenie części ciała względem siebie, na przykład zgiąć rękę lub nachylić głowę, utrzymać odpowiednią postawę ciała. Szkielet, inaczej kościec lub układ kostny to wszystkie kości składające się na ciało człowieka. U osoby dorosłej szkielet składa się z około 206 kości. Średnia waga szkieletu to 10 kg u kobiet i 12 kg u mężczyzn. Szkielet zawiera około 1,5 kg szpiku kostnego wytwarzającego czerwone krwinki erytrocyty. Szkielet można podzielić na szkielet osiowy (czaszka, klatka piersiowa, kręgosłup) i szkielet kończyn (obręcz barkowa, miednicowa i kości kończyn). Czaszka składa się z mózgoczaszki, która jest puszką kostną osłaniającą mózgowie i trzewioczaszki tworzącej rusztowanie kostne twarzy [8, s. 368]. Tabela 2. Kości czaszki [7, s. 368] Mózgoczaszka Kości parzyste Kości nieparzyste Ciemieniowe, Czołowa, potyliczna, skroniowe sitowa, klinowa Trzewioczaszka Kości parzyste Kości nieparzyste Żuchwa, lemiesz Szczękowe, jarzmowe, podniebienne, nosowe, łzowe, dolne Podstawowym materiałem budulcowym szkieletu człowieka jest tkanka kostna oraz w mniejszym stopniu chrzęstna. Ze względu na budowę zewnętrzną kości podzielono na kilka grup: – kości długie, np. kość udowa, ramienna, – kości płaskie, np. kości czaszki, łopatka, – kości krótkie, np. kości nadgarstka, stępu, – kości różnokształtne np. kręgi. Zewnętrzna powierzchnia kości jest utworzona z kości zbitej, pod nią znajduje się kość gąbczasta. Jamy szpikowe zajmujące wnętrze trzonu kości długich i przestrzenie między beleczkami istoty gąbczastej wypełnia szpik kostny: czerwony i żółty. Do 6 r.ż. Szpik w kościach jest czerwony, potem przechodzi on w większości kości w żółty. Każda kość pokryta jest także błoną łącznotkankową zwaną okostną. Pełni ona funkcję ochronną, odżywczą i regeneracyjną w stosunku do kości. W kościach znajdują się też nerwy, naczynia krwionośne, związki organiczne nadające kości elastyczność, oraz sole mineralne odpowiedzialne za twardość. Kości połączone są ze sobą w sposób ścisły i ruchomy. Połączenia ścisłe są mało ruchome lub nieruchome, a stykające się powierzchnie kostne są spojone tkanką łączną właściwą, tkanką chrzęstna lub kostną. Połączenia ruchome (wolne – stawy) umożliwiają poruszanie kości względem siebie, np. staw barkowy kolanowy, łokciowy, biodrowy. Oś całego ciała stanowi kręgosłup składający się z 33–34 kręgów, należących do pięciu odcinków: szyjnego (7 kręgów), piersiowego (12 kręgów), lędźwiowego (5 kręgów), krzyżowego (5 kręgów), kości guzicznej, zwanej popularnie ogonową (4–5 kręgów). Kręgi połączone są stawami i krążkami międzykręgowymi. Kręg składa się z trzonu kręgu, łuku kręgu oraz siedmiu wyrostków. Trzon kręgu i łuk kręgu ograniczają otwór kręgowy. Otwory kręgowe wszystkich kręgów tworzą kanał kręgowy, wewnątrz którego biegnie rdzeń „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 20 kręgowy. Kręgosłup jest osadzony na kościach miednicy. U góry łączy się z czaszką, w okolicy piersiowej wraz z 12 żebrami i mostkiem tworzy klatkę piersiową. Klatka piersiowa zbudowana jest z 12 kręgów piersiowych, 12 par żeber i mostka. Rys. 2. Układ kostny [7, s. 367] Układ mięśniowy: mięśnie są biologicznymi silnikami wykonującymi pracę mechaniczną, przemiany chemiczne w mięśniach wyrażają się w postaci skurczu; mięśnie stanowią przeciętnie 40% masy całego ciała u mężczyzn, a u kobiet około 35%. Mięśnie zbudowane są z tkanki mięśniowej. Połączone z elementami szkieletu, w wyniku skurczów powodują ruchy poszczególnych elementów szkieletu względem siebie. Energią, z której mięsień korzysta, jest zmagazynowany w nim glikogen lub glukoza dostarczona przez krew. Wyróżniamy: mięśnie szkieletowe oraz najprostsze mięśnie w ciele człowieka mięśnie gładkie odpowiedzialne za ruchy takie ,jak rozszerzanie źrenic, skurcze jelit i żołądka. Mięśnie poprzecznie prążkowane umożliwiają poruszanie się. Grupa mięśni poprzecznie prążkowanych serca powoduje rytmiczne ruchy serca pompującego krew. Mięśnie możemy podzielić na kilka rodzajów: – w zależności od położenia: mięśnie głowy i szyi, tułowia, kończyn, brzucha, klatki piersiowej, grzbietu, szyi, „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 21 – – – pod względem czynności: przywodziciele i odwodziciele – działają antagonistycznie – podczas ruchu jeden kurczy się bardziej od drugiego. Dzięki temu ruch staje się bardziej płynny, pod względem budowy: płaskie, okrężne np. wokół ust, oczu i odbytu, szerokie np. mięśnie wyścielające ściany brzucha i klatki piersiowej, krótkie np. mięśnie wokół kręgosłupa, długie np. mięśnie kończyn, pod względem przyczepu: dwugłowe, trójgłowe, czworogłowe. Mięśnie w organizmie człowieka spełniają pięć podstawowych funkcji: odpowiadają za ruch, kontrolują przepływ płynów ciała, regulują ilość płynów ciała w organizmie, odpowiadają za postawę, zajmują się termogenezą, czyli produkcją ciepła. Obwody ciała mierzy się taśmą krawiecką impregnowaną odczytując wynik z dokładnością do 0,5 cm. Obwód klatki piersiowej mierzy się na wysokości połączenia trzonu mostka i wyrostka mieczykowatego, jest to punkt, w którym schodzą się ze sobą zrastające się trzonem mostka żebra. Na tej wysokości trzyma się ułożoną poziomo taśmę za metalowe zakończenie lewą ręką, a prawą lekko należy napiąć prawą część taśmy i tam gdzie kończy się metalowe zakończenie odczytuje się wynik, zaokrąglając do 0,5 cm. U dziewcząt taśmę należy ułożyć tuz poniżej piersi unosząc je ku górze. W analogiczny sposób dokonuje się pomiaru obwodu głowy, kończyn, itd. Fałdy skórno-tłuszczowe mierzymy specjalnym cyrklem zwanym fałdomierzem. Pomiaru dokonuje się chwytając lewa ręką fałd skóry wraz z podściółka tłuszczową i odciągając go od ciała, wówczas części mierzące cyrkla, mające ściśle określoną powierzchnię uciskają z siłą 10 g na 1 mm² ich powierzchni podwójne złożone tkanki pod grzbietem fałdu. Wynik odczytuje się z dokładnością do 1 mm na krawędzi suwaka. Fałd mierzy się w trzech miejscach: na tylnej ścianie ramienia ponad mięśniem trójgłowym, w połowie długości ramienia tuż poniżej dolnego kąta łopatki na plecach oraz na brzuchu między pępkiem, a kolcem biodrowym przednim górnym. Pomiar siły mięśniowej. Dynamometr ujmuje się skalą do środka. Kończyna jest wyprostowana w łokciu i skierowana skośnie w bok tułowia. Jednym silnym uciskiem pokonuje się opór dynamometru. Wynik odczytuje się z dokładnością do 1 kg, a wskazówkę dynamometru sprowadza się do pozycji zerowej. Pomiaru dokonuje się dla ręki prawej i lewej, powtarza się badanie 5 krotnie notując wynik największy. Wynik dla ręki prawej i lewej sumuje się. Wyniki odczytuje się na siatkach centylowych. Siłę mięśniową dynamiczną bada się przez rejestrację czasu zwisu na drążku przy ugiętych ramionach. Badany chwyta drążek tak, aby dłonie były zwrócone ku jego twarzy i podciąga się aż broda znajdzie się ponad drążkiem. Mierzy się wtedy czas, wynik sprawdza w siatkach centylowych. Im dłuższy czas zwisu tym lepszy wynik. a) b) c) d) e) 4.4.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jaką funkcję pełni kręgosłup? Jaki jest podział mięśni pod względem ich budowy? Z jakich elementów składa się klatka piersiowa? Jakie są funkcje mięśni? Co łączy ze sobą kości? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 22 4.4.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Dokonaj, za pomocą posiadanych przyrządów, pomiaru obwodu uda kolegi, jego siły mięśniowej (posłuż się fałdomierzem). Zanotuj wyniki i je skomentuj. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) 5) 6) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: zgromadzić materiały i przybory potrzebne do wykonania ćwiczenia, zaplanować tok postępowania, dokonać pomiaru obwodu, siły mięśniowej, posłuży się fałdomierzem, dokonać analizy ćwiczenia, zaprezentować wyniki pomiarów i skomentować je. – – – – – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i czynności układu ruchu, fałdomierz, siatki centylowe, taśma krawiecka impregnowana, dynamometr. Ćwiczenie 2 Przeanalizuj poniższy tekst, znajdź w nim błędy i popraw je. Szkielet, inaczej kościec lub układ kostny to wszystkie kości składające się na ciało człowieka. U osoby dorosłej szkielet składa się z około 106 kości. Średnia waga szkieletu to 12 kg u kobiet i 10 kg u mężczyzn. Szkielet zawiera około 2,5 kg szpiku kostnego wytwarzającego białe krwinki erytrocyty. Szkielet można podzielić na szkielet osiowy (czaszka, obręcz miednicowa, kręgosłup) i szkielet kończyn (obręcz barkowa, klatka piersiowa i kości kończyn). Oś całego ciała stanowi kręgosłup składający się z 43 kręgów, należących do pięciu odcinków: szyjnego (12 kręgów), piersiowego (15 kręgów), lędźwiowego (2 kręgów), krzyżowego (3 kręgów), odcinka guzicznego zwanego popularnie ogonowym (7 kręgów). Kręgi połączone są stawami i krążkami międzykręgowymi. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: przeanalizować tekst dotyczący budowy szkieletu, podkreślić błędne stwierdzenie, poprawić na poprawne błędne stwierdzenia. zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i czynności układu ruchu, kserokopia tekstu do analizy. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 23 4.4.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) scharakteryzować budowę kości? określić podział mięśni pod względem ich przyczepu? opisać kości czaszki? podać liczbę kości u dorosłego człowieka? określić z jakich elementów składa się układ narządów ruchu? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 24 Tak Nie 4.5. Budowa i czynności układu sercowo-naczyniowego 4.5.1. Materiał nauczania Układ sercowo-naczyniowy ze względu na jego czynności dzieli się na: serce, żyły, tętnice krążenia dużego i małego, dwie sieci naczyń włosowatych. Najprościej można przedstawić układ sercowo-naczyniowy jako układ składający się z: czterech pomp pracujących szeregowo po dwie czyli prawego przedsionka i prawej komory oraz lewego przedsionka i lewej komory, czterech zbiorników krwi: dwóch zbiorników dużych i dwóch zbiorników płucnych, dwóch sieci naczyń włosowatych łączących zbiorniki tętniczce ze zbiornikami żylnymi. Serce to elastyczny worek mięśniowy umiejscowiony w klatce piersiowej, pomiędzy płucami w przestrzeni zwanej śródpiersiem, położonej poza mostkiem. Większa część serca znajduje się w lewej połowie klatki piersiowej. Dzieli się ono na część lewą i prawą, z których każda składa się z przedsionka i komory, oddzielonych od siebie zastawkami uniemożliwiającymi cofanie się krwi przy skurczu komór. Od komór odchodzą tętnice, do przedsionków wpadają żyły. Serce kurczy się około 70 razy na 1 minutę. 1. t. płucna prawa 2. żż. ramienno-głowowe 3. pień ramienno-głowowy 4. więzadło tętnicze 5. t. szyja-wspólna i lewa 6. t. podobojczykowa lewa 7. łuk aorty 8. przedsionek prawy 9. t. płucna lewa 10. żż. Płucne lewe 11. t. i ż. wieńcowe 12. jama osierdziowa 13. worek osierdziowy 14. zastawka aorty 15. zastawka dwudzielna 16. struny ścięgnicze 17. mięsień sercowy 18. komora lewa 19. mm.brodawkowate 20. przegroda serca 21. koniuszek serca Rys. 3. Budowa serca [5, s. 38–39] „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 25 22. aorta 23. komora prawa 24. ż. główna dolna 25. zastawka trójdzielna 26. przedsionek prawy 27. zastawka pnia płucnego 28. ż. główna górna 29. żż. Płucne prawe 30. pień płucny Krążenie krwi: krew wypływa z serca tętnicami, a wraca do serca żyłami. Im dalej od serca tym ciśnienie krwi jest mniejsze, a w żyłach nawet bliskie zeru. Ciśnienie wytwarzane przez pulsowanie serca nie wystarcza do przepchnięcia krwi przez cały krwiobieg z powrotem do serca, zwłaszcza wtedy, gdy krew płynie w górę. W trakcie przemieszczania się krwi serce wspomaga pulsowanie tętnic. Cofaniu się krwi zapobiegają natomiast znajdujące się w żyłach zastawki. Duży krwiobieg: krew (bogata w tlen) wypływa z lewej komory serca przez zastawkę aortalną do głównej tętnicy ciała, aorty, rozgałęzia się na tętnice mniejsze, dalej na tętniczki, a następnie przechodzi przez sieć naczyń włosowatych we wszystkich narządach ciała. Naczynia włosowate przechodzą w drobne żyłki, które przechodzą w żyły większe i żyłę główną górną i dolną. Krew powracająca żyłami jest uboga w tlen i przechodzi do prawego przedsionka serca, po czym przez zastawkę trójdzielną wpływa do prawej komory. Mały krwiobieg: odtlenowana krew wypompowywana jest z prawej komory serca przez zastawkę tętnicy płucnej (trójdzielną) do tętnicy o tej samej nazwie, która rozgałęzia się w płucach na sieć naczyń włosowatych oplatających pęcherzyki płucne, tam dochodzi do wymiany gazowej. Utlenowana krew powraca żyłami płucnymi do lewego przedsionka serca, a tam przez zastawkę dwudzielną krew wpływa do lewej komory serca. Naczynia krwionośne dzielimy na tętnice, żyły i naczynia włosowate. Czynność naczyń wpływa na ich budowę. W tętnicach płynie krew pod dużym ciśnieniem, dlatego ściany ich są grube i sprężyste. Naczynia włosowate mają ściany bardzo cienkie co jest niezbędne przy wymianie produktów między krwią a tkankami. Grubość ścian żył jest nieznaczna, gdyż ciśnienie płynącej w nich krwi jest niewielkie. Tętnice dzieli się na małe, średnie i duże. Wszystkie tętnice zawierają trzy (w różnym stopniu rozwinięte) warstwy: błona wewnętrzna utworzona przez komórki śródbłonka spoczywające na warstwie włókien kolagenowych i leżącej jeszcze bardziej odśrodkowo blaszce sprężystej wewnętrznej zbudowanej z włókien elastycznych; błona środkowa utworzona przez warstwę komórek mięśni gładkich i leżącą odśrodkowo blaszkę sprężystą zewnętrzną; błona zewnętrzna – luźna tkanka łączna z licznymi, podłużnymi włóknami kolagenowymi i elastycznymi. Aorta (tętnica główna) jest największą tętnicą organizmu zaopatrującą poprzez swoje odgałęzienia cały ustrój w krew tętniczą bogatą w tlen. Kształt aorty przypomina laskę z zagiętą rączką. Wychodzi ona z lewej komory serca kierując się ku górze (część wstępująca), następnie zaś zagina się (łuk aorty) i zstępuje w dół (część zstępująca). Aorta zstępująca przebiega przez klatkę piersiową (aorta piersiowa), przechodzi przez rozwór przepony i dalej biegnie przez jamę brzuszną (aorta brzuszna). Na wysokości trzonu IV kręgu lędźwiowego dzieli się na dwie duże tętnice biodrowe. Od łuku aorty odchodzą ku górze trzy tętnice: − tętnica bezimienna, która dzieli się na tętnicę podobojczykową prawą i tętnicę szyjną wspólną prawą, − tętnica szyjna wspólna lewa, − tętnica podobojczykowa lewa. Naczynia żylne mają cienką warstwę mięśniówki gładkiej, ściany wiotkie, mogą posiadać zastawki zapobiegające cofaniu się krwi. Prowadzą krew z obwodu do serca. Zależnie od tego gdzie żyły prowadzą krew ma ona różny kolor. Jeżeli z obwodu do serca, do przedsionka prawego prawej komory – krew jest ciemnowiśniowa. Wynika to z tego, że jest ona pozbawiona tlenu oraz bogata w produkty przemiany materii. W żyłach idących od płuc ku przedsionkowi prawemu – krew jest jasnoczerwona, mocno natlenowana. Żyła główna górna zbiera krew z górnej części ciała, z tych samych okolic, które są zaopatrywane w krew przez tętnice odchodzące od łuku aorty. Do żyły głównej górnej uchodzą dwie żyły bezimienne powstające z połączenia żyły szyjnej wewnętrznej zbierającej krew z głowy i żyły podobojczykowej. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 26 Żyła główna dolna odprowadza krew z dolnej części ciała do serca. Jest to największa żyła w ustroju. Znajduje się po prawej stronie kręgosłupa, a rozpoczyna się na wysokości IV kręgu lędźwiowego powstając z połączenia dwóch żył biodrowych. Biegnie w górę przechodząc przez rozwór w przeponie do klatki piersiowej. Uchodzi ostatecznie do prawego przedsionka serca. Uchodzą do niej żyły nerkowe, nadnerczowe, nasienne i wątrobowe. Naczynia włosowate to gęsta sieć drobniutkich naczyń między systemem naczyń tętniczych i żylnych, które łączą tętnice z żyłami Zazwyczaj zbudowane są one z tylko jednej warstwy komórek – śródbłonka. 4.5.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. W jaki sposób dzielimy układ sercowo-naczyniowy? Ile skurczów na minutę wykonuje serce? Jaką rolę pełni aorta? Jaka jest funkcja naczyń włosowatych? W jaki sposób czynność naczyń krwionośnych wpływa na ich budowę? 4.5.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Znajdź i podpisz na poniższym rysunku następujące elementy serca: łuk aorty, przedsionek prawy, worek osierdziowy, zastawka aorty, komora lewa, aorta, komora prawa, przedsionek prawy, zastawka pnia, pień płucny. Rys. do ćwiczenia 1 Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) 5) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: przeanalizować rysunek, odszukać na rysunku podane elementy serca, podpisać odpowiednie elementy na rysunku, dokonać analizy poprawności ćwiczenia, zaprezentować wykonane ćwiczenie. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 27 – – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i czynności układu sercowo-naczyniowego, kserokopia rysunku. Ćwiczenie 2 Wykorzystując dostępne źródła informacji narysuj prosty schemat dużego i małego krwiobiegu i scharakteryzuj go. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) wyszukać w dostępnych źródłach informacji dotyczących dużego i małego krwiobiegu, 2) narysować schemat dużego i małego krwiobiegu, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, komputer z dostępem do Internetu, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i czynności układu sercowo-naczyniowego. 4.5.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) Tak scharakteryzować budowę serca? scharakteryzować duży krwiobieg krwi? wyjaśnić rolę żyły głównej dolnej? określić podział naczyń krwionośnych? określić warstwy tętnic? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 28 Nie 4.6. Układ chłonny 4.6.1. Materiał nauczania Układ limfatyczny (układ chłonny) to otwarty układ naczyń i przewodów, którymi płynie jeden z płynów ustrojowych – limfa, bierze ona swój początek ze śródmiąższowego przesączu znajdującego się w tkankach. Układ naczyń chłonnych połączony jest z układem krążenia krwi. Oprócz układu naczyń chłonnych w skład układu limfatycznego wchodzą także narządy i tkanki limfatyczne. Układ chłonny składa się z sieci przewodów zwanych naczyniami limfatycznymi; odprowadzają one nadmiar płynu, czyli chłonki, z tkanek organizmu do krwi. Chłonka przesącza się do naczyń chłonnych przez włośniczki chłonne oraz ujścia naczyń chłonnych. Następnie trafia do niewielkich narządów zwanych węzłami chłonnymi, gdzie jest oczyszczana, zanim powróci do krwi. Chłonka spływa z tkanek całego ciała do włosowatych naczyń chłonnych, które prowadzą do większych naczyń limfatycznych (chłonnych), następnie zostaje odprowadzona do węzłów chłonnych, gdzie jest filtrowana i gdzie usuwane są z niej wszystkie szkodliwe bakterie. Po oczyszczeniu chłonka (limfa) wraca do naczyń krwionośnych i wraz z krwią płynie do serca. Węzły chłonne rozmieszczone są wzdłuż przewodów zwanych naczyniami limfatycznymi. Zdaniem węzłów chłonnych jest oczyszczanie chłonki, czyli nadmiaru płynu tkankowego, w trakcie jej drogi do krwi. Komórki znajdujące się wewnątrz węzła chłonnego oczyszczają chłonkę i niszczą niebezpieczne bakterie, zanim chłonka trafi do krwi. Chłonka płynie naczyniami chłonnymi do węzłów chłonnych. Tutaj jest oczyszczana przez wyspecjalizowane komórki warstwy zewnętrznej – limfocyty oraz komórki warstwy wewnętrznej, czyli makrofagi. Komórki te rozpoznają szkodliwe bakterie i otaczają je lub niszczą za pomocą substancji chemicznych zwanymi przeciwciałami. Po zakończeniu oczyszczania chłonka jest odprowadzana do krwi. Przewód piersiowy, główne naczynie układu chłonnego, zbiera nadmiar chłonki z prawie wszystkich części ciała. Przewód piersiowy rozpoczyna się pod przeponą, następnie biegnie w górę wzdłuż przedniej powierzchni kręgosłupa i uchodzi do dużej żyły leżącej poniżej szyi. Płyn tkankowy (chłonka), odprowadza z kończyn górnych i klatki piersiowej przechodzi przez węzły chłonne pachowe. W ich wnętrzu chłonka jest filtrowana. Przefiltrowany płyn spływa naczyniami chłonnymi klatki piersiowej: przewodem piersiowym i przewodem chłonnym prawym. Łączą się one u podstawy szyi z 2 żyłami, aby chłonka mogła powrócić do układu krążenia. Grasica to narząd będący częścią układu odpornościowego organizmu. Znajduje się w górnej części klatki piersiowej, a składa się z dwóch płatów. Tkanka grasicy zawiera białe krwinki zwane limfocytami, które dojrzewają pod wpływem hormonów produkowanych przez grasicę. Te białe krwinki biorą udział w obronie organizmu przed zarazkami. Nadmiar płynu tkankowego, czyli chłonki, ze wszystkich narządów jamy brzusznej, w tym żołądka, wątroby, trzustki i jelit, jest odprowadzany naczyniami chłonnymi do węzłów chłonnych w jamie brzusznej. Węzły te filtrują płyn, by usunąć zeń wszelkie szkodliwe cząsteczki, które mogłyby wywołać infekcją. Stąd przefiltrowany płyn płynie do serca dużym, podobnym do żyły naczyniem, zwanym przewodem piersiowym. przewód ten ma ujście w żyle piersiowej i odprowadza chłonkę do krwi. Naczynia chłonne występują zwykle w grupach. Przykładem może być górna część uda w okolicy pachwiny. Naczynia chłonne odprowadzają nadmiar płynu tkankowego, zwanego chłonką, z dolnej części tułowia do węzłów chłonnych. Wewnątrz każdego węzła sieć białych „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 29 krwinek – limfocytów – wychwytuje szkodliwe organizmy, aby nie dopuścić do rozsiewu infekcji. Śledziona to największy narząd układu chłonnego. Ma ok. 12 cm długości i leży po lewej stronie jamy brzusznej. Nie otrzymuje chłonki. Jej najważniejszą funkcją jest oczyszczanie filtrowanie krwi poprzez usuwanie zarazków, obumarłych komórek i innych zbędnych składników. Śledziona pełni także rolę zbiornika krwi; ze względu na dużą ilość zgromadzonej krwi ma ciemnoczerwony kolor. Miazga czerwona, znajdująca się w śledzionie, zawiera białe krwinki nazywane makrofagami. Kiedy krew przepływa przez miazgę czerwoną, makrofagi wyłapują z niej bakterie oraz zużyte krwinki czerwone, a następnie niszczą je. W ten sposób miazga czerwona oczyszcza krew i zapobiega chorobom. Miazga biała znajduje się w śledzionie. Zawiera białe krwinki nazywane limfocytami, które skupiają się wokół naczyń krwionośnych. Kiedy krew przepływa przez miazgę białą, limfocyty rozpoznają bakterie i wirusy atakujące ciało, a następnie niszczą je. W ten sposób miazga białą bierze udział w oczyszczaniu krwi. Najważniejszą funkcją układu chłonnego jest obrona przed zakażeniami oraz cyrkulacja płynów ustrojowych. Można te funkcje podzielić na: – odpornościową – w węzłach limfatycznych powstają niektóre białe ciałka krwi – neutralizującą – zwalczanie ciał oraz substancji obcych i szkodliwych dla organizmu – odprowadzającą – odprowadzenie limfy z powrotem do krwi Przepływająca po organizmie limfa zbiera substancje toksyczne i odprowadza je do węzłów chłonnych, skąd są transportowane do nerek i usuwane z organizmu. To, czy układ limfatyczny dobrze funkcjonuje, zależy w dużej mierze od sprawności i elastyczności tkanki łącznej. Jeśli jest zbyt miękka i przepuszczalna, toksyny, zamiast wędrować do węzłów chłonnych, wnikają w inne tkanki np. gromadzą się w komórkach tłuszczowych. 4.6.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jakie funkcje pełni układ chłonny? Z jakich elementów zbudowany jest układ chłonny? Jaką rolę pełni śledziona? Do czego służy miazga biała i czerwona? Jaką rolę pełni limfa? 4.6.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Spośród podanych poniżej funkcji wybierz te, które pełni układ chłonny, a następnie scharakteryzuj je. Funkcje: – odpornościowa, – odpowiedzialność za termogenezę, – transportująca, neutralizująca, – odprowadzająca, – usuwanie toksyn, – nawilżająca, – regeneracyjna. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 30 Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: przeanalizować podane funkcje, wybrać funkcje układu chłonnego, scharakteryzować wszystkie wybrane funkcje, zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca układu limfatycznego i jego funkcji. Ćwiczenie 2 Scharakteryzuj budowę i funkcje grasicy oraz śledziony. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: obejrzeć film dotyczący układu limfatycznego, scharakteryzować budowę i funkcje grasicy oraz śledziony, dokonać analizy ćwiczenia, zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca układu limfatycznego i jego funkcji, film na temat funkcji budowy i funkcji układu limfatycznego, odtwarzacz DVD. 4.6.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) scharakteryzować budowę układu chłonnego? określić rozmieszczenie węzłów chłonnych? wyjaśnić rolę grasicy? wyjaśnić od czego zależy funkcjonowanie układu chłonnego? scharakteryzować rolę przewodu piersiowego? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 31 Tak Nie 4.7. Znaczenie i rola krwi w organizmie. Zmiany jakościowe i ilościowe krwi 4.7.1. Materiał nauczania Krew tworzy środowisko wewnętrzne ustroju, jest tkanką płynną. Krew składa się z części płynnej zwanej osoczem oraz elementów komórkowych: krwinek czerwonych (erytrocytów), płytek krwi (trombocytów), krwinek białych (leukocytów). Krew jest płynem o zabarwieniu czerwonym. Jej barwa zależy od barwnika krwi – hemoglobiny zgromadzonej w krwinkach czerwonych. Odcień zabarwienia krwi zmienia się w zależności od wysycenia krwi tlenem. Krew tętnicza jest bogata w tlen i ma zabarwienie żywoszkarłatne. Krew żylna jest uboga w tlen i ma zabarwienie zbliżone do wiśniowego. Po odwirowaniu, kiedy krwinki osiądą na dnie naczynia, krew dzieli się na dwie warstwy: dolną – czerwoną i nieprzezroczystą warstwę utworzoną przez opadłe krwinki, górną – przezroczystą o zabarwieniu słomkowożółtym – osocze krwi. Smak krwi jest słony od zawartego w niej chlorku sodou (sól kuchenna). Ciężar właściwy krwi wynosi ok. 1,055–1,060 g/cm3. Ilość krwi w organizmie przeciętnego człowieka wynosi 5–5,5 l. (70ml/kg) i jest to w przybliżeniu 1/13 do 1/12 wagi ciała. Dla dzieci jest to ok. 1/10 do 1/9 wagi ciała. Część krwi mieści się w zbiornikach krwi i jest włączana do krążenia tylko w konieczności. Osocze jest słomkowożółtym płynem, w którym zawieszone są elementy komórkowe. Objętościowo osocze stanowi 50–60% krwi. Skład osocza: woda, białko, sole mineralne, lipidy, glukoza. Osocze transportuje cząsteczki niezbędne komórkom (elektrolity, białka, składniki odżywcze), ale również produkty ich przemiany materii. Ma zdolność krzepnięcia. Białka osocza pełnią różne funkcje: odpowiadają za równowagę kwasowo-zasadową, ciśnienie osmotyczne, lepkość osocza, obronę organizmu, a w przypadku głodu są źródłem aminokwasów dla komórek. Odczyn krwi jest lekko zasadowy i na ogół stały: pH = 7,2–7,4. Stałość odczynu krwi ma duże znaczenie gdyż nawet niewielkie przesunięcia w kierunku kwaśnym lub zasadowym powodują zaburzenia fizjologiczne. Związki chemiczne krwi, stanowiące układy buforowe, bronią organizm przed nadmiernym zakwaszeniem lub alkalizacją. Należą do nich: węglany, fosforany i białka krwi. Substancje te reagują z kwasami jak zasady, a z zasadami jak kwasy. Innym mechanizmem utrzymującym stały odczyn krwi jest proces wydalania przez płuca, nerki i przewód pokarmowy nadmiaru kwasów i zasad. Krzepnięcie krwi, to proces podczas, którego krew wypływająca z uszkodzonego naczynia krwionośnego przechodzi ze stanu płynnego w stały, powstaje po 5–6 minutach. galaretowaty skrzep, który zamyka naczynie chroniąc organizm przed wykrwawieniem. Krwinki czerwone, zawierają we wnętrzu barwnik krwi – hemoglobinę. Mają postać krążków dwuwklęsłych o średnicy 6–8 µm. Zdrowy, młody mężczyzna ma około 5,4 mln/mm3 erytrocytów w krwi obwodowej, kobieta około 4,5 mln/mm3, natomiast noworodek około 7 mln/mm3. Ilość erytrocytów w organizmie człowieka może się zmieniać – zależy to m.in. od miejsca, w którym człowiek się znajduje i ciśnienia jakie tam panuje. Powstają w szpiku kostnym przechodzą do krwi gdzie żyją ok. 120 dni, a następnie są wyłapywane w śledzionie, gdzie następuje ich rozkład. Erytrocyty mają za zadanie transportować tlen do wszystkich tkanek i komórek organizmu, a następnie w jego miejsce związać dwutlenek węgla i oddać go w płucach, by móc na nowo związać tlen. Poza tym biorą udział w przenoszeniu i magazynowaniu pewnych składników mineralnych oraz organicznych. Leukocyty to komórkowe składniki krwi. Leukocyty są stosunkowo duże, niemal bezbarwne i mniej liczne od erytrocytów. Ich zadaniem jest ochrona organizmu przed patogenami takimi jak wirusy i bakterie. Ich liczba waha się od 6 do 9 tys./mm3, są większe „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 32 od krwinek czerwonych, mają swój własny metabolizm i możliwość podziału, U dużej części krwinek białych (granulocyty) w cytoplazmie występuje charakterystyczna ziarnistość (są to lizosomy, które zawierają enzymy). Leukocyty są podstawowym elementem układu odpornościowego. Ich funkcja odpornościowa jest realizowana przez: fagocytozę (pochłanianie, trawienie komórek drobnoustrojów oraz martwych krwinek czerwonych przez część krwinek białych) odporność swoistą (przeciwciała) Leukocyty dzielą się na: agranulocyty i granulocyty. Płytki krwi to dyskowate struktury, otoczone błoną komórkową fragmenty cytoplazmy megakariocytów. Zawierają szereg ziarnistości odpowiedzialnych za proces inicjacji krzepnięcia, fibrynolizy i skurczu naczyń krwionośnych. W razie uszkodzenia tkanki, w osoczu rozpoczyna się seria reakcji chemicznych, w wyniku czego powstaje skrzep. Norma płytek krwi u (dorosłego) człowieka wynosi 150–450 tys./mm³ krwi [20, s. 435–453] Grupy krwi – zestawy antygenów, czyli cząsteczek powodujących gwałtowną odpowiedź układu odpornościowego, które występują na powierzchni czerwonych krwinek. W ramach tego samego gatunku może istnieć wiele różnych grup takich antygenów. Różnice mogą być niewielkie lub mogą one cechować się występowaniem zupełnie innych cząsteczek antygenów nieobecnych w pozostałych grupach. Grup krwi staje się istotna w trzech przypadkach: – ciąża – jeżeli matka nie posiada pewnych antygenów, obecnych w krwi dziecka, może dojść do reakcji układu odpornościowego czyli konfliktu serologicznego, − konflikt serologiczny to reakcja immunologiczna matki, polegająca na wytworzeniu przez jej organizm przeciwciał przeciwko krwinkom płodu, do której dochodzi na skutek przedostania się do krwioobiegu matki antygenów krwinek Rh dodatnich. Do sytuacji tej może dojść w przypadku istnienia niezgodności serologicznej pomiędzy rodzicami dziecka. Gdy przyszła mama ma grupę krwi Rh ujemną a ojciec dziecka Rh dodatnią to mówi się wówczas o istnieniu tzw. niezgodności serologicznej. Do konfliktu serologicznego dochodzi wówczas, gdy dziecko odziedziczy Rh ojca i jego krwinki w czasie ciąży przenikną do krwioobiegu matki. Dochodzi do tej sytuacji najczęściej podczas porodu lub poronienia. Wówczas organizm matki zaczyna wytwarzać przeciwciała przeciwko krwinkom płodu. Wytworzone przeciwciała mogą doprowadzić do choroby hemolitycznej u noworodka pod warunkiem, iż dziecko odziedziczyło dodatni czynnik Rh. Konflikt może doprowadzić do silnej niedokrwistości u płodu a w konsekwencji nawet do jego obumarcia. Konflikt serologiczny może dotyczyć nie tylko czynnika Rh, ale również grup głównych czy rzadkich grup krwi. Może pojawić się, gdy matka ma grupę krwi np. 0 a dziecko dziedziczy A lub B [6, s. 71; 15] – transfuzja krwi – jeżeli pacjentowi przetoczona zostanie krew zawierająca niewłaściwe antygeny, spowoduje ona reakcję obronną organizmu, prowadząc do zgonu. Przetoczenie właściwej grupy krwi może uratować życie ofiary krwotoku, – przeszczep – podobnie jak w czasie transfuzji konieczne jest zapewnienie zgodności grup krwi, ale ze względu na możliwość odrzutu, pasować muszą również inne antygeny. Każdy gatunek ma swój układ grup krwi. W medycynie wyróżnia się ponad dwadzieścia układów grup krwi. Największe znaczenie ze względów praktyki medycznej i diagnostycznej mają: – układ AB 0, – układ Rh – antygeny C, c, D, E, e – układ Kell – antygen K [3, s. 151–154] Zasadniczą rolą krwi w organizmie jest utrzymanie stałego środowiska wewnętrznego. Krew spełnia swe funkcje dzięki temu, że krążąc w organizmie: – transportuje tlen z płuc do tkanek; „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 33 – – – – – – – – – – transportuje dwutlenek węgla z tkanek do płuc; transportuje do wszystkich tkanek produkty energetyczne i budulcowe wchłonięte z układu pokarmowego; transportuje wchłonięte z tkanek produkty przemiany materii do nerek, skąd zostają one wydalane na zewnątrz z moczem; transportuje hormony syntetyzowane w organizmie i witaminy wchłonięte w przewodzie pokarmowym; magazynuje hormony gruczołu tarczowego i steroidowe po ich związaniu z białkami osocza; wyrównuje ciśnienie osmotyczne we wszystkich tkankach; wyrównuje stężenie jonów wodorowych we wszystkich tkankach; wyrównuje różnice temperatur występujące pomiędzy poszczególnymi narządami i tkankami; tworzy zaporę przed inwazją drobnoustrojów, które po dostaniu się do środowiska wewnętrznego są stale pożerane przez leukocyty; eliminuje za pomocą przeciwciał i układu dopełniacza substancje obce szczególnie o charakterze białkowym, np. toksyny [23, s. 277]. 4.7.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. 6. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Z jakich elementów składa się krew? Na czym polega proces krzepnięcia krwi? Jaką rolę pełni osocze? Jakie znasz grupy krwi? Jakie są funkcje krwi? Na czym polega konflikt serologiczny 4.7.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Opracuj zestawienie grup krwi, które doprowadzi do konfliktu serologicznego i scharakteryzuj ten mechanizm. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: dokonać zestawienia grup krwi, scharakteryzować mechanizm konfliktu serologicznego, dokonać analizy ćwiczenia, zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca znaczenia i roli krwi w organizmie. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 34 Ćwiczenie 2 Określ drogę jaką przebywa krew w organizmie. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) obejrzeć film na temat roli krwi, 2) określić drogę krwi w organizmie, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca znaczenia i roli krwi w organizmie, film na temat roli krwi, odtwarzacz DVD. 4.7.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) wyjaśnić od czego zależy barwa krwi? podać ile wynosi odczyn krwi? wyjaśnić rolę leukocytów? scharakteryzować płytki krwi? określić przyczyny konfliktu serologicznego? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 35 Tak Nie 4.8. Budowa i czynności układu oddechowego 4.8.1. Materiał nauczania Układ oddechowy – zespół narządów służących wymianie gazowej miedzy organizmem a środowiskiem. Układ ten składa się, z jamy nosowo-gardłowej, gardło, krtani, tchawicy oskrzeli i płuc. Rys. 4. Układ oddechowy [5, s. 32] Początkowym odcinkiem układu oddechowego jest jama nosowa podzielona na dwie połowy przegrodą nosa. Nos zbudowany jest z części kostnej, chrzęstnej i skórnej. W nozdrzach skóra wnika do jamy nosowej, która u dorosłego człowieka jest porośnięta włoskami. W jamie nosowej wdychane powietrze zostaje oczyszczone z pyłu, który osiada na błonie śluzowej wyścielającej ściany jamy nosowej, a także ogrzane i nawilżone. Od tyłu jama nosowa łączy się z gardłem przez nozdrza tylne. W każdej połowie jamy nosowej znajdują się trzy małżowiny nosowe, które dzielą je na trzy przewody: górny, środkowy i dolny. Jama nosowa łączy się z wypełnionymi powietrzem zatokami przynosowymi. Jama nosowa jest wysłana błoną śluzową, wydzielającą śluz. Czynnościowo jamę nosową można podzielić na okolicę węchową i okolice oddechową. Okolica węchowa zajmuje górna część jamy nosowej, znajdują się w niej zakończenia nerwów węchowych. Okolica oddechowa obejmuje pozostała część jamy nosowej, przez nią przechodzi powietrze do dalszych odcinków dróg oddechowych. Powietrze wdychane w jamie nosowej zostaje: oczyszczone z kurzu, ogrzane, nasycone parą wodną, dzięki czemu powietrze wdychane do płuc nie zanieczyszcza, nie oziębia i nie wysusza dolnych dróg oddechowych i płuc. Gardło jest miejscem skrzyżowania drogi oddechowej z przewodem pokarmowym, stanowi wspólny odcinek dla obydwu układów – pokarmowego i oddechowego. Podczas oddychania powietrze po przejściu przez jamę nosową przechodzi przez gardło, gdzie w jego dolnym odcinku wpada do krtani. Krtań, ma kształt trójściennej piramidy, szerszej u góry, zwężającej się ku dołowi. Jest narządem składającym się z 9 połączonych chrząstek, połączonych za pomocą więzadeł „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 36 i mięśni. Więzadła krtani dzielą się na więzadła łączące krtań z otoczeniem i więzadła właściwe, zaś mięśnie krtani dzielą się na: mięśnie przebiegające miedzy krtanią, kością gnykową i mostkiem oraz mięśnie właściwe krtani. Długość krtani wynosi około 4–6 cm. Na szyi tworzy widoczną, zwłaszcza u mężczyzn, charakterystyczną wyniosłość krtaniową. Jama krtani wysłana jest błona śluzową. Wnętrze krtani dzielimy na 3 odcinki: Przedsionek krtani – rozpoczyna się wejściem do krtani ograniczonym od przodu krawędzią nagłośni, z boku fałdami nalewkowo-nagłośniowymi. Głośnię – składa się ona z warg głosowych, zawierającymi więzadła głosowe (zwane też strunami głosowymi) i mięsień głosowy oraz szpary głośni, ograniczonej wargami głośni i brzegami chrząstek nalewkowatych. Tylny odcinek szpary głośni nazywamy międzychrząstkowym, a przedni – międzybłoniastym. W głośni powstaje dźwięk (przy wydychaniu, w odpowiednim ustawieniu strun głosowych). Jeśli struny głosowe wibrują, powstaje głoska dźwięczna, jeśli są rozluźnione – powstaje głoska bezdźwięczna. Do powstania dźwięku niezbędne jest wytworzenie drgań powietrza przechodzącego przez szparę głośni. Drgania te powstają w krtani na skutek ruchów fałdów głosowych, odbywających się w kierunku poprzecznym do ich długiej osi. Wysokość głosu zależy od szybkości prądu powietrza przechodzącego przez głośnię, napięcia fałdów głosowych oraz budowy krtani. U osób o małej krtani głos jest wyższy. Mężczyźni mają większą krtań a więc niższy głos. Jamę podgłośniową – tworzy ją światło krtani rozszerzając się. Jama przechodzi bezpośrednio w tchawicę. Tchawica jest przedłużeniem krtani. Jest to sztywna rura zbudowana z kilkunastu okrągłych chrząstek połączonych więzadłami. Od tyłu chrząstki te połączone są elastyczną błoną odpowiednio modelującą się w zależności od przesuwających się w przełyku kęsów pokarmu. Tchawica dzieli się na dwa oskrzela, które tworzą drzewo oskrzelowe. Oskrzela główne mają budowę taką jak tchawica. Dwa główne oskrzela, prawe i lewe, dzielą się stopniowo na mniejsze oskrzela i oskrzeliki, które aż kończą się pęcherzykami płucnymi. Oskrzele główne lewe jest węższe i dwukrotnie dłuższe od prawego. Oskrzela wysłane są błoną śluzową z obfitą ilością wydzieliny śluzowej szczególnie przy nieżycie oskrzeli. Na końcu rozgałęzień osiągają wymiary mikroskopijnych rurek oblepionych kępkami pęcherzyków płucnych umożliwiających wymianę gazową. Płuca leżą w klatce piersiowej mają kształt stożków, obciętych z jednej strony Płuco ma postać stożka złożonego z podstawy z powierzchnią przeponową oraz kopulastego szczytu. Boczna powierzchnia płuca przylega do żeber. Płuco prawe posiada trzy płaty, lewe – dwa płaty. Całość płuca otoczona jest opłucną. Do każdego płuca dochodzi korzeń, w skład którego wchodzą: oskrzela