Таблица анатомо физиологические системы органов и их особенности: Особенности сердечно-сосудистой системы у детей

Сведения об образовательной организации

Страница не найдена |

Страница не найдена |

404. Страница не найдена

Архив за месяц

ПнВтСрЧтПтСбВс

45678910

11121314151617

18192021222324

25262728293031

     12

     12

      1

3031     

     12

15161718192021

25262728293031

    123

45678910

     12

17181920212223

31      

2728293031  

      1

   1234

567891011

     12

891011121314

11121314151617

28293031   

   1234

     12

  12345

6789101112

567891011

12131415161718

19202122232425

3456789

17181920212223

24252627282930

  12345

13141516171819

20212223242526

2728293031  

15161718192021

22232425262728

2930     

Архивы

Метки

Настройки
для слабовидящих

Анатомо-физиологические особенности нервной системы у детей

Закладка нервной
системы происходит на 1-й неделе
внутриутробного развития. Наибольшая
интенсивность деления нервных клеток
головного мозга приходится на период
от 10 до 18-й недели внутриутробного
развития, что можно считать критическим
периодом формирования ЦНС. Если число
нервных клеток взрослого человека
принять за 100 %, к моменту рождения
ребенка сформировано только 25 %
клеток, к 6 месяцам – 66 %, а к году –
90–95 %.

К рождению ребенка
головной мозг относительно массы тела
большой и составляет: у новорожденного
– 1/8-1/9 на 1 кг массы тела, у ребенка 1 года
– 1/11-1/12, у ребенка 5 лет – 1/13-1/14, у взрослого
– 1/40.

Нервная система
новорожденного ребенка и ребенка раннего
возраста имеет ряд морфологических
особенностей, выражающихся в меньшей
зрелости и дифференцировке ее по
сравнению с другими системами. Только
к концу первого полугодия мозг ребенка
макроскопически приближается к мозгу
взрослого человека. Нарастает и его
масса. У новорожденного он составляет
360–370г, к 6 мес – около 600 г, к концу года
– около 900 г.

У новорожденных
малодифференцированая структура больших
полушарий. Проводящие пути (кроме
пирамидных) достаточно развиты, но
пирамидные пути миелинизируются лишь
в 5—6 мес.

Темпы развития
нервной системы происходят тем быстрее,
чем меньше ребенок. Особенно энергично
он протекает в течение первых 3 месяцев
жизни. Дифференцировка нервных клеток
достигается к 3 годам, а к 8 годам кора
головного мозга по строению похожа на
кору головного мозга взрослого человека.

Кровоснабжение
мозга у детей лучше, чем у взрослых. Это
объясняется богатством капиллярной
сети, которая продолжает развиваться
и после рождения. Обильное кровоснабжение
мозга обеспечивает потребность
быстрорастущей нервной ткани в кислороде.
А ее потребность в кислороде в 20 с лишним
раз выше, чем мышц.

Отток крови от
головного мозга у детей первого года
жизни отличается от такового у взрослых.
Это создает условия, способствующие
большему аккумулированию токсических
веществ и метаболитов при различных
заболеваниях, чем и объясняется более
частое возникновение у детей раннего
возраста токсических форм инфекционных
заболеваний.

В то же время
вещество мозга очень чувствительно к
повышению внутричерепного давления.
Возрастание давления ликвора вызывает
быстрое нарастание дегенеративных
изменений нервных клеток, а более
длительное существование гипертензии
обусловливает их атрофию и гибель. Это
находит подтверждение у детей, которые
страдают внутриутробно развившейся
гидроцефалией.

Твердая мозговая
оболочка у новорожденных относительно
тонкая, сращена с костями основания
черепа на большой площади. Венозные
пазухи тонкостенны и относительно уже,
чем у взрослых. Мягкая и паутинная
оболочки мозга новорожденных исключительно
тонки, субдуральное и субарахноидальное
пространства уменьшены. Цистерны,
расположенные на основании мозга,
напротив, относительно велики. Водопровод
мозга (сильвиев водопровод) шире, чем у
взрослых.

По мере развития
нервной системы существенно изменяется
и химический состав головного мозга.
Уменьшается количество воды, увеличивается
содержание белков, нуклеиновых кислот,
липопротеидов.

Спинной мозг к
рождению более развит, чем головной.
Шейное и поясничное утолщения спинного
мозга у новорожденных не определяются
и начинают контурироваться после 3 лет
жизни.

Темп увеличения
массы и размеров спинного мозга более
медленный, чем головного мозга.

