- элемент ОДА, обеспечивающий соединение костных звеньев и создающий подвижность костей друг относительно друга. Суставы являются наиболее совершенными видами соединения костей. У человека их около 200.
Сустав образуют суставные поверхности сочлененных костных звеньев. Между суставными поверхностями имеется суставная полость, в которую поступает синовиальная жидкость. Окружает сустав суставная капсула, состоящая из плотной соединительной ткани.
Основной функцией суставов является обеспечение подвижности костных звеньев друг относительно друга. С этой целью поверхность суставов смачивается синовиальной жидкостью (смазкой), которая выделяется суставным хрящом при увеличении нагрузки на сустав. При уменьшении нагрузки синовиальная жидкость поглощается суставным хрящом. Чтобы компенсировать разрушение суставного хряща при трении в нем постоянно происходят процессы регенерации.
Присутствие синовиальной жидкости обеспечивает низкий коэффициент трения в суставе (от 0,005 до 0,02). Напомним, что коэффициент трения при ходьбе (резина по бетону) составляет 0,75.
Прочность суставного хряща составляет 25,5 МПа. Если давление на суставной хрящ превышает эти показатели, смачивание суставного хряща синовиальной жидкостью прекращается и увеличивается опасность его механического стирания. В среднем и пожилом возрасте выделение синовиальной жидкости в суставную полость уменьшается.
Сухожилие - компонент мышцы, обеспечивающий ее соединение с костью. Основной функцией сухожилия является передача усилия мышц кости. Связки - компонент сустава, обеспечивающий его стабилизацию, посредством удержания костных звеньев в непосредственной близости друг относительно друга.
Сухожилия состоят из толстых, плотно уложенных в пучки структурных единиц - фибрилл, в состав которых входят коллагеновые волокна. Основное свойство коллагена - высокая прочность на разрыв и небольшая относительная деформация.
Связки, как и сухожилия, состоят главным образом из пучков коллагеновых волокон, расположенных параллельно друг другу. Однако в отличие от сухожилий в состав связок входит достаточное большое количество волокон эластина. Эластин - упругий белок, который может очень сильно растягиваться (относительная деформация составляет 200-300%).
Мышцы - это активная часть опорно-двигательного аппарата. Каждая мышца состоит из параллельных пучков мышечных волокон, которые представлены тонкими сократительными нитями (миофибриллами) с большим количеством ядер. Миофибриллы, в свою очередь, состоят из тончайших нитей двух типов - толстых и тонких, которые под микроскопом видны как чередующиеся темные и светлые полосы. Отсюда и название скелетной мышечной ткани - поперечно-полосатая.
Скелетные мышцы осуществляют как статическую деятельность, фиксируя тело в определённом положении, так и динамическую, обеспечивая перемещение тела в пространстве и отдельных его частей относительно друг друга. Оба вида мышечной деятельности тесно взаимодействуют, дополняя друг друга: статическая деятельность обеспечивает естественный фон для динамической. Как правило, положение сустава изменяется с помощью нескольких мышц разнонаправленного, в том числе противоположного действия. Сложные движения сустава выполняются согласованным, одновременным или последовательным сокращением мышц ненаправленного действия. Согласованность (координация) особенно необходима для выполнения двигательных актов, в которых участвуют многие суставы (например - бег на лыжах, плавание).
Скелетные мышцы представляют собой не только исполнительный двигательный аппарат, но и своеобразные органы чувств. В мышечном волокне и сухожилиях имеются нервные окончания - рецепторы, которые посылают импульсы к клеткам различных уровней центральной нервной системы. В результате создается замкнутый цикл: импульсы от различных образований центральной нервной системы, идущие по двигательным нервам, вызывают сокращение мышц, а импульсы, посылаемые рецепторами мышц, информируют центральную нервную систему о каждом элементе системы.
