Устройство организма человека

1.

2. Устройство организма человека
- элементный состав организма
- основные вещества организма
- клетка, как основная структурная единица живого
организма
- ткани организма
- органы
- системы организма

2.

2

3.

В организме человека находится около 70 химических
элементов
В организме человека, весящего 70 кг содержится:
- 45,5 кг кислорода,
- 12,6 кг углерода,
- 7 кг водорода,
- 2,1 кг азота,
- 1,4 кг кальция,
- 700 г фосфора.
- все остальные элементы — около 700 г.
Организм человека состоит из:
- 34%органических веществ,
- 6%, неорганические и
- 60% воды
3

4.

Основные вещества любого живого организма :
Вода - 60%
Белки - 19%
Жиры - 15%
Углеводы - 1%
Остальные вещества - 5%
4

5.

«Без воды и ни туды, и ни сюды»
Вода
играет
исключительно
важную
роль
в
жизнедеятельности любого организма.
Во-первых, она является средой, в которой происходят
все процессы жизнедеятельности.
во-вторых, вода вступает во многие реакции в качестве
реагента (гидролиз белков, жиров, крахмала и др.).
в-третьих, вода образуется в результате многих реакций
метаболизма (в частности, реакций окисления)
в-четвертых, вода в связанном виде входит в состав
многих соединений.
5

6.

Белки (полипептиды) –
основа любого живого организма
Молекулы
белков
состоят
из
многократно
повторяющихся остатков аминокислот, соединенных
пептидными связями
6

7.

Аминокислот всего 20
12 заменимых (синтезируются в организме) и
8 незаменимых (поступают с пищей)
Строение молекул белков индивидуально для каждого организма.
7

8.

Основные функции белков:
Строительная (пластическая) функция
эластин - стенки кровеносных сосудов
коллагены - кожа, сухожилия, связки, хрящи, кости
актин и миозин – мышцы
кератины - волосы, ногти
Транспортная функция белков
гемоглобин - перенос кислорода
другие виды белков – доставка жиров, гормонами и
витаминами и др. в-в к нуждающимся тканям и органам
Защитная функция белков
иммуноглобулины - нейтрализация вредного воздействия
бактерий, микробов, вирусов и токсинов
фибриноген - свертывание крови
Питательная функция белков
резервные белки – аварийный источник питания
8

9.

Жиры (Липиды ) - сложные эфиры глицерина и жирных
кислот.
глицерин
жир
9

10.

Жиры, которые поступают в организм с продуктами
питания частично разлагаются с выделением большого
количества энергии, а частично разлагаются с
образованием жирных кислот, из которых синтезируются
жиры организма, которые поступают в жировые ткани.
Жиры не столь специфичны для каждого человека. Их
состав практически одинаков у разных людей и
определяется в значительной степени характером
жиров, употребляемых в пищу.
10

11.

Основные функции жиров:
Энергетическая
Стратегический энергетический запас организма
Защитная
Защитные прослойки для внутренних органов
Регуляторная
Участвуют во многих процессах обмена веществ
Пластическая
Входят в состав клеточных мембран и многих органов
Транспортная
Обеспечивают доставку в организм жирорастворимых
11
витаминов

12.

Основной углевод организма - гликоген (животный
крахмал) синтезируется в организме из глюкозы и
состоит из её фрагментов.
12

13.

Основные функции углеводов:
Энергетическая
Оперативный энергетический запас организма
Глюкоза является основным
топливом для организма, находясь в
крови она легко и быстро
доставляется в нужное место
организма.
Регуляторная
Участвуют в процессах синтеза ферментов и гормонов
13

14.

Кроме того в состав организма входят:
витамины,
гормоны,
ферменты,
макро- и микроэлементы,
которые также выполняют очень важные функции.
14

15.

Гормоны
Служат гуморальными (переносимыми с кровью)
регуляторами определённых процессов в различных
органах и системах. Вырабатываются главным образом
в организме органами внутренней секреции и
отдельными клетками, однако частично поступают и с
пищей.
Известно более 100 гормонов (57 наиболее важных у
человека)
15

16.