Удвоение массы
спинного мозга происходит к 10 месяцам,
а утроение – к 3-5 годам. Длина спинного
мозга удваивается к 7-10 годам, причем
она увеличивается несколько медленнее,
чем длина позвоночника, поэтому нижний
конец спинного мозга с возрастом
перемещается кверху. Это должно
учитываться при выборе уровня выполнения
спинномозговой пункции, при котором не
повреждается вещество мозга.

Внутричерепные
нервы миелинизируются к 3 мес, периферические
— к 3 годам.

Вегетативная
нервная система функционирует с самого
рождения, обеспечивая поддержание
сосудистого тонуса, адаптационно-трофические
реакции и регуляцию деятельности
внутренних органов. Однако регуляторные
функции вегетативной нервной системы
у детей первых месяцев жизни легко
нарушаются при воздействии не адекватных
возрасту внешнесредовых факторов.

Системы органов человека | Лаборатория анатомии и физиологии человека (BSB 141)

Информация

Системы органов — это группы органов внутри тела, которые можно рассматривать как работающие вместе как единое целое для выполнения определенных задач или функций внутри тела. Человеческое тело чаще всего делится на одиннадцать систем органов, перечисленные ниже.

Следует иметь в виду, что эти подразделения в некоторой степени произвольны в отношении того, какие органы включены, а какие исключены.Скелетные мышцы, прикрепленные к костям, являются частью мышечной системы, а гладкие мышцы вокруг мягких тканей — нет. Скелетные мышцы прикреплены к костям и служат для движения костей, но кости являются частью скелетной системы, а не мышечной системы.

Также следует помнить, что ни одна система органов никогда не функционирует независимо от других. Нервная система посылает инструкции мышечной системе относительно того, когда двигать определенные мышцы. Сердечно-сосудистая система доставляет питательные вещества и удаляет отходы из мышечных волокон мышечной системы, чтобы они могли продолжать функционировать и т. Д.Разделение человеческого тела на одиннадцать систем органов — это просто способ человеческого разума систематизировать информацию о том, какие части и что делают. В самом теле части, которые должны взаимодействовать, действительно взаимодействуют, независимо от того, в какую систему они сгруппированы.

Одиннадцать систем органов показаны на рис. 1-10 и 1-11. На рисунке также перечислены органы в каждой системе и некоторые роли для каждой системы.

Рисунок 1-10. Органные системы, часть 1.

Рисунок 1-11.Системы органов, часть 2.

Определение основных внутренних органов тела

Лаборатория 1 Упражнения 1.5

Для каждого из следующих органов укажите систему органов, к которой он принадлежит. В этом списке три органа, каждый из которых принадлежит к двум системам органов; в таких случаях перечислите их обоих.

Лаборатория 1 Упражнения 1.6

Используйте Google на своих смартфонах, в текстах, лежащих в лаборатории, и на любом другом ресурсе, который вам нравится, чтобы заполнить приведенную ниже таблицу, используя модели половин туловища в лаборатории.

В модели полуторса 30 различных органов помечены номерами. Каждый помеченный орган соответствует одной тройке клеток в таблице ниже. Работайте с одним фрагментом информации в каждом трио, чтобы выяснить два других фрагмента информации.

Каждое трио ячеек в таблице ниже должно иметь:

а.Идентификационный номер (с оранжевой наклейки)

г. Название органа (соответствует номеру на наклейке, прикрепленной к этому органу)

г. Название системы органов, к которой принадлежит орган (из списка в руководстве лаборатории p10.)

10.4. Человеческие органы и системы органов

Человеческие органы

Орган — это совокупность тканей, объединенных в структурную единицу для выполнения общей функции. Органы существуют у большинства многоклеточных организмов, включая не только людей и других животных, но и растения. У одноклеточных организмов, таких как бактерии, функциональным эквивалентом органа является органелла.

Ткани органов

Хотя органы состоят из нескольких типов тканей, многие органы состоят из основной ткани, которая связана с основной функцией органа, и других тканей, которые играют вспомогательные роли.Основная ткань может быть уникальной для этого конкретного органа. Например, основной тканью сердца является сердечная мышца, которая выполняет основную функцию сердца — перекачивание крови и находится только в сердце. Сердце также включает нервную и соединительную ткани, которые необходимы ему для выполнения своей основной функции. Например, нервные ткани контролируют сердцебиение, а соединительные ткани образуют сердечные клапаны, благодаря которым кровь течет через сердце только в одном направлении.