Циклическая система связей обеспечивает точность движениям и их координацию. Хотя управление движением скелетных мышц осуществляется различными разделами центральной нервной системы, ведущая роль в обеспечении взаимодействия и постановке цели двигательной реакции принадлежит коре больших полушарии головного мозга. В коре больших полушарии двигательная и чувствительная зоны представительств образуют единую систему, при этом каждой мышечной группе соответствует определенный участок этих зон. Подобная взаимосвязь позволяет выполнять движения, относя их действующими на организм факторами окружающей среды.
Схематически управление произвольными движениями может быть представлено следующим образом. Задачи и цель двигательного действия формируется мышлением, что определяет направленность внимания и усилий человека. Мышление и эмоции аккумулируют и направляют эти усилия. Механизмы высшей нервной деятельности формируют взаимодействие психофизиологических механизмов управления движениями на различных уровнях.
На основе взаимодействия опорно-двигательного аппарата обеспечиваются развертывание и коррекция двигательной активности. Большую роль в осуществлении двигательной реакции осуществляют анализаторы. Двигательный анализатор обеспечивает динамику и взаимосвязь мышечных сокращений, участвует в пространственной и временной организации двигательного акта. Анализатор равновесия, или вестибулярный анализатор, взаимодействует с двигательным анализатором при изменении положения тела в пространстве. Зрение и слух, активно воспринимая информацию из окружающей среды, участвует в пространственной ориентации и коррекции двигательных реакций [1].
2. Состав мочи, механизм образования
О самом механизме образования мочи было высказано множество предположений, мнений, и даже создавались некоторые теории. В изучении этого вопроса особую роль сыграла работа Павлова И.П., которую он сделал еще в 1883 году на тему "Деятельность почек". Им была проведена операция на собаке, в процессе которой он вшил в брюшную стенку устья обоих мочеточников, которые были вырезаны из мочевого пузыря с небольшим куском задней стенки. В дальнейшем эту операцию усовершенствовали, что предоставило возможность собирать мочу из обеих мочеточников [6].
Было доказано, что процесс образования мочи состоит из двух фаз.
Первая из этих фаз - фильтрационная. Процесс протекает в капсуле и в результате образуется первичная моча. Как и было предположено, первичной моче свойственно фильтроваться из капилляров мальпиевого клубочка в полость капсулы. Для того, чтобы процесс фильтрации произошел, необходима разность давления в капсуле и сосудах. Это давление в клубочке происходит благодаря тому, что от брюшной аорты отходят почечные артерии, а кровь под большим давлением поступает в эти сосуды. Измерение показали, что в мальпиевом клубочке давление равняется 60-70 мм ртутного столба.
Особое строение капсулы и высокое давление в сосудах указывает на то, что первичная моча способна фильтроваться из крови. Белок и ферментные элементы крови не могут пройти через стенки сосудов, при этом, первичная моча - это типа плазма крови без белка.
Такое предположение было подтверждено опытами, в которых почку живой лягушки поместили под микроскоп, и ввели в капсулу микропипетку. Извитый каналец зажали, и в итоге первичная моча начала накапливаться в капсуле. Микропипетка при этом извлекала ее оттуда, а ученые ее подвергали анализу. Стало очевидным то, что содержание первичной мочи аналогично содержанию плазмы, отсутствовали лишь белки, которые е могли пройти через стенки сосудов. Итак, благодаря прямому опыту стало очевидным то, что первичная моча образуется фильтрацией.
Та моча, которая выводится нашим организмом, называется конечной мочой. По своему составу она очень отличается от первичной, у нее отсутствует сахар, аминокислоты и другие соли, но при этом, концентрация вредных веществ сильно повышена, например, мочевины.
Такие изменения моча проходит во второй фазе своего образования, когда происходит всасывание составных частей первичной мочи и воды из канальцев обратно в кровь.
По мере ее протекания через извитые канальцы первого и второго порядка, те клетки, которые выстилают их стенки, начинают активно всасываться обратно в сахар, воду, аминокислоты и некоторые виды солей. Усвоение веществ из первичной мочи здесь переходит в венозную часть капилляров, которые обвивают извитые канальцы. Обратно не всасывается креатин, мочевина и сульфаты.