Основная функция гормонов:
Управляющая
стимулируют или ингибируют рост
влияют на настроение
стимулируют или ингибируют апоптоз (гибель
клеток)
стимулируют или ингибируют иммунную систему
регулируют метаболизм
подготавливают организм к спариванию, борьбе,
бегу и другим активным действиям
подготавливают организм к следующему
жизненному периоду
контролируют репродуктивный цикл
вызывают чувство голода и насыщения
вызывают половое влечение
16

17.

Некоторые важные гормоны:
Адреналин настраивает организм на решительные
действия
Кортизол регулирует поставку глюкозы
Мелатонин регулирует режим сна
Серотонин регулирует хорошее нестроение
17

18.

Ферменты (энзимы)
специфические белки, увеличивающие скорость
протекания химических реакций в клетках организма.
Ферменты частично вырабатываются в организме, а
частично поступают с пищей.
18

19.

Основная функции ферментов:
Каталитическая
Каждый вид ферментов катализирует превращение
строго определенных веществ (субстратов). Поэтому
многочисленные биохимические реакции в клетках
осуществляет огромное число различных ферментов.
В организме человека работает более 700
ферментов.
Протеаза фермент переваривания белка,
Липаза переваривает жиры;
Амилаза переваривает углеводы;
Целлюлаза переваривает клетчатку.
19

20.

Витамины
Не вырабатываются в организме. Поступают с
растительной и некоторыми видами животной пищи.
Некоторые витамины вырабатываются микрофлорой
кишечника.
Всего в организме человека 28 различных витаминов
В значительной степени витамины разрушаются при
тепловой кулинарной обработке и при длительном
хранении овощей и фруктов
20

21.

Основные функции витаминов:
Регуляторная
Поддерживают бесперебойную работу обмена веществ
Каталитическая
Катализируют (ускоряют) химические реакции
Защитная
Обезвреживают попадающие извне вредные вещества
главным образом свободные радикалы и канцерогены
21

22.

Наиболее важные витамины:
Витамин А необходим для здоровья глаз, иммунной
системы и выработке гемоглобина
Витамины группы B необходимы для нормального
функционирования нервной системы, правильной
работы пищеварительной и сердечно-сосудистой
системы.
Витамин С помогает организму в быстрому
восстановлению тканей и заживлению ран,действует
как антиоксидант
Витамин D помогает усвоению кальция в организме,,
поддерживает иммунную систему.
Витамин K играет важную роль в процессе
свёртывания крови
Витамин E является антиоксидантом, который играет
22
важную роль в поддержании иммунной системы.

23.

Макро- и микроэлементы в
организме не синтезируются, их
баланс поддерживается
исключительно за счет
потребляемых в пищу продуктов.
Макроэлементы - это минералы присутствующие в
нашем организме в количестве от 25 г до 1 кг. К ним
относится
натрий, хлор, калий, фосфор, магний,
кальций, сера.
Микроэлементы - это минералы, присутствующие в
организме в количестве менее 0,015 г. К ним относятся:
марганец, медь, молибден, никель, ванадий, кремний,
олово, бор, кобальт, фтор, железо, цинк, селен.
23

24.

Основная функция макро- и микроэлементов:
Пластическая
Участвуют в синтезе многих веществ и тканей
организма.
Регуляторная
Регулируют водно-солевой баланс.
Участвуют в обмене веществ
24

25.

Клетка основная структурная единица организма.
В её состав входят:
- наружная мембрана;
- цитоплазма;
- рибосомы;
- митохондрии;
- эндоплазматическая
сеть;
- комплекс Гольджи;
- ядро.
25

26.

- наружная мембрана – оболочка, покрывающая клетку.
Через неё осуществляется обмен веществами.
- цитоплазма – жидкое наполнение клетки. В ней
располагаются все элементы клетки.
- рибосомы – отвечают за синтез белков.
- митохондрии – отвечают за образование энергии.
- лизосомы – отвечают за расщепление питательных веществ.
- эндоплазматическая сеть – в ней осуществляется синтез
жиров и углеводов, а по каналам сети внутри клетки
происходит обмен веществами
- комплекс Гольджи –накапливает внутри себя ферменты
и гормоны.
- ядро несет в себе генетическую информацию, в нем
заложены процессы формирования индивидуальных
особенностей организма.
26

27.