główne, tętnica płucna, dwie żyły płucne, splot nerwowy, naczynia i węzły chłonne oraz tętnice oskrzelowe. Miąższ płuca wykazuje znaczną sprężystość. Całkowita pojemność płuc to cała objętość powietrza zawartego w płucach. Dzieli się ją na: – pojemność wdechową, którą określa pojemność powietrza wciąganego do płuc w czasie najgłębszego wdechu, po spokojnym wydechu. Składają się na nią: objętość oddechowa (ilość powietrza wchodzącego i wychodzącego z płuc przy spokojnym oddychaniu) i objętość zapasowa wdechowa (wydychana przy maksymalnym wysiłku ponad objętość oddechową), – pojemność zalegającą czynnościową, którą określa pojemność powietrza pozostająca w płucach przy spokojnym wydechu. Składają się na nią: objętość zapasowa wydechowa „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 37 (ilość powietrza usuwana z płuc przy maksymalnym wydechu) i objętość zalegająca (ilość powietrza pozostającego w płucach przy maksymalnym wydechu). Natomiast pojemność życiowa płuc to ilość powietrza, jaka może być wprowadzona do płuc po uprzednim maksymalnym wydechu, wynosi średnio 3500 cm3 (4500 cm3 u mężczyzn, 3200 cm3 u kobiet), na co składa się ilość powietrza zwana powietrzem oddechowym (500 cm3), powietrzem uzupełniającym (1500 cm3 ) i powietrzem zapasowym (1500 cm3). Rys. 5. Budowa płuc [8] Opłucna to błona surowicza wyścielająca dwie jamy opłucnowe w klatce piersiowej, złożona z części pokrywającej płuco – opłucna płucna, przechodząca za pomocą opłucnej krezkowej (krezki płuca), obejmującej korzeń płuca, w opłucną ścienną, która składa się z opłucnej żebrowej, przeponowej, śródpiersiowej i osklepka wysterczającego ponad I żebro. Wentylację płuc zapewniają ruchy ssąco-tłoczące klatki piersiowej. Wdech powodowany jest skurczem mięśni oddechowych: przepony rozpiętej na łuku żeber dolnych oraz mięśni międzyżebrowych zewnętrznych, rozpiętych na żebrach. Rozciągnięcie klatki piersiowej we wszystkich trzech wymiarach prowadzi do zwiększenia objętości płuc i wytworzenia podciśnienia zasysającego powietrze. Wydech to zwykle akt biernym. Rozluźnienie mięśni oddechowych sprawia, że klatka piersiowa i płuca kurczą się, a niewielkie nadciśnienie wytłacza powietrze z płuc i dróg oddechowych. Przy wdechu powietrze dostaje się najpierw do jamy nosowej. Tam ulega ogrzaniu, nawilżeniu i w znacznym stopniu oczyszczeniu z kurzu, bakterii i innych drobnych zanieczyszczeń. Jest to możliwe dzięki wyścieleniu jamy nosowej silnie unaczynioną błoną śluzową z wielowarstwowym nabłonkiem migawkowym, zawierającym liczne komórki śluzowe. Następnie powietrze przepływa do gardła i krtani. W gardle krzyżują się drogi oddechowe i przewód pokarmowy, dlatego przy przełykaniu dochodzi do zatrzymania oddechu i zamknięcia dróg oddechowych przez nagłośnię. Przez krtań i tchawicę powietrze przechodzi do drzewa oskrzelowego, by dotrzeć w końcu do pęcherzyków płucnych, „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 38 w których zachodzi właściwa wymiana gazowa. Pęcherzyki płucne, zwykle o kształcie kulistym (czasem wskutek ucisku z zewnątrz półkulistym lub wielościennym), oplecione są gęstą siecią naczyń krwionośnych włosowatych. Zbudowane są z komórek nabłonkowych, które nazywane są pneumocytami. Tzw. bariera włośniczkowo-pęcherzykowa to przylegające do siebie ściany pęcherzyka i naczynia włosowatego. Poprzez tę barierę tlen dyfunduje do opływającej pęcherzyk krwi, a do światła pęcherzyka dostaje się dwutlenek węgla. Łączna liczba pęcherzyków płucnych wynosi ok. 300 milionów, a powierzchnia oddechowa to ok. 90 m². Wymiana gazowa pomiędzy organizmem a otoczeniem może odbywać się tylko, gdy: błona przepuszczalna dla gazów jest wystarczająco wilgotna, jest odpowiednio wysoka prężność tlenu w otoczeniu i odpowiednio wysoka prężność dwutlenku węgla w płynach ustrojowych Zadaniem układu oddechowego jest dostarczenie organizmowi tlenu oraz usuwanie szkodliwego dwutlenku węgla. Polega to na przenoszeniu wymienionych gazów przez krew oraz tzw. oddychaniu wewnętrznym tj. procesie utleniania komórkowego. Pobrany w czasie wdechu tlen dociera tylko do płuc, dalszy jego transport odbywa się już przez krew. Zawierająca oksyhemoglobinę krew tętnicza dociera do naczyń włosowatych gdzie przekazuje tlen bezpośrednio komórkom. Stamtąd już jako krew żylna wraca do płuc po nowy zapas tlenu. Proces wentylacji zapewniają ruchy oddechowe klatki piersiowej. Funkcje układu oddechowego: pobranie tlenu z otoczenia, oczyszczenie, ogrzanie, nawilżanie wdychanego powietrza, transport powietrza do narządu oddechowego, dostarczenie tlenu do tkanek oraz dwutlenku węgla z tkanek do narządu oddechowego, wydalenie produktów końcowych z organizmu przez drogi oddechowe. 4.8.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jaką funkcję pełni głośnia i krtań? Z jakich elementów zbudowany jest układ oddechowy? Jaką funkcję pełni opłucna? Jakie są funkcje układu oddechowego? 4.8.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Rozpoznaj i nazwij narządy przedstawione na rysunkach. Rys. do ćwiczenia 1 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 39 Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: przeanalizować narządy na rysunku, podpisać poszczególne narządy na rysunku, dokonać analizy ćwiczenia, zaprezentować wykonane ćwiczenie. − − − Wyposażenie stanowiska pracy: kserokopia rysunku, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i czynności układu oddechowego. Ćwiczenie 2 Dokonaj analizy funkcji narządów układu oddechowego. Wnioski zapisz w tabeli. Narząd, organ Pęcherzyki płucne Płuco Nagłośnia Krtań Opłucna Tchawica Jama nosowa Funkcja, rola, odpowiada za: Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) 5) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: przeanalizować zestawienie narządów, określić funkcje, role narządów układu oddechowego, uzupełnić tabelę, dokonać analizy ćwiczenia, zaprezentować wykonane ćwiczenie (dwie lub trzy grupy odczytują na forum grupy swoją pracę). − − − − Wyposażenie stanowiska pracy: arkusz papieru A4, przybory do pisania, przybory kreślarskie: linijka, ołówek, gumka, wzór tabeli, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i czynności układu oddechowego. 4.8.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) 6) scharakteryzować budowę nosa? określić czynnościowy podział jamy nosowej? wymienić poszczególne elementy układu oddechowego? określić jaki kształt ma krtań? scharakteryzować budowę i funkcje płuc? scharakteryzować przebieg wymiany gazowej? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 40 Tak Nie 4.9. Budowa i funkcje narządów zmysłów 4.9.1. Materiał nauczania Do narządów zmysłów zaliczamy: narząd statyczno-słuchowy, narząd wzroku, narząd powonienia, narząd smaku i narząd dotyku. Zadaniem narządów zmysłów jest najogólniej mówiąc odbieranie bodźców ze środowiska. Zdolność układu nerwowego do odbierania bodźców świetlnych i przetwarzania ich w mózgu na wrażenia wzrokowe jest określana jako zmysł wzroku. Anatomiczną postacią tego zmysłu jest narząd wzroku, który składa się z gałki ocznej, aparatu ochronnego i aparatu ruchowego oka oraz połączeń nerwowych siatkówki oka ze strukturami mózgu. Gałka oczna znajduje się w przedniej części oczodołu i porusza się dzięki ruchom mięśni ocznych. Oko ma w przybliżeniu kształt kuli o średnicy 24 mm, wypełnionej w większości bezpostaciową substancją (ciałkiem szklistym), znajdującej się pod ciśnieniem pozwalającym na utrzymanie jego kształtu. Rys. 6. Budowa oka [15] Twardówka to najbardziej zewnętrzną częścią oka. Zbudowana jest z nieprzeźroczystej błony włóknistej łącznotkankowej. W przedniej części oka przechodzi w rogówkę. Rogówka ma kształt wypukły. Zbudowana jest z przeźroczystej błony włóknistej. Między twardówką i siatkówką leży naczyniówka, która wraz z tęczówką i ciałem rzęskowym tworzy błonę naczyniową, w której znajdują się naczynia krwionośne. Ciało rzęskowe utrzymuje soczewkę w odpowiednim położeniu. Siatkówka składa się z trzech warstw, przy czym najbliższa środka oka warstwa składa się z czopków i pręcików – komórek światłoczułych, a dwie pozostałe z neuronów przewodzących bodźce wzrokowe. Na siatkówce znajduje się plamka żółta, będąca miejscem o największym skupieniu czopków i z tego powodu cechuje się największą wrażliwością na barwy i światło. Nieco niżej znajduje się plamka ślepa – miejsce pozbawione komórek światłoczułych i dlatego niewrażliwe na światło. Soczewka składa się z torebki, kory i jądra i ma dwie wypukłe powierzchnie – przednią i tylną. Tęczówka jest umięśnioną częścią błony naczyniowej otaczającej otwór nazywany źrenicą. Dzięki zawartemu w niej pigmentowi jest kolorowa. Wnętrze oka wypełnia przeźroczysta, galaretowata substancja, nazywana ciałem szklistym. Przednia część gałki ocznej i wewnętrzna część powiek pokryte są spojówką. W górno-bocznej części oczodołu znajduje się gruczoł łzowy wydzielający łzy mające za zadanie oczyszczać powierzchnię oka z zabrudzeń i nawilżać ją. Narząd słuchu i równowagi stanowi ucho, które składa się z trzech części: ucha zewnętrznego, ucha środkowego oraz ucha wewnętrznego. Ucho zewnętrzne i środkowe odpowiadają głównie za słuch, ucho. Ucho zewnętrzne wychwytuje fale dźwiękowe, wzmacnia je i kieruje na błonę bębenkową. Składa się z małżowiny usznej, przewodu słuchowego zewnętrznego i powierzchni zewnętrznej błony bębenkowej. Małżowina uszna – „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 41 służy do zbierania fal dźwiękowych i doprowadzenia ich do przewodu słuchowego zewnętrznego. Przewód słuchowy zewnętrzny - kanał doprowadzający fale dźwiękowe do błony bębenkowej, o długości ok. 26–30 mm i średnicy ok. 7 mm. Jest on zbudowany z tkanki chrzęstnej pokrytej od wewnątrz skórą, zawierającą gruczoły woskowinowe, których zadaniem jest wydzielanie woskowiny (wydzieliny zapobiegającej dostaniu się zanieczyszczeń do przewodu słuchowego), oraz włosków rozprowadzających woskowinę. Na jego końcu znajduje się błona bębenkowa. Ucho środkowe to niewielka przestrzeń w czaszce wypełniona powietrzem. Jego zadaniem jest mechaniczne wzmocnienie i doprowadzenie fal dźwiękowych do ucha wewnętrznego. W skład ucha środkowego wchodzi błona bębenkowa, trzy kosteczki słuchowe oraz trąbka słuchowa (trąbka Eustachiusza), a także powierzchnia zewnętrzna okienka owalnego – błona bębenkowa – błona oddzielająca przewód słuchowy zewnętrzny od ucha środkowego, zamienia fale dźwiękowe w drgania mechaniczne, pobudzając kosteczki słuchowe, – trzy kosteczki słuchowe – młoteczek, kowadełko, strzemiączko. Ich zadaniem jest wzmocnienie drgań błony bębenkowej i doprowadzenie ich do ucha wewnętrznego. Kosteczki słuchowe są najmniejszymi kośćmi organizmu ludzkiego, – trąbka Eustachiusza – kanał łączący ucho środkowe z gardłem, o długości ok. 35 mm. Normalnie jest zamknięta, ale może się otworzyć w celu wyrównania ciśnienia powietrza w uchu, – Ucho wewnętrzne składa się z: przedsionka, ślimaka, kanałów półkulistych, woreczka i łagiewki odpowiedzialnych za słuch i równowagę. Ślimak – najważniejsza część ucha wewnętrznego, z wyglądu przypominająca muszlę ślimaka. Jest to długi, zwężający się kanał kostny, zwinięty spiralnie i wypełniony w całości płynem. Wewnątrz schodów ślimaka znajduje się narząd Cortiego, który zamienia pobudzenia znajdujących się na nim rzęsek w impulsy nerwowe. Zniszczenie narządu Cortiego powoduje całkowitą głuchotę. Elementy odpowiedzialne za równowagę: kanały półkoliste część ucha wewnętrznego, woreczek, łagiewka. Kanały półkoliste znajdują się w błędniku, zakończone są bańkami błoniastymi, w których znajdują się komórki zmysłowe uzbrojone we włoski. Przewody półkoliste wypełnione są śródchłonką, której ruch spowodowany obrotem głowy podrażnia włoski powodując pobudzenie komórek nerwowych, pozwalając zachować równowagę. W łagiewce i woreczku znajdują się receptory wrażliwe na przyspieszenie liniowe. Tworzą one plamkę łagiewki i plamkę woreczka. Plamki skupiają komórki zmysłowe, na których znajduje się galaretowata błona, a w jej strukturze kryształy soli wapniowych – otolity. Ruch głowy w linii prostej powoduje przemieszczanie otolitów. Rzęski pobudzają komórki zmysłowe, pobudzenia te są przekazywane do ośrodkowego układu nerwowego, który na zasadzie odruchu mięśniowego wprowadza korektę postawy ciała w celu Zachowania równowagi. W utrzymaniu równowagi biorą też udział receptory nacisku na podeszwach stóp. Zmysł smaku: komórki odbierające czucie smaku wchodzą w skład kubków smakowych. Kubków tych jest kilka tysięcy. Znajdują się one na podniebieniu miękkim i w nagłośni a w największej liczbie w brodawkach okolonych i liściastych języka. Czucie smaku powstaje wskutek pobudzenia receptorów smakowych, przez różnorodne substancje chemiczne. Rozróżnia się pięć rodzajów smaku: słony, kwaśny, słodki, gorzki, umami (pikantny). Smak może mieć różne cechy; intensywny, miły, niemiły, obojętny. W momencie, gdy sygnały smakowe zostają przekazane do mózgu, aktywacji ulegają drogi nerwowe istotne dla procesów trawienia, np. smak pokarmu wywołuje większe wydzielanie śliny, a zmniejsza aktywność wydzielniczą żołądka. Narząd powonienia – receptory węchu mieszczą