Механизм образования мочи [4]
Помимо того, что происходит обратное всасывание, в канальцах еще происходит процесс секретирования. Другими словами, определенного рода вещества выделяются в просвет канальцев.
Как уже говорилось, состав конечной мочи отличается от состава первичной мочи. В конечной мочи вы не найдете в составе аминокислоты, сахар, концентрация поваренной соли уменьшена и др. При этом в 70 раз увеличена концентрация мочевины. Если концентрация мочевины в плазме равняется 0,03, то в конечной моче ее уже 2%.
Из лоханки конечная моча следует по мочеточнику и поступает в мочевой пузырь, откуда ее наш организм удаляет. Если мы возьмем за основу концентрацию мочевины в конечной моче, и представить что в 70 раз в среднем ее концентрация увеличена, и в кровь она не всасывается, то не трудно подсчитать, что отфильтровываться через капсулу и пройти через извитые канальца 70 литров первичной мочи. Из этого следует, что в процессе обратного всасывания 69 литров в оставшемся 1 литре конечной мочи, в 70 раз концентрация мочевины будет превышать ее концентрацию в крови.
Содержание некоторых веществ в плазме крови и моче [6]
Вещества, входящие в состав плазмы крови и мочиСодержание, %Во сколько раз содержание данного вещества больше в моче, чем в кровив плазме кровив мочеМочевина0,032,067Мочевая кислота0,002-0,0040,0525-12Калий0,020,157Натрий0,320,351Фосфаты0,0090,27-0,1530-16Сульфаты0,0020,1890Сахар0,1-0,15--Белок7,8-8,0--
Исходя из того, что конечной мочи образуется 1,5 литра, то отфильтроваться первичной мочи должно 100 литров, из которых 98,5 должно всосаться опять в кровь. Возможно ли такое? Да, такое подтверждается даже измерениями выносящего и приносящего сосуда. Просвет выносящего сосуда уже на 1/6-1/10, соответственно, 1/6-1/10 крови кровяное русло покидает и отфильтровывается в капсулу.
Почки являются органом, обильно снабжающимся кровью: через сосуды почек, которые весят всего 300 г, за 24 часа проходят 800-900 л крови, то есть столько же, сколько через нижние конечности. Если считать, что фильтруется примерно 1/6 -1 / 10 протекающей крови, то, действительно, первичной мочи должно образоваться 100 л.
. Особенности состава и свойств крови у детей разного возраста
Кровь - это жидкая ткань, состоящая из плазмы и взвешенных в ней кровяных клеток. Она заключена в систему кровеносных сосудов и благодаря работе сердца находится в состоянии непрерывного движения. Количество и состав крови, а также ее физико-химические свойства у здорового человека относительно постоянны: они могут подвергаться небольшим колебаниям, но быстро выравниваются. Относительное постоянство состава и свойств крови является необходимым условием жизнедеятельности всех тканей организма. Постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды носит название гомеостаза [2].
Кровь состоит из жидкой части плазмы и взвешенных в ней форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. На долю форменных элементов приходится 40-45%, на долю плазмы - 55-60% от объема крови.
Если налить в пробирку немного крови, то через 10 или 15 минут она превратится в пастообразную однообразную массу - сгусток. Затем сгусток сжимается и отделяется от желтоватой прозрачной жидкости - сыворотки крови. Сыворотка отличается от плазмы тем, что в ней отсутствует фибриноген, белок плазмы, который в процессе коагуляции (свертывания) превращается в фибрин, благодаря совместному действию протромбина, вещества, вырабатываемого печенью, и тромбопластина, находящегося в кровяных пластинках - тромбоцитах. Таким образом, сгусток представляет собой сеть фибрина, улавливающую эритроциты и действующую как пробка, закупоривающая раны.