Генетическая
информация
каждого человека сохраняется в
23 парах хромосом, которые
очень отличаются размерами и
формой.
Двадцать две пары состоят из
одинаковых хромосом.
Двадцать третья пара хромосом это две специальные хромосомы,
X и Y, которые определяют наш
пол. Женщины имеют пару Ххромосом (XX), в то время как у
мужчин эта пара состоит из одной
Х и одной Y хромосомы (XY).
27

28.

Из стволовых клеток в результате деления и
дифферинцировки образуется более 220 видов
клеток человеческого организма
28

29.

В человеческом организме более 220 различных
видов клеток.
Количество клеток в организме человека — около
100.000.000.000.000 (100 триллионов, или 1014)
Самые короткоживущие клетки (1-2 дня) — это
клетки кишечного эпителия.
Продолжительность жизни других, например,
нейронов, клеток волокон скелетных мышц
соответствует продолжительности жизни организма.
29

30.

Митоз – деление клетки в
процессе
которого
происходит
копирование
всех элементов клетки и
образование двух дочерних
клеток в точности таких же,
как материнская.
30

31.

Репликация - копирование материнской ДНК в
дочерней клетке
31

32.

МУТАЦИИ, внезапные
наследуемые изменения
состава ДНК, вызывающие
изменения каких-либо
признаков и свойств организма.
Мутации происходят в результате действия внешних и
внутренних факторов. При этом происходят разрывы в
хромосомах и воссоединение образовавшихся частей в
новом порядке. Геномные мутации заключаются в
изменении числа хромосом.
32

33.

Мутации, как правило, вредны для организма и
нередко бывают причиной наследственных заболеваний,
уродств или гибели особи.
Вместе с тем мутации являются основой для действия
естественного отбора и эволюции.
Искусственный мутагенез создаёт материал для
искусственного отбора и селекции.
33

34.

Ткани - группы клеток, имеющие одинаковое или
сходное
строение,
связанные
единством
происхождения и приспособленные к выполнению
определенных функций.
Любая ткань представляет собой совокупность клеток
и межклеточного вещества,
34

35.

Эпителиальная ткань, или эпителий, покрывает тело,
выстилает внутренние поверхности органов (желудка,
кишечника, мочевого пузыря и других) и полостей
(брюшной, плевральной), а также образует большинство
желез. В соответствии с этим различают покровный и
железистый эпителий.
Виды эпителиальной ткани
35

36.

Соединительная
ткань
отличается
большим
разнообразием клеток и обилием межклеточного
субстрата, состоящего из волокон и аморфного
вещества.
Виды соединительной ткани ткани
36

37.

Клетки мышечной ткани обладают способностью
сокращаться. Так как для сокращения требуется много
энергии, клетки мышечной ткани отличаются
повышенным содержанием митохондрий.
Виды мышечной ткани
37

38.

Нервная ткань состоит из нервных клеток (нейронов) и
межклеточного вещества с различными клеточными
элементами, называемыми в совокупности нейроглией
Основным свойством нейронов является способность
воспринимать
раздражение,
возбуждаться,
вырабатывать импульс и передавать его далее по цепи.
38

39.

А. Покровный эпителий
(эпидермис
Б. Рыхлая
соединительная ткань;
В. Плотная
соединительная ткань;
Г. Жировая ткань:
Д. Хрящевая ткань:
Е. Костная ткань;
Ж. Кровь
З. Гладкая мышечная
ткань
И. Поперечно-полосатая
мышечная ткань;
К. Нервная ткань:
39

40.

Органы человеческого организма
Из тканей организм формируют отдельные
органы: мозг, сердце, почки, легкие и др.
Орган – это образованная двумя или более
тканями структура, выполняющая определенную
функцию
и
имеющая
собственные
кровоснабжение и иннервацию.
Каждый орган состоит из различных тканей.
Каждый орган выполняет свои определенные
функции в работе систем организма.
40

41.