się w błonie śluzowej okolicy węchowej jamy nosowej. Stanowią je komórki zmysłowo-nerwowe węchowe z wypustkami w kształcie rzęsek, które oprócz bodźców jednocześnie przewodzą impulsy nerwowe. Włókna nerwowe „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 42 tych komórek (nerwy węchowe) dochodzą do opuszki węchowej leżącej na podstawie mózgu i tam kończą się synapsami. Od opuszki węchowej impulsy nerwowe biegną włóknami nerwowymi pasma węchowego do ośrodków węchowych. Skóra jest czuciowym narządem dotyku. Ogólna powierzchnia skóry u człowieka wynosi 1,5–2 m2, a grubość wynosi 1,5–5 mm. Składa się z trzech warstw: naskórka, skóry właściwej i tkanki podskórnej. Naskórek składa się głównie z dojrzewających komórek nabłonkowych, tworzy kilka warstw: podstawną, kolczystą, ziarnistą i rogową. W skórze właściwej utworzonej z tkanki łącznej znajdują się włókna kolagenowe i elastyna oraz elementy komórkowe i komórki krwi oraz naczynia i nerwy. Tkankę podskórną tworzy tkanka tłuszczowa i łączna. W skórze znajdują się przydatki skóry: gruczoły potowe, gruczoły łojowe, paznokcie i włosy. Skóra spełnia czynność percepcyjną ciepła, bólu, dotyku, ekspresyjną w wyrażaniu stanów emocjonalnych, resorpcyjną oraz bierze udział w magazynowaniu i przemianie materii. Skóra w okolicy otworów naturalnych (usta, nozdrza, odbyt, pochwa) przechodzi w błony śluzowe. U człowieka najcieńsza jest na powiekach, natomiast najgrubsza jest na pięcie. Do skóry zalicza się również jej przydatki, powstające z nabłonka tworzącego naskórek: włosy, paznokcie. Receptory w skórze są narządami zmysłów: dotyku, bólu, nacisku i temperatury. Podstawowe funkcje skóry to: – izolacja środowiska wewnętrznego od zewnętrznego (czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych) – mechaniczna osłona i biologiczna obrona organizmu, – udział w oddychaniu (tylko kręgowce niższe), – termoregulacja ustroju, – udział w gospodarce wodno-elektrolitowej (gruczoły potowe), – percepcja (odbiór) bodźców ze środowiska zewnętrznego (dotyk, ból, ciepło, zimno) poprzez receptory w skórze i naskórku, – melanina chroni organizm przed mutagennym promieniowaniem ultrafioletowym), – wchłanianie niektórych substancji, – gospodarka tłuszczowa, – gospodarka witaminowa, – wydzielanie dokrewne i reakcje odpornościowe. 4.9.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jakie narządy zaliczamy do narządów zmysłów? Z jakich elementów zbudowane jest ucho? Jakie elementy ucha są odpowiedzialne za równowagę? Jakie wyróżnimy smaki? Jakie są funkcje skóry? 4.9.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Przeczytaj poniższą instrukcje i zbadaj wzrok 3–4 kolegom/koleżankom z grupy. Badanie ostrości wzroku przeprowadza się za pomocą tablic Snella, na których znajdują się szeregi różnej wielkości liter, cyfr lub figur geometrycznych. Badamy oddzielnie ostrość wzroku każdego oka, zasłaniając drugie. Badany siedzi tyłem do światła. Przy prawidłowej ostrości wzroku badany powinien odczytywać znaki dolnego szeregu z odległości 6 m, górnego z 60 m. Pod każdym szeregiem znaków umieszczona jest na tablicy cyfra „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 43 oznaczająca odległość z jakiej widziane są one przez oko o normalnej ostrości. Jeśli badany odczytuje z odległości 6 m te znaki, które powinien odczytać z odległości 12 m to ostrość jego wzroku wynosi 6\12=1\2 normy. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) – – – Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: zaplanować tok postępowania, przeprowadzić badanie wzroku, dokonać analizy ćwiczenia, zaprezentować wykonane ćwiczenie (dwie lub trzy grupy odczytują na forum grupy swoją pracę). Wyposażenie stanowiska pracy: arkusz papieru A4, przybory do pisania, tablice Snellena. Ćwiczenie 2 Scharakteryzuj budowę i funkcje dowolnego narządu zmysłu. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować dostępne informacje dotyczące narządów zmysłów, 2) scharakteryzować budowę i funkcje dowolnego narządu, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i funkcji narządów zmysłów. 4.9.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) 6) zdefiniować pojęcie: zmysł wzroku? scharakteryzować budowę oka? wyjaśnić funkcję trąbki Eustachiusza? scharakteryzować jak powstaje czucie smaku? scharakteryzować narząd powonienia? scharakteryzować budowę skóry? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 44 Tak Nie 4.10. Budowa i funkcje układu pokarmowego i moczowego 4.10.1. Materiał nauczania Układ pokarmowy składa się z przewodu pokarmowego, gruczołów trawiennych wątroby i trzustki oraz narządów pomocniczych: języka i zębów. Jego zadaniem jest pobieranie i przetwarzanie pokarmu, na proste przyswajalne związki chemiczne, które po wchłonięciu przez ustrój stanowią źródło energii i zapewniają, niezbędne składniki do budowy i regeneracji tkanek; wydalanie nieprzyswajalnych i szkodliwych resztek pokarmowych. Rozkładanie i przetwarzanie składników nazywa się trawieniem i jest możliwe dzięki obecności odpowiednich soków i enzymów trawiennych, tj. śliny, soku żołądkowego, żółci, trypsyny oraz soków trawiennych jelita cienkiego. Przewód pokarmowy składa się z jamy ustnej, gardła przełyku, żołądka, jelita cienkiego i grubego, kończy się on odbytem. Ściany przewodu pokarmowego zbudowane są zwykle z trzech warstw, budowa ta jest zwłaszcza typowa dla żołądka i jelita. Jama ustna to początkowy odcinek przewodu pokarmowego. Ograniczają ją od góry: podniebienie, po bokach – policzki, od dołu – dwa mięśnie żuchwowo-gnykowe tworzące tzw. przeponę jamy ustnej; ścianę przednią zaś tworzą wargi, w tyle jama ustna łączy się z gardłem. Podniebienie ma kształt łukowatego sklepienia, wypukłego ku górze oddzielającego jamę ustną od jamy nosowej. W jamie ustnej następuje wstępna, mechaniczna obróbka pokarmu i przygotowanie go do dalszego trawienia. Pokarm jest rozdrabniany, miażdżony przez zęby. Dorosły człowiek ma 32 zęby, 16 w szczęce i 16 w żuchwie: (4 siekacze, 2 kły, 4 zęby przedtrzonowe, 6 trzonowych). Budowa zęba: korona, szyjka, korzeń. U dzieci występuje 20 zębów mlecznych (brak trzonowych). Język jest wałem mięśniowym pokrytym błoną śluzową położonym na dnie jamy ustnej W jamie ustnej znajdują się też gruczoły ślinowe, dzielą się one na małe i duże. Duże nazywane są też śliniankami. Zadania śliny: − zwilżanie pokarmu w śliski kęs ułatwiający połknięcie, − rozpuszczanie pokarmu w celu rozpoznania smaku, − oczyszczenie jamy ustnej, − zapoczątkowanie trawienia. Gardło – ma kształt lejkowatej mięśniowo-włóknistej, spłaszczonej cewy, położonej w tyle za jama ustną, nosową i krtanią. Długość gardła to 12-14 cm. Jamę gardła dzieli się na trzy części: − nosowo-gardłową, − środkową-ustną, − dolną-krtaniową Ku dołowi gardło przechodzi w przełyk. W jamie ustnej następuje dokładna ocena pokarmów. Skład chemiczny pokarmów wywołuje uczucie smaku, rozróżnia się pięć podstawowych smaków: słodki, słony, gorzki, kwaśny, umami. Podczas żucia wydziela się do jamy ustnej duża ilość śliny, która zawiera enzym trawienny – amylazę ślinową. Pokarm przeżuty i wymieszany ze śliną dzięki ruchom języka i policzków zostaje uformowany w kęs, który zostaje poddany procesowi połykania. Przełyk – łączy gardło z żołądkiem, stanowi mięśniową rurę długości 25–30 cm, jest najwęższym elementem przewodu pokarmowego. Czynność przełyku polega na transporcie pokarmu z gardła do żołądka. Żołądek to narząd przypominający kurczliwy worek. Łączy przełyk z jelitem cienkim. Składa się z części wpustowej (wpustu), dna trzonu i części odźwiernikowej. Powierzchnia „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 45 (ściana) przednia i tylna żołądka jest oddzielona krzywizną małą i dużą. Najniżej położny punkt krzywizny mniejszej - dzielący trzon żołądka od części odźwiernikowej nazywa się wcięciem żołądkowym. Dalej ku dołowi, trzon żołądka zagina się w prawą stronę i ku górze przechodzi w część przedodźwiernikową. Miejsce zagięcia tworzy kąt żołądka. Otworem końcowym żołądka jest odźwiernik (ujście odźwiernikowe) łączący żołądek z początkiem dwunastnic. Wielkość żołądka jest zmienna i zależy od jego wypełnienia, napięcia jego ścian oraz pozycji ciała. Długość żołądka: 25–30 cm; szerokość żołądka: 12–14 cm; pojemność: 1000–3000 ml. Żołądek ma dwa zadania: stanowi zbiornik pokarmu, wytwarza kwas solny i enzymy, pod wpływem, których pokarm zostaje zmieniony na miazgę pokarmową. Dalsze trawienie odbywa się w jelicie cienkim; ciągnie się ono od żołądka aż do jelita grubego. Zajmuje ono okolicę pępkową, podbrzuszną i obie okolice biodrowe a częściowo i miednicę małą. Długość jelita cienkiego jest zmienna od 2,5 do 11 m (przeciętnie 4–5 m). Światło jelita ma średnicę od 2,5 do 5 cm. W jelicie odbywa się dalszy proces trawienia węglowodanów, tłuszczów i białka. Powierzchnię chłonną w jelicie zwiększają fałdy okrężne oraz kosmki jelitowe. Kosmki jelitowe kurcząc się rytmicznie „wpychają” limfę – płyn wypełniający naczynia chłonne do układu chłonnego. W ten sposób tłuszcze wchłonięte przez kosmki przedostają się do układu chłonnego, a potem dopiero do układu żylnego. Białka i węglowodany po wchłonięciu przez kosmki transportowane są do wątroby przez układ krążenia wrotnego. Wchłanianie ułatwia skomplikowana czynność ruchowa jelita (perystaltyka). Jelito cienkie dzielimy na dwunastnicę, jelito czcze i kręte. Dwunastnica jest początkowym odcinkiem jelita cienkiego o długości 25–30 cm. Część górna dwunastnicy zwana jest opuszką, dalsze odcinki dwunastnicy to cześć zstępująca, część dolna i część wstępująca. Sok dwunastnicy o odczynie słabo zasadowym zawiera enzymy trawiące węglowodany, białka i tłuszcze. Enzymy te wydzielane są głównie przez trzustkę. Do dwunastnicy przez drogi żółciowe wątroba wydziela około 1,5l żółci na dobę. Emulguje tłuszcze i uczynnia enzym trawienny (lipazę trzustkową) oraz wzmaga czynność perystaltyczną jelit (czynność ruchowa jelit przesuwająca treść pokarmową) Jelito czcze przechodzi w jelito kręte, które uchodzi do jelita grubego. Ujście jelita krętego jest zaopatrzone w zastawkę uniemożliwiającą cofanie się treści pokarmowej z obszaru jelita grubego. Dwa ostatnie odcinki nazywa się jelitem cienkim krezkowym, ponieważ jest zawieszone na krezce, co pozwala na dużą ruchomość pętli jelit. Jelito grube rozciąga się na długości około 1,5 m od ujścia jelita cienkiego do odbytu. Dzieli się na jelito ślepe (wraz z wyrostkiem robaczkowym), okrężnicę i odbytnicę. Jelito ślepe zwane kątnicą jest „ślepym” uwypukleniem jelita położonym poniżej ujścia jelita cienkiego. Jego długość i średnica wynoszą 7–8 cm. Wyrostek robaczkowy jest zwężoną częścią jelita ślepego o długości 8–9 cm i grubości około 0,5 cm, z dużą ilością tkanki limfatycznej biorącej udział w procesach odpornościowych i powstawania niektórych ciałek krwi. Okrężnica składa się z części wstępującej, przechodzącej zagięciem wątrobowym w poprzecznicę. Końcowy odcinek poprzecznicy przechodzi zagięciem śledzionowym w część zstępującą. Zstępująca część okrężnicy przechodzi w okrężnicę esowatą, położoną na lewym talerzu kości biodrowej. Ta część okrężnicy nazwę zawdzięcza swojemu ułożeniu w jamie brzusznej. Esica na poziomie 2 i 3 kręgu krzyżowego łączy się z odbytnicą. Dzięki ruchom robaczkowym, czyli perystaltycznym, treść pokarmowa przesuwa się w kierunku odbytu. Odbytnica ma długość 12–15 cm. Część górna odbytnicy z powodu swojej budowy nazywa się bańką odbytnicy. W dole przechodzi w kanał odbytowy długości około 4 cm, otoczony zespołem mięśni zwieraczy. Błona śluzowa jelita grubego układa się w warstwy okrężne, a jedynie w odbytnicy w warstwy podłużne. Komórki gruczołowe wytwarzają duże ilości śluzu. W jelicie grubym nie zachodzi wchłanianie składników odżywczych ani wydzielanie enzymów trawiennych. Ma tutaj miejsce wchłanianie wody, dzięki czemu treść „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 46 jelitowa jest zagęszczona w kał. Nie wchłonięte resztki pokarmowe ulegają fermentacji i gniciu. Wątroba położona pod prawym łukiem żebrowym, jest dużym narządem ważącym około 1,5 kg. Zadaniem wątroby jest wydzielanie żółci, wytwarzanie glikogenu i mocznika, odtruwanie organizmu, rozkładanie zużytych krwinek czerwonych oraz magazynowanie białek, tłuszczów i węglowodanów. Zbiornikiem żółci jest pęcherzyk żółciowy. Jest to narząd miękki, a jednocześnie kruchy i łatwo pękający przy silnym urazie. Zadaniem dróg żółciowych jest odprowadzenie żółci od komórki wątrobowej do dwunastnicy. Po połączeniu dopływów żółci z obu płatów wątroby przewody wątrobowe tworzą Przewód żółciowy wspólny. W jego górnej części odchodzi przewód pęcherzykowy z pęcherzykiem żółciowym. W pęcherzyku tym jest zmagazynowana żółć. Przewód żółciowy wspólny uchodzi razem z głównym przewodem trzustkowym do części zstępującej dwunastnicy. Trzustka jest narządem gruczołowatym o zrazikowatej budowie, leży na tylnej ścianie jamy brzusznej na wysokości pierwszego kręgu lędźwiowego. Jej długość wynosi 12–20 cm, średnia wysokość 4–5 cm, grubość 2–3 cm, a waga ok. 90 g. Wyróżnia się następujące części trzustki: głowę, trzon i ogon. Ma ona kształt ryby, której głowę