Жизненно важные органы

Человеческое тело состоит из пяти органов, которые считаются жизненно важными для выживания.Это сердце, мозг, почки, печень и легкие. Расположение этих пяти органов и нескольких других внутренних органов показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Если какой-либо из пяти жизненно важных органов перестает функционировать, без медицинского вмешательства неизбежна смерть организма.

1. Сердце расположено в центре груди, и его функция — поддерживать кровоток в теле. Кровь переносит к клеткам вещества, которые им нужны, а также уносит отходы из клеток.
2. Мозг расположен в голове и функционирует как центр управления телом. Это вместилище всех мыслей, воспоминаний, восприятий и чувств.
3. Две почки расположены в задней части живота по обе стороны тела. Их функция — фильтровать кровь и образовывать мочу, которая выводится из организма.
4. Печень расположена на правой стороне живота. Он выполняет множество функций, включая фильтрацию крови, выделение желчи, необходимой для пищеварения, и производство белков, необходимых для свертывания крови.
5. Два легких расположены по обе стороны от верхней части грудной клетки. Их основная функция — обмен кислорода и углекислого газа с кровью.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Используйте эту теневую диаграмму анатомии человека, чтобы найти пять органов, описанных выше: сердце, мозг, почки, печень и легкие. Вы знаете функции каких-либо других органов на диаграмме?

Системы органов человека

Функционально связанные органы часто взаимодействуют, образуя целые системы органов.На рисунках \ (\ PageIndex {3} \) и \ (\ PageIndex {4} \) показаны 11 систем органов человека, включая отдельные диаграммы мужской и женской репродуктивных систем. На рисунке показаны некоторые органы и функции систем органов. Каждая система также описывается более подробно в нижеследующем тексте. Большинству этих систем органов человека также посвящены отдельные главы этой книги.

Покровная система

Органы покровной системы включают кожу, волосы и ногти.Кожа — самый большой орган в теле. Он окружает и защищает тело и является местом расположения многих сенсорных рецепторов. Кожа является первой защитой организма от болезнетворных микроорганизмов, а также помогает регулировать температуру тела и устранять потливость.

Скелетная система

Костная система состоит из костей, суставов, зубов. Кости скелетной системы соединены сухожилиями, связками и хрящами. Функции скелетной системы включают поддержку тела и придание ему формы.Наряду с мышечной системой, скелетная система позволяет телу двигаться. Кости скелетной системы также защищают внутренние органы, накапливают кальций и производят красные и белые кровяные тельца.

Мышечная система

Мышечная система состоит из трех различных типов мышц, включая скелетные мышцы, которые прикреплены к костям с помощью сухожилий и обеспечивают произвольные движения тела. Гладкие мышечные ткани контролируют непроизвольные движения внутренних органов, таких как органы пищеварительной системы, позволяя пище перемещаться по системе.Гладкие мышцы кровеносных сосудов способствуют сужению сосудов и расширению сосудов и тем самым помогают регулировать температуру тела. Ткани сердечной мышцы контролируют непроизвольное биение сердца, позволяя ему перекачивать кровь по кровеносным сосудам сердечно-сосудистой системы.

Нервная система

Нервная система включает головной и спинной мозг, из которых состоит центральная нервная система, и нервы, которые проходят по всему телу и составляют периферическую нервную систему.Нервная система контролирует как произвольные, так и непроизвольные реакции человеческого организма, а также обнаруживает и обрабатывает сенсорную информацию.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Системы органов: покровные, скелетные, мышечные, нервные, эндокринные и сердечно-сосудистые

Эндокринная система

Эндокринная система состоит из желез, которые выделяют гормоны в кровь, которая разносит гормоны по всему телу. Эндокринные гормоны — это химические посредники, которые контролируют многие функции организма, включая метаболизм, рост и половое развитие.Главной железой эндокринной системы является гипофиз, вырабатывающий гормоны, контролирующие другие эндокринные железы. Некоторые из других эндокринных желез включают поджелудочную железу, щитовидную железу и надпочечники.

Сердечно-сосудистая система

Сердечно-сосудистая система (также называемая системой кровообращения) включает сердце, кровь и три типа кровеносных сосудов: артерии, вены и капилляры. Сердце перекачивает кровь, которая движется по кровеносным сосудам. Основная функция сердечно-сосудистой системы — транспортная.Кислород из легких и питательные вещества из пищеварительной системы транспортируются к клеткам по всему телу. Углекислый газ и другие отходы собираются из клеток и транспортируются в такие органы, как легкие и почки, для выведения из организма. Сердечно-сосудистая система также выравнивает температуру тела и транспортирует эндокринные гормоны к клеткам тела, где они необходимы.