Система органов - органы, действующие совместно для
выполнения определенной функции
41

42.

Дыхательная система – система жизнедеятельности
организма человека, обеспечивающая газообмен между
организмом и окружающей средой
42

43.

Кожный покров – орган тела человека, состоящий из
кожи и ее производных (ногти и волосы).
Площадь поверхности кожи в среднем 1,5–2 м2.
Основные
функции:
защитная,
дыхательная,
терморегуляционная, обменная.
43

44.

Иммунная система это совокупность органов, тканей и
клеток, работа которых направлена на защиту организма
от различных заболеваний и на истребление уже
попавших в организм чужеродных веществ.
Основные клетки иммунной системы – фагоциты и
44
лимфоциты (В- и Т-лимфоциты).

45.

Кровь переносит необходимые для
жизнедеятельности органов и тканей различные
вещества, газы и продукты обмена
45

46.

Сердечно-сосудистая
система
–
система
жизнедеятельности
человека,
обеспечивающая
снабжение кровью всех органов и тканей организма.
46
Состоит из сердца и кровеносных сосудов.

47.

Нервная система – система
органов,
выполняющая
функцию координации работы
всех других систем организма.
Состоит
из
центральной
(головной и спинной мозг) и
периферической
нервной
системы.
Клетки нервной системы нейроны
передают
и
обрабатывают
информацию
посредством
электрических
импульсов
и
химических
реакций.
47

48.

Эндокринная система осуществляет координацию
жизнедеятельности всех органов посредством
вырабатывания гормонов.
Гормоны - это биологически активные вещества,
поступающие непосредственно в кровь и влияющие
на обмен веществ, рост, развитие организма и
48
функцию различных органов и систем.

49.

Опорно-двигательная или костно-мышечная система,
определяют форму тела, обеспечивают опорную,
защитную и двигательную функции. Скелет и мышцы
работают согласовано.
49

50.

Мочевыделительная система – система организма
человека, основными функциями которой являются
образование, накопление и выделение мочи во
внешнюю среду.
50

51.

Репродуктивная система
Репродуктивная система служит для продления рода.
Мужские яички вырабатывают семенную жидкость,
оплодотворяющую яйцеклетки, которые
вырабатываются в женских яичниках.
51

52.

Сенсорная система - органы обоняния, слуха, вкуса,
зрения и осязания – многокомпонентная система
анализаторов, обеспечивающая восприятие человеком
информации о внешнем мире, передаваемой
посредством различных раздражителей.
52

53.

Основными функциями организма являются:
энергетическая и пластическая.
Они реализуются в процессе метаболизма (обмена
веществ).
Метаболизм состоит из двух составных частей:
Катаболизм (диссимиляция) – разложение
сложных веществ с образованием более простых и
высвобождением энергии.
Анаболизм (ассимиляция) – процесс синтеза
сложных специфических веществ организма из
более простых веществ.
53

54.

Катаболизм – разложение сложных веществ,
содержащихся в пище и в погибших клетках
организма с образованием более простых веществ
и высвобождением энергии.
Энергия, которая высвобождается при катаболизме
выделяется частично в виде тепла, а частично
затрачивается на синтез АТФ.
АТФ является универсальным аккумулятором
энергии, который позволяет накапливать её и
использовать для синтеза новых веществ и для
совершения работы.
60% энергии выделяется в виде тепла, а 40%используется для синтеза АТФ.
54

55.

55

56.

Анаболизм (ассимиляция) – процесс синтеза
сложных специфических веществ организма из более
простых
веществ.
В
процессе
анаболизма
синтезируются нуклеотиды, аминокислоты, белки,
моносахариды, гликоген, жирные кислоты, жиры и
другие необходимые организму вещества из которых
формируются клетки и ткани организма. Источником
энергии для процессов анаболизма служат молекулы
АТФ.
Катаболизм и анаболизм представляют собой
неотъемлемые тесно связанные между собой
составные части метаболизма, т.е. обмена веществ в
организме.
56

57.

57

58.

Энергетическая функция организма
58

59.