otacza dwunastnica, a ogon sięga w okolicę lewego podżebrza. Otrzewna jest to błona surowicza stanowiąca „worek” wyścielający od wewnątrz ściany jamy brzusznej i miednicy małej (otrzewna ścienna). Pozostała część otrzewnej (otrzewna trzewna) pokrywa narządy zawarte w jamie brzusznej i miednicy małej. Błona ta oraz niewielka ilość płynu surowiczego przez nią produkowana umożliwia wzajemne przesuwanie się narządów jamy brzusznej np. przy zmianie pozycji ciała, oddychaniu, a także umożliwia ruchy perystaltyczne przewodu pokarmowego (przesuwające treść pokarmową). Jama brzuszna stanowi największą jamę ustroju, która od góry jest ograniczona przeponą, od przodu i boków przez mięśnie przedniej ściany jamy brzusznej, od tyłu przez kręgosłup; w dole bez wyraźnej granicy przechodzi w jamę miednicy. Układ moczowy spełnia dwa zadania: usuwa z organizmu bezużyteczne i szkodliwe produktu przemiany materii oraz utrzymuje prawidłowe ilości składu chemicznego płynów tkankowych. Układ moczowy przebiega wewnątrzotrzewnowo i składa się z nerek, miedniczek nerkowych, moczowodów, pęcherza moczowego i cewki moczowej. Nerki położone są symetrycznie w jamie brzusznej po obu stronach kręgosłupa lędźwiowego. Masa nerki to około 150 g, długość 11 cm, szerokość ok. 5 cm. Podstawowym elementem nerki jest nefron. Nefron z kolei składa się z dwóch podjednostek strukturalnych, tj. cewek oraz kłębuszka nerkowego. Kłębuszek nerkowy składa się natomiast z kłębka naczyniowego i torebki Bowmana. Liczba nefronów średnio wynosi około 1,5 mln i jest ustalona od momentu urodzenia. Wyróżnia się dwa rodzaje nefronów, o długiej i krótkiej pętli, tak zwane nefrony korowe i przyrdzeniowe. Z nefronów o krótkiej pętli zbudowana jest kora nerki, zaś nefrony o pętli długiej przenikają do ciemniejszego rdzenia nerki, który tworzy piramidy nerkowe. W wierzchołku każdej piramidy znajdują się brodawki nerkowe z polami sitowymi gdzie znajdują się ujścia przewodów wyprowadzających mocz przez kielichy nerkowe do lejkowatej miedniczki nerkowej, z której mocz odprowadza moczowód. Układ kielichowo-miedniczkowy oraz moczowód współtworzą górne drogi moczowe, zaś pęcherz i cewka moczowa – dolne drogi moczowe. Głównym zadaniem nerek jest oczyszczanie krwi ze wszystkich substancji chemicznych. Nerki odgrywają też bardzo ważną rolę w regulacji wodno-elektrolitowej, kwasowo zasadowej oraz utrzymywaniu stałego ciśnienia osmotycznego i pH środowiska wewnętrznego. Ponadto nerka wytwarza dwie ważne substancje: reninę pośredniczącą w utrzymaniu ciśnienia tętniczego i objętości krążącej krwi oraz erytropoetynę – czynnik stymulujący wytwarzanie krwinek czerwonych. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 47 Inne zadania nerek to: − zatrzymywanie składników niezbędnych dla organizmu, które ulegają przefiltrowaniu do moczu pierwotnego (resorpcja) − regulacja objętości płynów ustrojowych − wpływ na prawidłową erytropoezę (produkcja erytropoetyny) − wpływ na układ kostny przez produkcję aktywnych postaci witaminy D3. Miedniczki i moczowody odprowadzają mocz do pęcherza moczowego. Moczowód to długi parzysty przewód łączący miedniczkę nerkową z dnem pęcherza moczowego. Długość moczowodów – 28–34 cm. Mocz przechodzi z miedniczki nerkowej do pęcherza dzięki perystaltycznym skurczom warstwy mięśniowej moczowodów oraz pod wpływem ciśnienia i siły grawitacyjnej. Dobowa ilość moczu wydalanego przez zdrowego człowieka to od 600 do 2500 ml i zależy od ilości wypitych płynów i temperatury otoczenia. Prawidłowy mocz jest żółty lub bursztynowy. W warunkach prawidłowych mocz wytwarzany jest przez nerki w ilości 1–2 ml/min do 20 ml/min. Mocz gromadzi się najpierw w miednicze nerkowej, skąd spływa do pęcherza moczowego przez moczowody. Pęcherz moczowy – to umięśniony zbiornik moczu, umiejscowiony w miednicy. Pojemność pęcherza moczowego wynosi około 250-500 ml, ale może on jednak rozciągnąć się do objętości 1000–1500 ml. Pęcherz opróżniony leży poza spojeniem łonowym, wypełniony wystaje ponad spojenie. Kształt pęcherza zależny jest od stopnia wypełnienia. Pęcherz opróżniony jest spłaszczony w kierunku przednio – tylnym, wypełniony przybiera postać kulistą. Część skierowana ku górze i ku przodowi nosi nazwę szczytu pęcherza, ku dołowi i tyłowi zwrócone jest dno pęcherza. Między szczytem a dnem znajduje się trzon pęcherza. Gdy pęcherz jest spłaszczony, wyróżniamy na nim ścianę przednią i ścianę tylną. Dno pęcherza ma kształt trójkąta i jest ograniczone trzema ujściami. Od tyłu leżą symetrycznie ujścia moczowodów, kąt przedni dna zajmuje ujście wewnętrzne cewki moczowej. Cewka moczowa stanowi zakończenie układu moczowego. wyprowadzająca mocz na zewnątrz. Jest to przewód rozpoczynający się na dnie pęcherza moczowego ujściem wewnętrznym cewki, a kończący ujściem zewnętrznym u mężczyzn na końcu żołędzi prącia, u kobiet na brodawce cewkowej położonej w przedsionku pochwy. Cewka moczowa męska ma długość od 15 do 20 cm. Poza funkcją wyprowadzania moczu pełni również funkcję wyprowadzania nasienia. Dzielimy ją na: – część śródścienną - biegnącą w ścianie pęcherza moczowego, – część sterczową - przebiegającą przez gruczoł krokowy, – część błoniastą - przebijającą przeponę moczowo-płciową, – część gąbczastą - biegnącą luźno w kroczu pod spojeniem łonowym przez ciało gąbczaste prącia, uchodzącą fizjologicznie na końcu żołędzi prącia. Cewka moczowa żeńska jest znacznie krótsza od męskiej (długość od 3 do 5 cm). Dzielimy ją na: – część śródścienną, biegnącą w ścianie pęcherza moczowego, – część miedniczną, – część przeponową, – część podprzeponową. Biegnie ona równolegle do pochwy, do przodu od niej. Znacznie mniejsza długość cewki moczowej żeńskiej stwarza dogodniejsze warunki rozwoju infekcji wstępującej dróg moczowych w porównaniu z cewką męską. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 48 4.10.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jakie są zadania nerek? Jaką funkcję pełni wątroba? Jakie procesy zachodzą w jelicie grubym? Jak jest długość krtani i tchawicy? Ile wynosi pojemność żołądka? 4.10.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Dokończ lub uzupełnij zdania w tekście dotyczącym układu pokarmowego i moczowego. Układ pokarmowy składa się z...................................................................................... ....................................................................................................................................................... Jama ustna to początkowy odcinek ....................................................................................... Gardło ma kształt ........................................................., spłaszczonej cewy, położonej w tyle za jamą ustną, nosową i krtanią. Żołądek ma dwa zadania: ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... Wątroba położona jest ................................................................................. Układ moczowy spełnia dwa zadania: usuwa z organizmu……………………………..….…. oraz……................................................................................................................................ Układ moczowy składa się z ................................................................i cewki moczowej. Głównym zadaniem nerek jest oczyszczanie krwi ze wszystkich substancji chemicznych. Nerki odgrywają też bardzo ważną rolę w regulacji wodno-elektrolitowej, kwasowozasadowej oraz ......................................................................................................... Cewka moczowa stanowi ........................................................................ układu moczowego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować tekst z lukami, 2) uzupełnić lub dokończyć zdania, 3) zaprezentować wykonane ćwiczenie (dwie lub trzy grupy odczytują na forum grupy swoją pracę). − − − Wyposażenie stanowiska pracy: arkusz papieru A4, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i funkcji układu pokarmowego i moczowego. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 49 Ćwiczenie 2 Rozpoznaj i nazwij narządy przedstawione na poniższym rysunku. Rys. do ćwiczenia 2 Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: przeanalizować schemat układu pokarmowego, podpisać poszczególne narządy na rysunku, dokonać analizy ćwiczenia, zaprezentować wykonane ćwiczenie. − − − Wyposażenie stanowiska pracy: kserokopia rysunku, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca budowy i funkcji układu pokarmowego i moczowego. 4.10.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) 2) 3) 4) 5) 6) określić zadania śliny? określić gruczoły wydzielania dokrewnego? określić poszczególne elementy jamy ustnej? podać ilość zębów człowieka i nazwać je? określić z czego składa się układ moczowy? scharakteryzować budowę pęcherza moczowego? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 50 Tak Nie 4.11. Pomiar parametrów życiowych 4.11.1. Materiał nauczania − − − − − − Do podstawowych parametrów życiowych zaliczamy: stan przytomności, częstość i regularność oddechu, częstość i miarowość akcji serca, wysokość ciśnienia tętniczego, temperaturę ciała, stan nawodnienia. Pomiar ciśnienia tętniczego krwi – badanie polega na pomiarze ciśnienia w dużych tętnicach. Zwykle pomiar ciśnienia wykonywany jest w tętnicy ramiennej. Wartości ciśnienia tętniczego krwi zmieniają się pulsacyjnie w czasie cyklicznej pracy serca. Przy pomiarze ciśnienia tętniczego krwi wyróżnia się ciśnienie maksymalne, czyli skurczowe oraz minimalne, czyli rozkurczowe. Do pomiaru ciśnienia tętniczego krwi używa się przyrządu zwanego sfigmomanometrem (ciśnieniomierz) z zastosowaniem metody osłuchowej. Sfigmomanometr składa się z opaski gumowej (mankietu) z komorą powietrzną, z manometru (rtęciowego, sprężynowego lub elektronicznego) i ręcznej pompki lub kompresora, połączonych ze sobą gumowymi przewodami. Nowoczesne, elektroniczne przyrządy do pomiaru ciśnienia wykorzystują najczęściej do pomiaru metodę oscylometryczną. Pomiar ciśnienia powietrza w mankiecie uciskającym poprzez tkanki tętnicę pozwala odzwierciedlić ciśnienie panujące w naczyniu. Jeśli ciśnienie w mankiecie osiąga wartość, która znajduje się w przedziale między wartością ciśnienia skurczowego a wartością ciśnienia rozkurczowego, to powoduje ono zamknięcie całkowite tętnicy w fazach rozkurczu serca i pulsacyjne otwieranie w fazach skurczu serca. Krew przepływa wtedy przez uciśniętą tętnicę okresowo i z dużą szybkością, wywołując powstawanie wirów, wibracji. Powoduje to powstawanie tonów, które są słyszalne w słuchawkach lub mogą być odbierane przez elektroniczny rejestrator tych dźwięków. Tony te, zwykle zgodne z akcją serca, zaczynają powstawać, gdy wartość ciśnienia w mankiecie spadnie poniżej wartości ciśnienia skurczowego, i znikają, kiedy ciśnienie w mankiecie obniży się na tyle, że jest niższe od ciśnienia rozkurczowego w tętnicy. Podczas obniżania ciśnienia w mankiecie dla ustalenia wartości ciśnienia skurczowego i rozkurczowego ważny jest moment usłyszenia pierwszego tonu i moment całkowitego zaniku tonów. Według zalecenia Światowej Organizacji Zdrowia i Międzynarodowego Towarzystwa Nadciśnieniowego z 1999 roku (WHO/ISH 1999) przyjmuje się dla celów praktycznych i klinicznych wartości 140 mm Hg dla ciśnienia skurczowego i 90 mm Hg dla ciśnienia rozkurczowego jako wartości wskazujące na nadciśnienie tętnicze. Nieprawidłowość może dotyczyć tylko jednego rodzaju ciśnienia lub też obu. Za „optymalne” ciśnienie tętnicze uważa się wartość 120/80 mm Hg. Badanie ciśnienia tętniczego krwi umożliwia rozpoznanie nadciśnienia tętniczego krwi oraz kontrolę jego leczenia. Jest pomocne również w diagnozowaniu innych dolegliwości, których przyczyną mogą być np. spadki lub wahania ciśnienia tętniczego. Z uwagi na to, że wiele czynników może wpływać na aktualny pomiar ciśnienia tętniczego (np. emocje, które towarzyszą wizycie lekarskiej), pojedynczy wynik pomiaru może nie przesądzać o rozpoznaniu braku lub istnienia zaburzeń ciśnienia tętniczego krwi. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 51 Z uwagi na to, że wartości ciśnienia tętniczego zmieniają się wielokrotnie w ciągu doby, zwykle zalecane jest mierzenie ciśnienia o stałej porze, w tych samych warunkach, po przynajmniej 5 minutach spoczynku. Zaleca się również, aby przez co najmniej 30 minut przed pomiarem ciśnienia nie pić kawy, mocnej herbaty oraz nie palić papierosów. Przy pomiarze ciśnienia pacjent powinien znajdować się w pozycji siedzącej lub leżącej. Najczęściej pomiaru dokonuje się na lewym lub prawym ramieniu (ramię powinno być odsłonięte). Opaskę ciśnieniomierza zakłada się tak, aby równo przylegała do ramienia i znajdowała się na wysokości serca. Jeśli mamy do dyspozycji aparat, w którym mankiet wyposażony jest w specjalny czujnik, to czujnik ten należy umieszczać w miejscu wyczuwalnego palcami tętna na tętnicy ramiennej. Gumowy mankiet badający napełniamy powietrzem przy pomocy pompki aż do momentu, kiedy wartość ciśnienia na manometrze przewyższa o 30 mm Hg wartość ciśnienia, przy którym zanika tętno. Badający przykłada słuchawkę do tętnicy łokciowej w zgięciu łokciowym i powoli z mankietu wypuszcza powietrze. Z chwilą pojawienia się pierwszej fali tętna badający wysłuchuje nad tętnicą łokciową ton, a odczytany w tym momencie stan słupka rtęci lub wartość na zegarze czy też na skali cyfrowej manometru wskazuje wysokość ciśnienia skurczowego. W miarę dalszego wypuszczania powietrza z mankietu słychać wyraźnie dźwięczne tony zwykle zgodne z akcją serca, słyszalne aż do momentu, gdy głośność zmniejsza się, cichnie i znika. Wartość ciśnienia odczytana z manometru w chwili, gdy ton całkowicie zanika, wskazuje wysokość ciśnienia rozkurczowego. Gdy tony są słyszalne, aż do 0 mm Hg za ciśnienie rozkurczowe, przyjmuje się wartość odpowiadającą ich ściszeniu. Badanie trwa kilkadziesiąt sekund. Badanie tętna ma na celu określenie rytmu serca. Dokonuje się go na tętnicach powierzchniowych, głównie tętnicy promieniowej, choć także na tętnicy szyjnej zewnętrznej (najlepsze miejsce badania w wypadkach zagrożenia życia), ramiennej, udowej, podkolanowej, skroniowej i grzbietowej stopy. Technika badania sprowadza się do uciśnięcia tętnicy w miejscu, w którym leży bezpośrednio pod skórą czubkami dwóch palców (bezwzględnie bez kciuka, ponieważ wykrywa on tętno człowieka, który mierzy). W czasie mierzenia pulsu zwraca się uwagę na: − częstotliwość (ilość wyczuwanych uderzeń w ciągu minuty), której wartości prawidłowe zależą głównie od wieku. W czasie badania na uwadze należy mieć, że nie należy badać tętna po wysiłku fizycznym (po dużym wysiłku fizycznym częstotliwość może nawet przekraczać 200 uderzeń/min.) lub w stanie przeżyć emocjonalnych. − rytm (miarowość) - mówimy, że tętno jest miarowe jeśli wszystkie uderzenia wykazują jednakową siłę, a odstępy między nimi są jednakowe. Tabela 3. Norma częstotliwości tętna w spoczynku w zależności od wieku [10] Grupa wiekowa Noworodki Oseski Dzieci do lat 5 Dzieci w wieku szkolnym Młodzież Dorośli Ludzie starsi Ilość wyczuwanych uderzeń 130–140/ min. 120–140/min. 100–120/min. 90–100/min. 70–90/min. 65–75/ min. 60/min. Badanie pulsu jest najlepszą metodą oceny pracy serca, gdy niemożliwe jest wykonanie EKG i innych specjalistycznych badań. Tętno może być rejestrowane również graficznie za pomocą przyrządu zwanego sfigmografem. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 52 Nawodnienie: przeciętny człowiek składa się w 66% z wody, a jego mięśnie aż w 80%. Większość z ludzi jest odwodniona na własne życzenie. Taka sytuacja występuje zawsze wtedy, gdy nie wypija się dość płynów, ponieważ nie odczuwa się pragnienia. Człowiek wydala codziennie przynajmniej 400 ml wody oddychając, ml przez skórę i ml przez nerki. Należy pamiętać, że jest to tylko minimum. Przy aktywnym trybie życia ilość wydalanej wody zwiększa się, tak samo jak w czasie upału. Picie kawy i innych napojów zawierających kofeinę ma efekt moczopędny, a zatem powoduje utratę wody z organizmu. Aby zachować równowagę, trzeba stale uzupełniać poziom wody wydalanej z organizmu. Należy pić minimum 2 litry wody dziennie. Tracąc tylko tę ilość wody, która stanowi 1% wagi ciała, traci się jednocześnie zdolność regulowania temperatury organizmu. Może to poważnie ograniczyć fizyczną aktywność. Strata wody, która stanowi 7% wagi ciała i ćwiczenia w upale doprowadzą do omdlenia. Pełne nawodnienie organizmu nawet po spożyciu dużej ilości płynów może trwać kilka godzin, a nawet dni. Dokładny czas trwania procesu nawadniania zależy od stopnia odwodnienia i od tego, które tkanki utraciły najwięcej wody. Tkanki skórna i mięśniowa, które składają się w większej mierze z wody, najdłużej wychodzą ze stanu odwodnienia. Mierzenie temperatury Naturalna ciepłota ciała, u zdrowego człowieka waha się między 36,5 a 37,5°C. Jeżeli temperatura wzrasta do 37,5–38°C, to jest to stan podgorączkowy; jeśli przekracza 38°C – mówimy o lekkiej gorączce. Gdy słupek rtęci w termometrze osiągnie 38,5°C, to znak, że gorączka jest wysoka i wymaga obniżania. Termometr paskowy, foliowy – przykładany do czoła, mierzy temperaturę w ciągu 7–10 sekund, zmieniające się zabarwienie skali termometru informuje o temperaturze, ustala jednak tylko przybliżoną wartość temperatury ciała, stosowany u małych dzieci. Termometr rtęciowy, szklany – umożliwia mierzenie temperatury pod pachą, w jamie ustnej, w odbytnicy. Najlepiej mierzyć temperaturę rano po przebudzeniu się (wtedy pomiar jest najbardziej miarodajny) lub po południu około 17 (w tych godzinach organizm wykazuje najwyższą dobową temperaturę). Temperaturę w odbytnicy i w ustach należy mierzyć przez 3 minuty, a pod pachą przez 5 minut. Wartość temperatury w odbytnicy jest o 0,5 oC wyższa od mierzonej pod pachą, a mierzona w ustach wskazuje o 0,3 oC wyższą wartość (ze względu na to szkodliwość rtęci dla środowiska są wycofywane). Termometr elektroniczny – brzęczyk informuje o temperaturze, wynik jest wyświetlany postaci cyfrowej, do mierzenia temperatury w uchu, mierzy temperaturę podczas 1 sekundy. Pomiar na błonie bębenkowej jest bardzo dokładny, ponieważ ukrwienie błony bębenkowej i ośrodka regulacji temperatury w podwzgórzu jest wspólne. Wynik wyświetla się na termometrze w postaci cyfrowej. Na wzrost lub obniżenie parametrów życiowych ma wpływ wiele czynników np: prowadzenie zdrowego trybu życia, uprawianie sportu, redukcja stresu, wypoczynek, odpowiednie odżywianie (dieta powinna zawierać warzywa i owoce oraz mikroelementy), profilaktyczne badania lekarskie, dobór stroju do pory roku i temperatury na zewnątrz, picie odpowiedniej ilości płynów (2 l dziennie), aby zapobiec odwodnieniu. 4.11.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. 5. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Ile wynosi naturalna temperatura ciała? Jak jest cel badania tętna? Jakie są główne parametry życiowe? Ile wynosi optymalne ciśnienie? Jak nazywa się przyrząd do mierzenia ciśnienia? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 53 4.11.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Zmierz ciśnienie i temperaturę koleżance/koledze. Zapisz wyniki, następnie poproś koleżankę/kolegę, aby wykonała kilka przysiadów, podskoków, „pajacyków” i ponownie zmierz ciśnienie, zapisz wyniki i zinterpretuj je. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) 5) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: zgromadzić przybory potrzebne do wykonania ćwiczenia, zaplanować tok postępowania, zmierzyć ciśnienie i temperaturę, dokonać analizy wniosków, zaprezentować wykonane ćwiczenie na forum grupy. – – – – – Wyposażenie stanowiska pracy: arkusz papieru A4, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca pomiaru parametrów życiowych, ciśnieniomierz, termometr. Ćwiczenie 2 Zbadaj tętno 3–4 osób w grupie. Zapisz wynik. Opisz na czym polega ten proces. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) 5) Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: zgromadzić przybory potrzebne do wykonania ćwiczenia, zaplanować tok postępowania, dokonać pomiaru tętna, dokonać analizy wyników pomiarów, zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca pomiaru parametrów życiowych. 4.11.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) wyjaśnić na czym polega badanie ciśnienia tętniczego krwi? 2) podać ile wynosi norma częstotliwości akcji serca w spoczynku u młodzieży? 3) określić w jakiej pozycji ciała mierzymy ciśnienie? 4) wymienić w jakich miejscach mierzymy temperaturę? 5) podać ile litrów płynów powinno się minimalnie pić na dobę? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 54 Tak Nie 4.12. Różnice w funkcjonowaniu organizmu człowieka w zależności od płci i wieku 4.12.1. Materiał nauczania Każdy człowiek przychodzi na świat z pewnym genetycznym bagażem, fizjologią i struktura ciała. Kobiety posiadają chromosomy XX, a mężczyźni XY. Męskość jest uwarunkowana obecnością chromosomu Y. Obecność chromosomu Y przyspiesza wzrost i podział komórek, które kształtują gonady męskie i około 16 tyg. od poczęcia mężczyzna jest w pełni ukształtowany płciowo. Wykształcenie gonad u kobiet ma miejsce około 20 tyg. rozwoju płodu. Męskie hormony to androgeny, najważniejszy z nich to testosteron. Androgeny odpowiadają za przyrost masy mięśni i rozrost kości, co jest charakterystyczne dla ciała dorosłego mężczyzny. U kobiet występują estrogeny, które są odpowiedzialne za płciowe zróżnicowanie, oraz kontrolują wzrost jajeczka w jajnikach, dojrzewanie organów płciowych, wzrost piersi a także odkładanie tłuszczu w okresie dojrzewania. Innym hormonem kobiecym jest progesteron, jest on odpowiedzialny za przygotowanie macicy na okoliczność ciąży, utrzymanie jej i odżywianie płodu. U dorosłych kobiet wydzielanie tych dwóch hormonów odbywa się co około 28 dni. U obojga płci hormony są produkowane przez gonady. W okresie dorastania dziewczynki mają przewagę nad chłopcami: wcześniej wstają, chodzą, mówią, wcześniej od chłopców dojrzewają fizycznie, a z tym wiąże się szybszy rozwój intelektualny. Przewaga ta zanika około 6 r.ż. Dalsze różnice występują w okresie dojrzewania. Okres ten u dziewcząt zwykle występuje o rok wcześniej niż u chłopców, z faza gwałtownego wzrostu przypadająca na wiek 11–13 u dziewcząt i 13–15 u chłopców. W okresie dojrzewania płciowego wiek metrykalny przestaje mieć tu znaczenie; trudno jest „na oko” ocenić wiek dziecka; dziewczynka 15-letnia może być kobietą dojrzałą somatycznie, a więc już nie rośnie i od dawna w okresie tym waga ciała powiększa się wolniej. Proporcje ciała ulegają zmianie. Mija dziecięcość rysów twarzy, która po okresie dojrzewania osiąga dorosły wyraz. U chłopców występuje wzrost krtani (jabłko Adama), zmiana tonacji głosu (mutacja). Zaczyna się silny rozwój pasa barkowego. Na ciele pojawia się stopniowo owłosienie. U dziewcząt rozwija się etapami pierś kobieca. Około trzynastego roku życia występuje pierwsza miesiączka (wahania w czasie od 9 do 16 roku życia). Tabela 4. Gęstość i powierzchnia ciała w procesie rozwoju osobniczego człowieka [26, s. 331] Pokwitanie 25 35 Wiek w latach 45 55 65 75 85 Gęstość ciała w g/cm³ Niemowlę 1,024 1,016 1,076 1,022 1,027 1,025 1,021 1,019 1,022 1,017 Powierzchnia ciała w m² Noworodek – – – 1,90 1,96 1,95 1,93 1,96 1,85 1,81 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 55 Poprzez starzenie się zmniejsza się ludzka odporność na stres środowiskowy, osłabieniu ulegają także procesy naprawcze organizmu. W sposób naturalny zwiększa się liczba uszkodzeń wewnątrzkomórkowych. Proces starzenia się powoduje utratę homeostazy organizmu, co za tym idzie człowiek staje się bardziej podatny na choroby. Zmianie w funkcjonowaniu podlegają także wszystkie narządy człowieka. W procesie starzenia się obserwujemy: – zmniejszenie masy kości oraz mięśni, – pogorszenie wzroku i słuchu, – spadek elastyczności skóry, – dłuższy czas reakcji organizmu. Skóra Najbardziej widoczną zmiana na ludzkiej skórze są zmarszczki, które zaczynają powstawać w wieku średnim. Na ich powstawanie wpływa ekspresja mimiczna, zanik podskórnej wyściółki tłuszczowej oraz zmniejszająca się elastyczność skóry. Między 18, a 50 r.ż. „stare” komórki skóry są zastępowane nowymi co 21 dni. Po 50 r.ż. proces ten odbywa się co 25 dni, po 60 r.ż. co 31 dni, po 70 r.