Мочевыделительная система

Мочевыделительная система включает пару почек, которые фильтруют избыток воды и продукт жизнедеятельности, называемый мочевиной, из крови и образуют мочу.Две трубки, называемые мочеточниками, переносят мочу из почек в мочевой пузырь, в котором моча накапливается до тех пор, пока она не будет выведена из организма через другую трубку, называемую уретрой. Почки также производят фермент, называемый ренин, и различные гормоны. Эти вещества помогают регулировать кровяное давление, выработку красных кровяных телец и баланс кальция и фосфора в организме.

Дыхательная система

Органы и другие структуры дыхательной системы включают носовые ходы, легкие и длинную трубку, называемую трахеей, по которой воздух переносится между носовыми ходами и легкими.Основная функция дыхательной системы — доставлять кислород в кровь и выводить из организма углекислый газ. Газы обмениваются между легкими и кровью через стенки капилляров, выстилающих крошечные воздушные мешочки (альвеолы) в легких.

Лимфатическая система

Лимфатическая система иногда считается частью иммунной системы. Он состоит из сети лимфатических сосудов и протоков, которые собирают лишнюю жидкость (называемую лимфой) из внеклеточных пространств в тканях и транспортируют жидкость в кровоток.Лимфатическая система также включает в себя множество небольших скоплений ткани, называемых лимфатическими узлами, и орган, называемый селезенкой, которые удаляют патогены и клеточный мусор из лимфы или крови. Кроме того, вилочковая железа в лимфатической системе производит некоторые типы белых кровяных телец (лимфоцитов), которые борются с инфекциями.

Пищеварительная система

Пищеварительная система состоит из нескольких основных органов, включая рот, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, которые образуют длинную трубку, называемую желудочно-кишечным трактом.Пища проходит через этот тракт, где она переваривается, питательные вещества усваиваются, а продукты жизнедеятельности выводятся из организма. Пищеварительная система также включает вспомогательные органы (такие как поджелудочная железа и печень), которые производят ферменты и другие вещества, необходимые для пищеварения, но через которые пища фактически не проходит.

Мужские и женские репродуктивные системы

Репродуктивная система — единственная система организма, которая существенно различается у разных людей. Существует несколько видов биологического пола, но в большинстве книг они делятся на мужские и женские.Мы подробно обсудим биологию пола в главах, посвященных репродукции и развитию.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Системы органов: лимфатические, респираторные, пищеварительные, мочевыводящие, мужские и женские репродуктивные

Характеристика: Биология человека в новостях

Трансплантация органов проводится хирургами более шести десятилетий, и вы, несомненно, слышали о людях, которым выполняли пересадку сердца, легких и почек. Однако вы, возможно, никогда не слышали о пересадке полового члена. Первый U.Трансплантация S. пениса была проведена в мае 2016 года в Массачусетской больнице общего профиля в Бостоне. В 15-часовой процедуре приняли участие более 50 врачей, хирургов и медсестер. Пациент был 64-летним мужчиной, который потерял пенис из-за рака в 2012 году. Важным этапом в хирургии стала пересадка микроскопических кровеносных сосудов и нервов донорского органа на сосуды реципиента. Как и большинству пациентов, перенесших трансплантацию, этому пациенту придется принимать иммунодепрессанты всю оставшуюся жизнь, чтобы его иммунная система не отторгала орган.Команда трансплантологов заявила, что их успех с этой трансплантацией «обещает пациентам с тяжелыми травмами и заболеваниями мочеполовой системы». Они также надеются, что их опыт будет полезен при операции по смене пола.

Понимание 11 систем органов тела

Система органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения сложной функции. В человеческом теле одиннадцать систем органов. Все это необходимо для выживания человека или вида.

Маскот / Getty Images

Система кровообращения

Когда мы думаем и говорим о системе кровообращения, мы обычно говорим о сердечно-сосудистой системе, которая включает в себя:

• Сердце
• Кровеносные сосуды (артерии и вены)
• Сама кровь

Система кровообращения транспортирует питательные кислородные вещества во все уголки тела и уносит побочные продукты метаболизма.Для того, чтобы кровь поступала повсюду, система кровообращения поддерживает кровоток в определенном диапазоне давления.