Плазма крови - это раствор, состоящий из воды (90-92%) и сухой остаток (10-8%), состоящий из органических и неорганических веществ. В него входят форменные элементы - кровяные тельца и пластинки. Кроме того, в плазме содержится целый ряд растворенных веществ:
Белки. Это альбумины, глобулины и фибриноген.
Неорганические соли. Находятся растворенными в виде анионов (ионы хлора, бикарбонат, фосфат, сульфат) и катионов (натрий, калий, кальций и магний). Действуют как щелочной резерв, поддерживающий постоянство рН, и регулирует содержание воды.
Транспортные вещества. Это вещества - производные от пищеварения (глюкоза, аминокислоты) или дыхания (азот, кислород), продукты обмена (двуокись углерода, мочевина, мочевая кислота) или же вещества, всасываемые кожей, слизистой оболочкой, легкими и т.д.
В плазме постоянно присутствуют все витамины, микроэлементы, промежуточные продукты метаболизма (молочная и пировиноградная кислоты).
К органическим веществам плазмы крови относятся белки, которые составляют 7-8%. Белки представлены альбуминами (4,5%), глобулинами (2-3,5%) и фибриногеном (0,2-0,4%).
К органическим веществам плазмы крови относятся также небелковые азотсодержащие соединения (аминокислоты, полипептиды, мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак). Общее количество небелкового азота в плазме составляет 11-15 ммоль/л (30-40 мг%). В плазме крови содержатся также безазотистые органические вещества: глюкоза 4,4-6,6 ммоль/л (80-120 мг%), нейтральные жиры, липиды, ферменты, расщепляющие гликоген, жиры и белки, проферменты и ферменты, участвующие в процессах свертывания крови и фибринолиза.
Неорганические вещества плазмы крови составляют 0,9-1%. Из плазмы крови образуются телесные жидкости: жидкость стекловидного тела, жидкость передней камеры глаза, перилимфа, цереброспинальная жидкость, целомическая жидкость, тканевая жидкость, кровь, лимфа.
К форменным элементам крови относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты.
Эритроциты выполняют в организме следующие функции:
) основной функцией является дыхательная - перенос кислорода от альвеол легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким;
) регуляция рН крови благодаря одной из мощнейших буферных систем крови - гемоглобиновой;
) питательная - перенос на своей поверхности аминокислот от органов пищеварения к клеткам организма;
) защитная - адсорбция на своей поверхности токсических веществ;
) участие в процессе свертывания крови за счет содержания факторов свертывающей и противосвертывающей систем крови;
) эритроциты являются носителями разнообразных ферментов (холинэстераза, угольная ангидраза, фосфатаза) и витаминов (В1, В2, В6, аскорбиновая кислота);
) эритроциты несут в себе групповые признаки крови.
Эритроциты составляют более 99% клеток крови. Они составляют 45% объема крови.
Лейкоциты, или белые кровяные шарики, обладают полной ядерной структурой. Лейкоциты - это защита организма от инфекции путем фагоцитоза (поедания) бактерий или же посредством иммунных процессов - выработки особых веществ, которые разрушают возбудителей инфекций. Лейкоциты действуют в основном вне кровеносной системы, но в участки инфекции они попадают именно с кровью.
Тромбоциты, или кровяные пластинки - плоские клетки неправильной округлой формы диаметром 2-5 мкм. Тромбоциты человека не имеют ядер - это фрагменты клеток, которые меньше половины эритроцита. Главной функцией тромбоцитов является участие в гемостазе. Тромбоциты помогают "ремонтировать" кровеносные сосуды, прикрепляясь к поврежденным стенкам, а также участвуют в свертывании крови, которое предотвращает кровотечение и выход крови из кровеносного сосуда.
Тромбоциты продуцируют и выделяют ряд биологически активных веществ: серотонин (вещество, вызывающее сужение кровеносных сосудов уменьшение кровотока), адреналин, норадреналин, а также вещества, получившие название пластинчатых факторов свертывания крови. Так у тромбоцитов есть различные белки, способствующие коагуляции крови. Когда лопается кровеносный сосуд, тромбоциты прикрепляются к стенкам сосуда и частично закрывают брешь, выделяя так называемый тромбоцитарный фактор III, который начинает процесс свертывания крови путем превращения фибриногена в фибрин.