ОСНОВНОЙ ОБМЕН ОРГАНИЗМА энергия, расходуемая организмом в состоянии покоя
на работу сердца, дыхательных мышц, почек, печени,
а также все других тканей и органов , натощак, то
есть примерно через 11-16 часов после приема пищи,
и при внешней температуре 15-20° C.
Основной обмен, здорового взрослого человека,
составляет в среднем 2000 килокалорий/сутки
•Основной обмен у женщин на 5-8% ниже, чем у
мужчин; у детей - относительно выше, чем у
взрослых; у пожилых людей - на 10-15% ниже, чем у
молодых.
•При повышении внешней температуры основной
обмен снижается, при понижении - повышается.
59

60.

После еды основной обмен повышается на 10-12%.
Работа (особенно связанная с мышечной
деятельностью) значительно повышает основной обмен.
Спокойное сидение увеличивает обмен на 12-15%,
стояние - на 20%,
небыстрая ходьба - на 80-100%,
бег - на 400%,
спортивные упражнения увеличивают энергозатраты в
10-20 раз.
СУТОЧНЫЙ РАСХОД ЭНЕРГИИ
и соответственно потребность в калориях у взрослого
человека составляет до 4000 ккал/сутки
60

61.

По количеству расходуемой энергии людей различных
профессий можно условно делить на несколько групп:
1-я группа. Работа в положении сидя, не требующая
значительных мышечных движений - 2 250 - 2 450 ккал.
2-я группа. Мышечная деятельность в положении сидя
- 2 650 - 2 850 ккал.
3-я группа. Незначительная мышечная - 3 100 ккал.
4-я группа. Очень напряженная мышечная работа - 3
500 - 3 700 ккал.
5-я группа. Физически тяжелый труд - 4 100 ккал.
6-я группа. Весьма тяжелый труд - 5 100 ккал.
и более.
61

62.

Затраты,
Вид деятельности
ккал/(час/1кг массы)
Дела по дому
приготовление еды
2.6
покупка продуктов
3.7
тяжелая уборка
4.7
перемещение мебели
6.4
перенос коробок
7.4
распаковка коробок
3.7
чтение сидя
1.2
стояние в очереди
1.3
просмотр телепередач
0.8
62

63.

Калькулятор суточной потребности организма в энергии
http://www.edimka.ru/calc/sp/
Калькулятор калорийности пищи
http://bonduelle.ua/cooking/kalkuljator-kalorij/kalkuljator-kalorij-porahuj/
63

64.

Механизмы высвобождения энергии при мышечной
деятельности
Анаэробное алактатное энергообразование.
Используется запас АТФ в клетках. Запаса АТФ хватает
лишь на 7-12 секунд предельно интенсивной работы,
ну, или же на 15-30 секунд просто интенсивного
сокращения мышц. При этом в клетках не
накапливается молочная кислота.
Анаэробное
лактатное
энергообразование
(гликолиз) обеспечивается с помощью гликогена,
запасаемого организмом в мышцах и печени. В
процессе гликолиза гликоген, содержащийся в мышце,
расщепляется до молочной кислоты (лактата). При этом
образуются АТФ
Действия этой системы длится 2-3 минуты
64
интенсивной работы.

65.

Аэробное энергообразование (аэро – воздух)
осуществляется с участием кислорода, т.е. происходит
реакция окисления кислородом углеводов (в виде
гликогена) и жиров (в виде жирных кислот).
Наращивает обороты очень медленно, выходя на свою
максимальную мощность через 2-3 минуты
интенсивной нагрузки. Вначале преобладает распад
гликогена, и только потом, минут через 20-30 начинает
преобладать распад жирных кислот.
65

66.

Красные мышечные волокна – это медленные волокна
небольшого диаметра, которые используют для
получения энергии окисление углеводов и жирных
кислот (аэробная система энергообразования).
Белые мышечные волокна - это быстрые волокна
большего по сравнению с красными волокнами
диаметра, которые используют для получения энергии в
основном
гликолиз
(анаэробная
система
66
энергообразования).

67.