Слишком высокое кровяное давление создает чрезмерную нагрузку на другие органы и ткани. Низкое кровяное давление означает, что кровь и содержащиеся в ней питательные вещества не дойдут до нужного места.

Высокое кровяное давление убивает медленно, в то время как низкое кровяное давление может убить немедленно.

Лимфатическая система

Сердце и кровеносные сосуды — не единственные органы, циркулирующие жидкость по телу, и кровь — не единственная циркулирующая жидкость.

Лимфатическая система транспортирует лимфу (жидкость) с помощью:

Лимфатическая система играет ключевую роль в обеспечении иммунитета, регуляции артериального давления, пищеварения и других функций.

Лимфатическая система — это дренажная система организма, уносящая лишнюю жидкость, белки, жиры, бактерии и другие вещества от клеток и промежутков между клетками, которые должны быть отфильтрованы, выведены и переработаны.

Лимфатическая система также помогает создавать и циркулировать жизненно важные клетки, которые борются с болезнями (часть иммунной системы, о которой идет речь ниже), включая лимфоциты, моноциты и антитела.

Дыхательная система

Дыхательная система содержит:

• Легкие
• Трахея (дыхательное горло)
• Дыхательные пути дыхательного дерева

Он отвечает за дыхание, то есть контролируемое движение воздуха в тело и из него (вентиляция), а также движение кислорода и углекислого газа в кровоток и из него (дыхание).

Одна из наименее понятных функций дыхательной системы — регулировать pH-баланс организма.

Углекислый газ превращается в угольную кислоту, которую дыхательная система может регулировать с помощью уровня углекислого газа. Когда у пациента есть состояние, которое влияет на кислотность организма, частота и глубина дыхания могут быть признаком проблемы.

Покровная система

Покровная система — кожа, в которую входят:

• Потовые железы
• Волосяные фолликулы
• Множество нервов

Покровная система уникальна, потому что это единственная система, состоящая из одного органа.Кожа — это одновременно орган и вся система органов.

Эндокринная система

Эндокринная система включает в себя все железы, которые выделяют гормоны в кровоток. Эндокринная система и нервная система обычно считаются двумя наиболее сложными системами в организме.

Эндокринная система в основном регулирует обмен веществ и утилизирует продукты пищеварения.

Желудочно-кишечная (пищеварительная) система

Желудочно-кишечная (ЖКТ) система в просторечии известна как кишечник.Он включает в себя все органы, переносящие пищу от того места, где она попадает, к месту выхода, в том числе:

• Пищевод
• Желудок
• Кишечник

Желудочно-кишечный тракт и эндокринная система тесно взаимодействуют.

В желудочно-кишечном тракте также находится очень важный нерв, называемый блуждающим нервом. Это основной фактор, влияющий на парасимпатическую нервную систему, и он во многом связан с замедлением метаболизма, снижением частоты сердечных сокращений и артериального давления, а также стимуляцией механизма пищеварения.

Мочевыделительная система

Мочевыделительная система состоит из:

• Почки
• Мочеточники
• Мочевой пузырь
• Уретра

Эти органы работают вместе, чтобы фильтровать кровь и удалять токсины и отходы из тканей тела. Удаление лишней жидкости через мочевыделительную систему также помогает регулировать кровяное давление.

Костно-мышечная система

Это:

• Скелет
• Все мышцы, сухожилия и связки, прикрепленные к нему

Опорно-двигательный аппарат обеспечивает основу и двигатель наших движений, осанки и продуктивности.

В теле есть три типа мышц:

• Поперечно-полосатая (скелетная или произвольная)
• Гладкая (висцеральная или непроизвольная)
• Сердечная (сердечная мышца)

В опорно-двигательном аппарате есть только поперечно-полосатая мышца.

Нервная система

Нервная система включает:

• Мозг
• Спинной мозг
• Все нервы, связанные с обоими этими органами

Нервная система невероятно детализирована и включает единственную ткань, которая не питается напрямую через контакт с кровью.

Репродуктивная система

Репродуктивная система — единственная система, которая разделена на две части. У половины из нас есть:

Другая половина имеет:

Это единственная система органов, которая не завершена ни в одном теле и требует другого человека (или медицинского вмешательства) для выполнения своей миссии.

Иммунная система

Иммунная система указана последней, потому что, хотя она выполняет жизненно важную функцию для выживания как человека, так и вида, все органы, составляющие иммунную систему, заимствованы из других систем органов.

Органы иммунной системы работают как моряки на военном корабле: у каждого моряка есть основная обязанность, и он проходит перекрестную подготовку для обеспечения безопасности судна.