Тромбоциты выполняют защитную функцию. Тромбоциты содержат большое количество серотонина и гистамина, которые влияют на величину просвета и проницаемость капилляров. Продолжительность жизни тромбоцитов составляет от 5 до 11 дней.
Особенности состава крови у детей
Физико-химические особенности крови детей разного возраста отличаются известным своеобразием [4].
Количество крови. Относительное количество крови у детей с возрастом уменьшается. У новорожденных оно находится в известной зависимости от первоначального веса и роста, от времени перевязки пуповины, а также, по-видимому, от индивидуальных их особенностей.
Общее количество крови у новорожденных составляет от 10,7 до 19,5% (в среднем 14,7%) веса тела, у грудных детей - от 9 до 12,6% (в среднем - 10,9%), у детей от 6 до 16 лет - около 7%; у взрослого количество крови составляет 5,0-5,6% веса тела.
Иными словами, на 1 кг веса тела у новорожденного приходится около 150 мл крови, у грудных детей - около 110 мл, у детей младшего школьного возраста - около 70 мл, старшего школьного возраста - 65 мл и у взрослых - 50 мл. У мальчиков крови несколько больше, чем у девочек. По-видимому, общее количество крови может колебаться в довольно широких пределах.
Удельный вес крови у новорожденных колеблется от 1060 до 1080; он очень быстро снижается до 1055-1056 и снова несколько повышается (1060-1062) у детей школьного возраста; у взрослых удельный вес крови колеблется от 1050 до 1062. У крепких детей и при поздней перевязке пуповины у новорожденных удельный вес крови выше, чем у детей слабых и при ранней перевязке пупочного канатика.
Свертываемость крови. Время свертывания крови у новорожденных может колебаться в довольно широких пределах; начало свертывания обычно лежит в пределах нормы взрослого (4,5-6 минут), а окончание часто запаздывает (9-10 минут). При резко выраженных желтухах новорожденных свертываемость крови может быть еще более замедлена. У детей грудного и следующих возрастных периодов свертывание крови заканчивается в течение 4-5,5 минут.
Вязкость крови. У новорожденных вязкость крови повышена. К концу 1-го месяца жизни вязкость крови снижается до цифр, отмечаемых и у более старших детей; средний показатель вязкости крови равен 4,6, а сыворотки крови - 1,88 (Дорон).
Продолжительность кровотечения у нормальных детей всех возрастов колеблется в пределах 2-4 минут, т. е. приблизительно в пределах нормы взрослого.
Осмотическая стойкость эритроцитов. У детей периода новорожденности, по-видимому, имеются красные кровяные тельца как с повышенной, так и с пониженной осмотической стойкостью. Существенной разницы между осмотической стойкостью красных кровяных телец у мальчиков и у девочек отметить не удается; желтуха новорожденных сопровождается незначительным нарастанием осмотической резистентности эритроцитов.
У детей грудного возраста несколько повышено число высокоустойчивых форм эритроцитов и снижено число среднеустойчивых форм при одинаковом количестве низкоустойчивых форм; у недоношенных детей осмотическая резистентность эритроцитов несколько повышена по сравнению с таковой у грудных детей.
У здоровых грудных детей максимальная осмотическая стойкость эритроцитов (метод Лимбека) колеблется от 0,36 до 0,4% NaCl, минимальная - от 0,48 до 0,52% NaCl. У детей более старших - максимальная 0,36-0,4% NaCl и минимальная 0,44-0,48% NaCl.
Реакция оседания эритроцитов (РОЭ). У новорожденных оседание красных кровяных телец замедлено, что, может быть, стоит в связи с низким содержанием у них в крови фибриногена и холестерина. С 2-месячного возраста, а иногда и несколько раньше оседание эритроцитов ускоряется, и приблизительно с 3-го месяца жизни и до 1 года РОЭ несколько выше, чем у взрослых. На 2-м году жизни РОЭ снова несколько замедляется и в дальнейшем держится на цифрах, более или менее обычных для взрослых.