ż. co 37 dni. Ponadto ludzka skóra z wiekiem traci zdolność zatrzymywania płynów staje się słucha i mniej elastyczna. Na skórze wraz z wiekiem pojawiają się punkty ciemniejszego pigmentu, a wszelkie rany goją się wolniej niż w młodości. Włosy Przeciętnie człowiek posiada 7 milionów mieszków włosowych, z czego na głowie znajduje się ich jedynie około 120 tysięcy. W mieszkach włosowych znajdują się melanocyty, które to nadają ludzkim włosom kolor. Z upływem czasu melanocyty przestają działać i postępuje proces siwienia włosów i utraty ich blasku. Proces ten rozpoczyna się od skroni i stopniowo rozchodzi się na czubek głowy. „Młody” mieszek włosowy jest w stanie bardzo szybko uzupełnić włosami nowymi wypadające (około 100 na dobę). Z czasem jednak wydajność mieszków włosowych spada, włosy stają się więc cieńsze i słabsze. W wyniku procesu starzenia zarówno kobiety jak i mężczyźni zaczynają tracić włosy na nogach i rękach. Ponadto u mężczyzn i 80% kobiet obserwować można odsuwanie się linii włosów z czoła. U mężczyzn natomiast na brwiach, w uszach i nosie pojawiają się włosy bardziej szorstkie i dłuższe. W przypadku kobiet z wiekiem mogą pojawić się włosy na podbródku i nad górną wargą. Kości W wieku starczym w kościach spada zawartość minerałów przede wszystkim wapnia. Szczególny problem mają tu kobiety, ich kości stają się o 8% lżejsze, podczas gdy u mężczyzn liczba ta wynosi 3%. Poza tym u kobiet występuje także dwukrotnie wyższa demineralizacja kości. Po 80 roku życia natomiast kości stają się bardzo kruche i łatwo poddają się złamaniom. Stawy Proces starzenia się stawów wpływa na coraz mniejszą sprawność fizyczną u starzejących się osób. W ścięgnach oraz więzadłach stopniowo ubywa kolagenu i elastyny, powstają twarde zwapnienia. Chrząstka stawowa natomiast staje się coraz cieńsza. Czasem można także zaobserwować zmniejszenie ilości mazi stawowej, co w efekcie prowadzi do zmniejszonej ruchliwości stawów i podatności na urazy. Mózg Z czasem zmniejsza się wielkość % jak i ciężar mózgu (od 20 do 90 roku życia ciężar zmniejsza się od 5 do 10%). Zmiany w nim jednak zachodzące nie są jednolite. Pień mózgu traci bardzo mało neuronów. W miejscu sinawym natomiast około 65 roku życia możemy zaobserwować zanik prawie połowy neuronów- przyczyna kłopotów ze snem. Gwałtownie spada również liczba komórek Purkinjego w móżdżku (około 60 roku życia- przyczyna „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 56 upośledzenia funkcji motorycznych). Degeneracja hipokampu zaczyna się już około 30 roku życia, w wieku starczym dochodzi do 30% zmniejszenia liczby neuronów (kłopoty z przyswajaniem nowych informacji). Znacznej degeneracji ulega także kora mózgowa. Poszczególne jej partie – ruchowe, potyliczne, skroniowe, tracą około 30% liczby neuronów w porównaniu do kory mózgowej 20 latka. Porównywalnie w międzymózgowiu liczba komórek nie ulega znaczącej zmianie widać więc, że ludzki mózg starzeje się w nierównomierny sposób. Warto jeszcze nadmienić, iż pomiędzy 20 a 70 rokiem życia przestrzeń między czaszką, a mózgiem niemal się podwaja. W tym okresie mamy do czynienia ze zmniejszeniem się przepływu krwi w mózgu, mamy też do czynienia ze spadkiem wchłaniania glukozy oraz tlenu. Mięśnie W przypadku mięśni spadek masy i siły mięśni w dużej mierze zależy od człowieka i jego trybu życia. Zanik mięśni bowiem może być w większym stopniu przyczyną braku ich używaniu niż postępującej degradacji ze względu na wiek. Oprócz siły mięśnie mogą tracić także na szybkości. Ma to związek z szybszym zanikaniem włókien szybko kurczliwych niż tych szybko kurczliwych. Można tu wymienić kilka przyczyn takiego zjawiska: − brak pobudzenia ze strony układu nerwowego; − słabe ukrwienie; − mniejsza wydajność mitochondriów. Przestrzeń powstała na skutek zaniku włókien mięśniowych wypełnia się z czasem tkanką łączną, a później tłuszczową. Płuca Wraz z postępującym procesem starzenia się zwiększa się pojemność powietrza zalegającego w płucach, co za tym idzie zmniejsza się zdolność oddychania i następuje mniejsze zaopatrzenie komórek w tlen. W wiekiem u człowieka obserwujemy obniżenie objętości, giętkości i elastyczności płuc. Jest to wynikiem zmian kolagenowych w tkance płuc. Ponadto z wiekiem dochodzi do osłabienia mięśni oddechowych, międzyżebrowych oraz przepony. Układ krążenia Serce w procesie starzenia z reguły utrzymuje swoją wielkość, jednak i ono poddaje się upływowi czasu. Traci swą elastyczność aorta. Serce musi intensywniej pracować w związku z twardnieniem i kurczeniem się tętnic. Problem występuje także z zastawkami, które mają za zadanie zapobiega cofaniu się krwi. Zaczynają one szwankować, czego wynikiem są pojawiające się żylaki. W związku z tym, iż praca serca jest tak utrudniana ludzkie tkanki dostają mniejsza ilość tlenu, są słabiej odżywione. Częstym zjawiskiem w podeszłym wieku staje się również nadciśnienie. Układ pokarmowy i wydalniczy W wieku starczym obserwować można produkowanie mniejszej ilości soków trawiennych, śliny jak i osłabienie perystaltyki jelit. Często występujące obstrukcje u osób starszych są właśnie wynikiem zmian zachodzących w układzie pokarmowym. W przypadku nerek zmniejsza się zarówno ich wymiar jak i wydajność. Krew w związku z tym gorzej jest oczyszczana ze szkodliwych substancji. Filtracja nerek u człowieka w wieku starczym spada o 50% procent w porównaniu z % poziomem filtracji u dwudziestolatka. Układ rozrodczy Hormony płciowe pełnią olbrzymią rolę w życiu kobiety, oddziałują na wszystkie części jej ciała. W związku z ich spadkiem, zanikiem zachodzą zmiany nie tylko w narządach układu rozrodczego. Skóra kobiet staje się wówczas bardziej wiotka, piersi robią się obwisłe, natomiast w tali, ramionach i udach odkłada się tłuszcz. Zmiany w wydzielaniu hormonów u mężczyzn nie są tak dotkliwe dla ich układu rozrodczego. Zdarza się, że w trzeciej dekadzie swego życia mężczyzna jest w stanie spłodzić dziecko. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 57 4.12.2. Pytania sprawdzające 1. 2. 3. 4. Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. Jaka zmiana jest najbardziej widoczna na skórze w procesie starzenia? Czy zmiany zachodzące w mózgu są jednolite? Od czego zależy spadek masy ciała i mięśni? U której płci układ rozrodczy szybciej się starzeje? 4.12.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Dokończ lub uzupełnij zdania dotyczące różnic w funkcjonowaniu organizmu człowieka w zależności od płci i wieku. U dorosłych kobiet wydzielanie estrogenu i progesteronu odbywa się co ................. dni. Po 50 r.ż. proces ten odbywa się co .................. dni, po 60 r.ż co ....................dni. W przypadku ........................................ z wiekiem mogą pojawić się włosy na podbródku i nad górną wargą. Kości...............................stają się o 8% lżejsze, podczas gdy u mężczyzn % ten wynosi ................................. Z czasem zmniejsza się wielkość % jak i ............................. mózgu (od 20 do 90 roku życia ciężar zmniejsza się od 5 do 10%). W przypadku mięśni spadek masy i siły mięśni w dużej mierze zależy .......................................................................................... Z wiekiem u człowieka obserwujemy ...............................................i elastyczności płuc. ........................................................................... u człowieka w wieku starczym spada o 50% w porównaniu z % poziomem filtracji u dwudziestolatka. Sposób wykonania ćwiczenia 1) 2) 3) 4) – – – Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: przeanalizować tekst do uzupełnienia, uzupełnić lub dokończyć zdania, dokonać analizy tekstu po uzupełnieniu, zaprezentować wykonane ćwiczenie na forum grupy. Wyposażenie stanowiska pracy: arkusz papieru A4, przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca różnic w funkcjonowaniu organizmu człowieka w zależności od płci i wieku Ćwiczenie 2 Określ zmiany zachodzące w organizmie człowieka w okresie dojrzewania, wieku 30– –40 lat, wieku 50–60 lat oraz po 60 r.ż. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 58 Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować materiały dydaktyczne dotyczące rozwoju biologicznego człowieka, 2) określić zmiany zachodzące w organizmie człowieka: – w okresie dojrzewania, – w wieku 30–40 lat, – w wieku 50–60 lat, – po 60 r.ż., 3) dokonać analizy ćwiczenia, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie. – – Wyposażenie stanowiska pracy: przybory do pisania, literatura z rozdziału 6 dotycząca różnic w funkcjonowaniu organizmu człowieka w zależności od płci i wieku. 4.12.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: 1) określić w jakim okresie życia dziewczęta zyskują przewagę nad chłopcami? 2) podać nazwę męskich hormonów? 3) określić zmiany składu ciała związane z wiekiem? „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 59 Tak Nie 5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Przeczytaj uważnie instrukcję. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi. Zapoznaj się z zestawem zdań testowych. Test zawiera 20 zadań. Do każdego zadania dołączone są 4 możliwości odpowiedzi. Tylko jedna jest prawidłowa. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż rozwiązanie zadania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas. Na rozwiązanie testu masz 45 minut. Powodzenia! „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 60 ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH 1. Anatomia to nauka zajmująca się a) rozwojem zarodka. b) budową ciała ludzkiego. c) budową komórki. d) budową tkanek. 2. Patofizjologia to dział a) anatomii. b) fizjologii i patologii. c) tylko fizjologii. d) tylko patologii. 3. Układ krwionośny człowieka jest a) otwarty. b) zamknięty. c) półotwarty. d) dwukierunkowy. 4. Układ oddechowy nie wykonuje a) oczyszczenia, ogrzania, nawilżania wdychanego powietrza. b) wydalania tlenu do otoczenia. c) wydalania produktów końcowych z organizmu przez drogi oddechowe. d) wymiany gazowej. 5. Mięśnie stanowią a) 30% masy ciała. b) 35% masy ciała. c) 40% masy ciała. d) 50% masy ciała. 6. Katabolizm to a) rozkład związków chemicznych występujących w żywności. b) synteza związków chemicznych. c) element rozpadu komórek. d) przemiana energetyczna w tkankach. 7. Największy procent pokarmów spożywanych przez człowieka stanowią a) białka b) sole mineralne. c) tłuszcze. d) węglowodany. 8. Podstawowym materiałem budulcowym szkieletu jest a) miazga. b) szpik kostny. c) tkanka kostna. d) nerwy. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 61 9. Kręgosłup człowieka składa się z a) 23–24 kręgów. b) 32–33 kręgów. c) 33–34 kręgów. d) 43–44 kręgów. 10. Funkcje śledziony to a) usuwanie zarazków i innych zbędnych składników. b) odprowadzanie nadmiaru płynów. c) modyfikowanie zarazków i innych zbędnych składników. d) przetwarzanie zarazków i innych zbędnych składników. 11. Skład osocza to a) białko, żelazo, woda, glukoza. b) białko, woda, glukoza, sole mineralne, lipidy. c) woda, glukoza, chrom, wapń, lipidy. d) białko, lipidy, glukoza, minerały, witaminy. 12. Tętnica główna to a) żyła główna dolna. b) żyła główna górna. c) aorta. d) żyła szyjna. 13. Tchawica jest przedłużeniem a) gardła. b) krtani. c) nosa. d) jamy nosowo-gardłowej. 14. Funkcje skóry człowieka to a) udział w gospodarce wodno-elektrolitowej, izolacja środowiska wewnętrznego od zewnętrznego. b) udział w gospodarce wodno-elektrolitowej, przepuszczanie fal dźwiękowych. c) udział w gospodarce wodno-elektrolitowej, zapewnianie równowagi. d) udział w gospodarce wodno-elektrolitowej, wzmacnianie odczuć. 15. Dwunastnica to początkowy odcinek a) jelita grubego. b) żołądka. c) otrzewnej. d) jelita cienkiego. 16. Najlepiej definicję odporności oddaje sformułowanie a) zdolność do czynnej i biernej ochrony organizmu przed patogenami. b) pochłanianie „intruza” przez odpowiednią komórkę. c) utrzymanie równowagi wewnętrznej. d) wytwarzanie limfocytów. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 62 17. Organizm człowieka składa się w a) 36% z wody. b) 46% z wody. c) 56% z wody. d) 66% z wody. 18. Naturalna ciepłota ciała, u zdrowego człowieka waha się między a) 35,5 a 36,5°C. b) 36,7 a 37,5°C. c) 36,5 a 37,5°C. d) 36,8 a 37,6°C. 19. Wraz z wiekiem a) zmniejsza się odporność na stres b) obniża się poziom inteligencji. c) zanikają emocje. d) wzrasta odporność na stres. 20. Spadek masy ciała i mięśni zależy od a) wzrostu. b) trybu i stylu życia. c) wagi. d) płci. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 63 KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko………………………………………………………… Badanie funkcji organizmu zdrowego człowieka Zakreśl poprawną odpowiedź. Nr zadania 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Odpowiedź a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a b b b b b b b b b b b b b b b b b b b B Punkty c c c c c c c c c c c c c c c c c c c c d d d d d d d d d d d d d d d d d d d d Razem: „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 64 6. LITERATURA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. Berryman J.: Psychologia moje hobby. Gdańsk 2005 Bogusz J. (red.): Encyklopedia dla pielęgniarek. PZWL, Warszawa 1987 Chlebińska J.: Anatomia i fizjologia człowieka. WSiP, Warszawa 1990 Ciećwierz D.: Pomiar ciśnienia tętniczego krwi. Encyklopedia Badań Medycznych. Wydawnictwo Medyczne MAK med., Gdańsk 1996 Dziak A., Odyński B.: Medycyna w plecaku. MAW, Warszawa 1989 Horst A.: Ekologia człowieka. WP, Warszawa 1976 Hoser P.: Fizjologia organizmów z elementami anatomii człowieka. WSiP, Warszawa 1999 http://anatomiac.w.interia.pl/ukl_odd.html http://cc1sk.w.interia.pl/limfatyczny.htm http://portalwiedzy.onet.pl/57279....przemiana_materii.haslo.html http://tyitwojdom.wp.pl/wid.7616371.wiadomosci.html?ticaid=15140 http://www.forumginekologiczne.pl/specjalista/ep.251 http://www.megamuscle.pl/nawodnienieorganizmu-art.183.html http://www.oko.info.pl/index.php?body=1101 http://www.resmedica.pl/zdart2997.html Krechowiecki A., Czerwiński F.: Zarys anatomii człowieka. PZWL, Warszawa 2001 Madaliński M.: Wybrane pojęcia z gastroenterologii. Encyklopedia Badań Medycznych. Wydawnictwo Medyczne MAK med., Gdańsk 1996 Michajlik A., Ramotowski W.: Anatomia i fizjologia człowieka. PZWL, Warszawa 2006 Mietzel G.: Wprowadzenie do psychologii. Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne, Gdańsk 2001 Pyłka-Gutowska E.: Vademecum maturzysty. Biologia. Warszawa 1993 Traczyk W.Z.: Fizjologia człowieka w zarysie. PZWL, Warszawa 2002 Turner J.S., Helms D.B.: Rozwój człowieka. WSiP, Warszawa. 1999 Wolański N. (red.): Biomedyczne podstawy rozwoju i wychowania. PWN, Warszawa 1983 Wolański N.: Ekologia człowieka: Podstawy ochrony środowiska i zdrowia człowieka. T.1. PWN, Warszawa 2006 Wolański N.: Ekologia człowieka: Podstawy ochrony środowiska i zdrowia człowieka. T.2. PWN, Warszawa 2006 Wolański N.: Rozwój biologiczny człowieka. Warszawa 2005 Żebrowska M. (red.): Psychologia rozwojowa dzieci i młodzieży. PWN, Warszawa 1986 „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 65