Первичные органы иммунной системы:

• Лимфатические узлы
• Костный мозг
• Тимус
• Селезенка
• Аденоиды
• Миндалины
• Кожа

Из-за взаимодействия между органами различных других систем иммунная система является одной из самых сложных систем.

Учебное пособие по системам тела

Последнее обновление: 27 декабря 2020 г.

Вы когда-нибудь задумывались, как переваривается ваша пища, как вы можете дышать или даже двигать руками? Если задуматься, то удивительно, что человеческое тело может делать все это и даже больше. Эти действия становятся возможными благодаря так называемым системам органов, которые представляют собой совокупность органов, частей тела и тканей, которые работают вместе для достижения общей цели.Например, каждая из ваших костей является частью скелетной системы; они работают сообща, чтобы обеспечить поддержку и движение, чтобы вы могли ходить и бегать. Ваши кости также работают вместе, чтобы защитить важные внутренние органы, такие как сердце, легкие и мозг. Другие системы органов, присутствующие в вашем теле, — это кровеносная, дыхательная, мышечная, пищеварительная, покровная, эндокринная, репродуктивная и нервная системы. У всех этих систем есть определенные функции, но они не могут функционировать независимо.Для правильной работы они полагаются на все другие системы. Каждая система очень важна, и они есть у каждого человека. Ниже вы найдете краткий обзор каждой системы тела, а также полезные учебные ссылки для взрослых и учебные ссылки для учителей.

Система кровообращения

Система кровообращения состоит из сердца и кровеносных сосудов, которые охватывают все артерии, вены и капилляры. Артерии несут насыщенную кислородом кровь от сердца, а вены возвращают дезоксигенированную кровь обратно в сердце.Основное предназначение системы кровообращения — транспортировка крови, кислорода, питательных веществ и гормонов к различным клеткам и тканям по всему телу и от них. Эта система работает рука об руку с дыхательной системой, облегчая обмен кислорода и углекислого газа в крови через альвеолы ​​в легких. Это также очень важно для удаления шлаков и ядов из организма через пищеварительную и мочевыделительную системы.

• Project Heart kids — Система кровообращения: Красивая анимация, показывающая, как работает система кровообращения.
• Ваша сердечно-сосудистая система: Дети, которые хотят больше узнать о сердечно-сосудистой системе и о том, что это такое, могут перейти по этой ссылке. На этой странице читатели узнают больше о сердце, кровотоке и о том, как кровь получает кислород!
• Распечатка человеческого сердца: На этой странице открывается распечатка человеческого сердца, которую можно раскрасить. На распечатке помечены различные части сердца.
• Введение в систему кровообращения: Серия планов уроков для изучения системы кровообращения.Кровеносные сосуды и то, как проверить пульс, являются частью предоставленных планов уроков.
• Парус по системе кровообращения игра: Сыграйте в эту игру, чтобы узнать больше о системе кровообращения.
• Все о сердце для детей: Посмотрите отличный видеоролик о сердце и системе кровообращения. После просмотра видео дети тоже могут прочитать все об этом.

Дыхательная система

Дыхательная система в основном состоит из трахеи, бронхов, бронхиол, альвеол, легких и диафрагмы.Его основные функции — поглощать кислород при вдыхании (вдохе) воздуха и выводить углекислый газ обратно в атмосферу при выдохе (выдохе). Этот процесс обычно называют вентиляцией, иначе называемой дыханием, которая способствует обмену кислорода и углекислого газа между легкими и атмосферой. В легких кислород и углекислый газ обмениваются через альвеолы, которые представляют собой крошечные воздушные мешочки, в которых происходит это действие. Во время этого процесса вновь насыщенная кислородом кровь перекачивается через систему кровообращения через сердце ко всем клеткам, тканям и органам по всему телу.

• Дыхательная система: Образовательная информация предоставлена ​​NIH. Включает обзор дыхательной системы, того, что происходит, когда вы дышите, что контролирует ваше дыхание, а также заболеваний и состояний легких.
• Внутреннее тело: Дыхательная система: Включает 2D и 3D интерактивный исследователь анатомии дыхательной системы. Предоставляет информацию о каждом отделе дыхательной системы и обзор того, как все это работает вместе.
• План урока в начальной школе по дыхательной системе: План урока в начальной школе по дыхательной системе.План урока включает части от части A до части D.
• Дыхательная система: Посмотрите краткое видео о дыхательной системе. Видео для детей пятого класса.
• Поисковая энциклопедия Kidz: Дыхательная система: Информация о дыхательной системе в удобном для понимания формате. Предоставляет образовательную информацию по основам дыхательной системы, включая дыхание, газообмен и клеточное дыхание.