Скорость оседания эритроцитов у новорожденных составляет около 2 мм, у грудных детей - от 4 до 8 мм и у более старших - 4-10 мм в течение 1 часа; у взрослых - 5-8 мм (по методу Панченкова). Зависимость скорости оседания эритроцитов от пола ребенка отметить не удается.
Химический состав крови. У здоровых детей химический состав крови отличается значительным постоянством и сравнительно мало меняется с возрастом. В 1-й месяц жизни в крови новорожденного еще много фетального гемоглобина (HbF). У недоношенных уровень фетального гемоглобина может составлять 80- 90%. К моменту рождения ребенка значительно увеличивается содержание взрослого гемоглобина (HbA), и уровень его продолжает интенсивно нарастать в течение всего 1 месяца жизни ребенка, а концентрация HbF резко снижается. К 3-4 месяцам в норме HbF в крови ребенка отсутствуют.
Цветовой показатель в первые 2- 3 недели жизни ребенка несколько превышает единицу (до 1,3), на 2 месяце он равен единице, а затем снижается до величин, нормальных для взрослых (0,85- 1,15).
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ) зависит от многих физических и химических свойств крови. У новорожденных она составляет 2 мм/ч, у грудных 4- 8, у более старших 4- 10, у взрослых 5- 8 мм/ч. Более медленное оседание эритроцитов у новорожденных объясняется низким содержанием в крови фибриногена и холестерина, а так же сгущением крови.
В первые дни жизни ребенка наблюдается нейтрофильный лейкоцитоз со сдвигом влево, это объясняется поступлением в организм ребенка через плаценту материнских гормонов, сгущением крови в первые часы жизни, рассасыванием внутритканевых кровоизлияний, всасыванием продуктов распада тканей самого ребенка в связи с недостаточным поступлением пищи в первые дни жизни.
Химический состав крови детей разного возраста [1]
ВозрастУровень Hb, г / лЧисло эритроцитов 10-12/лКолебания числа лейкоцитов 10-9/лНейтрофилы, %Эозинофилы, %Базофилы, %Лимфоциты, %Моноциты, %Тромбоциты, 10-11 /лНоворожденный2155.710-3053-820.60-45-5615-342.692 недели1805.19-1218-461.5-6.50-222-698.5-282.041 мес.1564.79-1218-461.5-6.50-222-698.5-282.046 мес.1234.69-1218-461.5-6.50-222-698.5-282.041 год1194.69-1226-501-50-152-641-62-32 года1184.07.1-1526-501-50-152-641-62-34 года1264.06.5-1326-501-50-152-641-62-34-8 лет1284.25-1240-501-50-134-481-62.5-48-14 лет1284.54.5-1160-701-50-128-421-62.5-4
Список литературы
1. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: учеб. пособие для студентов пед. ин-тов / Ю.А. Ермолаев. - М.: Высшая школа, 1985. - 384 с.
. Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека / В.М. Зациорский, А.С. Аруин, В.Н. Селуянов. - М.: Физкультура и спорт, 1981. - 143 с.
. Кабанов А.Н. Анатомия, физиология и гигиена детей дошкольного возраста: учеб. для пед. училищ / А.Н. Кабанов, А.П. Чабовская. - 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1975. - 270 с.
. Леонтьева Н.Н. Анатомия и физиология детского организма: учеб. для студентов пед. ин-тов / Н.Н. Леонтьев, К.В. Маринова. - 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1986. - 288 с.
. Ткачук М.Г., Степаник И.А. Анатомия: учебник для студентов высших учеб. заведений / М.Г. Ткачук, И.А. Степаник. - М.: Советский спорт, 2010. - 392 с.
. http://www.rusmedserver.ru/med/narodn/pochki/59.html