Красные мышечные волокна включаются в работу
при нагрузках в пределах 20-25% от максимальной
силы и отличаются превосходной выносливостью.
Красные волокна не подойдут для подъема
тяжелого веса, спринтерских дистанций в плавании,
так как эти виды нагрузок требуют достаточно
быстрого получения и расхода энергии.
Белые волокна больше всего подходят для
совершения быстрых, мощных, но кратковременных
(так как они обладают низкой выносливостью) усилий.
Промежуточный тип волокон включается в работу
при нагрузке 20-40% от максимума.
Когда нагрузка достигает приблизительно 40%
организм уже полностью переключается на белые
волокна.
67

68.

Мозг человека даже в состоянии относительного
покоя и сна потребляет необычайно много энергии — в
16 раз больше, чем мышечная ткань (в пересчете на
единицу массы). «Мозг, имея массу не более 1,5-2% от
массы тела, потребляет 25% всей энергии. При этом
одной из самых энергозатратных операций является
концентрация внимания. Человек не в состоянии
удержать внимание на неизменно высоком уровне
более 20-25 минут, потому что за это время мозг «съест»
столько глюкозы, сколько не съел бы и за день
относительного покоя.
За 1,5 часа заучивания текста организм затрачивает
на 200 ккал больше, чем за 90 минут бездельничания, а
компьютерные тесты требуют расхода энергии на 250
ккал сверх нормы.
68

69.

Пищеварительная система
Основные функции системы
- прием и измельчение пищи
- переработка пищи
- усвоение питательных
веществ
- выделение непереваренных
остатков
69

70.

- функции печени:
дезинтоксикация организма,
регуляция белкового,
липидного и углеводного
обмена, выработка
пигментов, выработка желчи
- функции поджелудочной
железы: регуляция уровня
сахара, выработка
пищеварительных соков
70

71.

Ротовая полость
Принятая пища подвергается измельчению при
участии языка и зубов.
Благодаря работе этих органов происходит
формирование пищевого комка.
Пища пропитывается слюной, и начинается химическая
обработка пищи - переваривание углеводов.
71
У слюны слабощелочная реакция.

72.

Глотка
Обеспечивает процесс глотания при котором
перекрывается дыхательный путь и открывается вход
в пищевод
72

73.

Пищевод
Обеспечивает
продвижение пищи.
Открывает нижний
пищеводный
сфинктер - кардию,
обеспечивающий
попадание пищи в
желудок.
73

74.

Желудок
Пища
постепенно
пропитывается желудочным
соком, перемешивается и
измельчается
при
сокращении мышц желудка.
Желудочный сок содержит
соляную кислоту, ферменты
(протеазы), расщепляющие
белки.
Под
влиянием
липазы
расщепляются жиры.
В желудке продолжается
расщепление крахмала под
воздействием
ферментов
слюны.
За сутки выделяется 2-2,5 л
желудочного сока.
Наибольшее количество
выделяется на белковую пищу,
меньше — на углеводную, а еще
меньше — на жирную.
74

75.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРЕБЫВАНИЯ В ЖЕЛУДКЕ
НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ПИЩИ
1-2 часа
200 г воды или кофе; 200 г молока или бульона; 2 яйца
всмятку
2-3 часа
200 г кофе; 300-500 г воды или молока; 2 крутых яйца
или яичница из двух яиц; 200 г тушеной рыбы; 150 г
вареных или тушеных овощей; 150 г ягод или компота; 70
г белого хлеба с чаем;50 г сухого печенья
3-4 часа
200-250 г вареной курицы; 250 г вареной говядины;
150 г черного или белого хлеба; 150 г салата из огурцов,
редиски 100 г яблок
75

76.

Тонкий кишечник
В тонкой кишке происходит пристеночное пищеварение
под действием секретов поджелудочной железы, тонкой
кишки и желчи
Начинается всасывание продуктов пищеварения.
Происходит механическое перемешивание и
76
продвижение пищи в направлении толстой кишки.

77.

Толстый кишечник
Содержимое слепой кишки совершает небольшие и
длительные перемещения то в одну, то в другую сторону.
Происходит переваривание пищи за счет ферментов
микроорганизмов.
Всасываются глюкоза, витамины, аминокислоты,
вырабатываемые бактериями кишечной полости и вода
77

78.

78