Скелетная система

Скелетная система состоит в общей сложности из 206 костей и состоит из нескольких различных типов костей, таких как длинные, короткие, плоские, неправильные и сесамовидные.Он также состоит из всех суставов, хрящей, сухожилий и связок внутри тела. Основные функции скелетной системы — движение, поддержка тела и защита внутренних органов, таких как мозг, сердце и легкие. Кости также отвечают за производство эритроцитов, тромбоцитов и большинства лейкоцитов. Минералы, такие как кальций, железо, магний и фосфор, также хранятся в костях, причем здесь хранится 99% кальция в организме.

• Скелетная система человека: Узнайте о компонентах скелетной системы, типах костей и типах суставов.
• Системы: Скелетная система: Узнайте о скелетной системе изнутри и снаружи, нажав на эту ссылку. Читая эту страницу, люди также могут узнать, что делает скелетная система и как она взаимодействует с другими системами организма.
• Изучите костную систему: Обозначьте кости: Интерактивная игра для 4 и 5 классов, которая позволяет детям маркировать различные кости скелетной системы.
• Человеческое тело: Распечатка человеческого скелета: Дети могут попросить родителей распечатать этот скелет для раскрашивания или раскрасить онлайн.Имеются места для маркировки различных частей.
• Упражнение «Подбор скелетов»: Возможно, будет интересно узнать об общих и собственных названиях костей. Распечатайте этот PDF-файл и соедините общие названия костей с именами собственными.
• Скелетная система: Прочтите о трех основных функциях, которые выполняет скелетная система. По этой ссылке также указано, сколько костей в человеческом теле.

Мышечная система

Мышечная система состоит из 650 скелетных, гладких (висцеральных) и сердечных (миокард) мышц.Основные функции этой системы — движение, стабилизация суставов, выработка тепла, поддержание осанки и облегчение кровообращения. Скелетные мышцы соединяются с костью и работают рука об руку со скелетной системой, чтобы контролировать произвольные движения, такие как ходьба и бег. Гладкие мышцы — это непроизвольные мышцы, которые отвечают за сокращение полых мышц, включая желудок, кишечник, мочевой пузырь и матку. Сердечная мышца — это непроизвольная мышца, которая находится только в сердце и способствует циркуляции крови, перекачивая ее в основные артерии и выводя ее в организм через систему кровообращения.

• Мышечная система: Факты, функции и заболевания: дает образовательный обзор мышечной системы человека. Включает краткую информацию о заболеваниях мышечной системы.
• Здоровье детей: Ваши мышцы: Простой для понимания обучающий обзор мышечной системы.
• Внутреннее тело: Мышечная система: Предоставляет более подробную информацию о мышечной системе. Включает в себя интерактивный 2D и 3D анатомический исследователь.
• Мышечные упражнения для детей: Коллекция занятий в классе и домашней школе, а также планы уроков, которые знакомят детей с их мышцами.

Пищеварительная система

Пищеварительная система состоит в основном из желудочно-кишечного тракта (пищеварительного тракта), который включает ротовую полость, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник (толстую кишку). Печень, желчный пузырь и поджелудочная железа также являются частью этой системы и отвечают за химический распад съеденной пищи.Основные функции пищеварительной системы — пищеварение, абсорбция и удаление шлаков. Пищеварение — это расщепление пищи механическими и ферментативными процессами на вещества, которые могут быть использованы организмом. Всасывание происходит в основном в тонком кишечнике и представляет собой процесс, посредством которого витамины, минералы, углеводы, жиры и белки передаются в кровь для получения энергии. Непереваренные и бесполезные питательные вещества из пищи попадают в толстый кишечник и выводятся как отходы.Толстый кишечник также является местом, где большая часть воды и натрия всасывается в организм для использования.

• Ваша пищеварительная система и как она работает: Более подробно рассмотрите, как работает пищеварительная система, почему она важна и что происходит с вашей пищей, когда она проходит через пищеварительную систему.
• Здоровье детей: Пищеварительная система: Нажмите на эту ссылку, чтобы посмотреть интересное видео о пищеварительной системе.
• Science bob: Пищеварительная система: Узнайте о девяти основных этапах, через которые проходит пищеварительная система человека.
• Помогите Арнольду найти его органы game: Онлайн-игра, в которой дети помогают Арнольду с его пищеварительной системой. Органы перемещаются в правильное место на теле персонажа.
• Анимация пищеварительной системы: Видео, показывающее, как работает пищеварительная система, у детей 3-12 классов.

Нервная система

Нервная система состоит из двух основных частей: центральной нервной системы (ЦНС) и периферической нервной системы (ПНС).Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга и действует как основная система управления телом. Периферическая нервная система состоит из всех нервов и ганглиев (скоплений нервных клеток), находящихся за пределами центральной нервной системы; его роль заключается в получении информации от различных стимулов и отправке ее в мозг. Основное назначение нервной системы — получение информации изнутри тела и / или из внешней среды (ПНС) и определение того, как организм реагирует на любые изменения (ЦНС).Примером этого может быть укол пальца иглой, ваше тело немедленно оторвет ваш палец в ответ на болезненные раздражители. Эта система также регулирует основные функции организма, такие как дыхание, артериальное давление, пищеварение и контроль температуры тела.

• Как работает нервная система ?: Образовательный обзор нервной системы от NIH.
• Моделирование нервной системы: Сделайте нейрон из глины, следуя инструкциям на этой странице.Направления для модели предназначены для детей с третьего по 12 класс.
• Мозг и нервная система: Предоставляет детям доступную для понимания информацию о нервной системе. Включает слайд-шоу о различных частях мозга, анатомии нервной системы, ее работе и заболеваниях этой системы.
• Здоровье детей: нервная система: Узнайте все о нервной системе, щелкнув ссылку на Сеть здоровья женщин и детей.В статье даже объясняется, как поддерживать работоспособность центральной нервной системы!
• Системы человеческого тела для детей: На этой странице дети могут узнать все о различных системах организма. Последняя система, описанная в этом PDF-документе, — нервная система.

Эндокринная система

Эндокринная система в основном состоит из гипоталамуса, щитовидной железы, паращитовидной железы, гипофиза, шишковидной железы, надпочечников, поджелудочной железы и репродуктивных желез.Основная функция этой системы — помогать регулировать и поддерживать различные функции организма, высвобождая гормоны в кровоток для поддержания гомеостаза. Гомеостаз — это условие поддержания баланса внутри тела по отношению к внешней среде и жизненно важно для жизни. Гормоны — это химические вещества, вырабатываемые железой или железами для воздействия на другие части тела. Вместе эти железы отвечают за рост и развитие, дыхание и частоту сердечных сокращений, репродуктивную функцию, метаболизм, настроение, сон, функцию тканей, пищеварение, высвобождение инсулина и многое другое.

• Эндокринные железы: Предоставляет видео с обращением к каждой эндокринной железе в организме, как она работает и где расположены железы. Он также дает обзор эндокринной системы.
• Здоровье подростков: Эндокринная система: Предоставляет образовательную информацию для подростков относительно каждой железы и гормонов, которые они вырабатывают. Включает обзор эндокринной системы, а также общие заболевания.
• Активность: Эндокринная система: Лист активности для печати по маркировке эндокринных желез.
• Поисковая энциклопедия Kidz: Факты об эндокринной системе: Включает образовательную информацию об эндокринных железах, гормонах, которые они выделяют, и их местонахождении.
• Практическое занятие: Волнение эндокринной системы: План деятельности для учителей. Эта игра учит студентов взаимодействию гормонов и рецепторов в эндокринной системе.

Покровная система

Покровная система состоит из кожи, потовых и сальных желез, ногтей и волос.Кожа — самый большой орган в организме, состоящий из трех слоев: эпидермиса, дермы и подкожной клетчатки. Эта система выполняет несколько функций, которые жизненно важны для поддержания гомеостаза. Эти функции: защита внутренних органов и тканей организма; защита от обезвоживания за счет удержания жидкостей организма; защита от инфекционных организмов; поддержание нормальной температуры тела; место рецептора давления, ощущений, боли и температуры; выведение шлаков через потоотделение; хранение жира, воды и глюкозы; производство витамина D.Волосы помогают защитить кожу от ультрафиолетового излучения, а ногти защищают от травм и поддерживают кончики пальцев рук и ног.

• Физиопедия: Покровная система: Предоставляет общую информацию об этой системе, включая структуру кожи и различных слоев. Также включен обучающий видеоролик о покровных функциях и анатомии.
• Здоровье детей: Ваша кожа: Образовательная информация о каждом слое кожи в удобном для понимания формате.
• Что вас прикрывает? И почему ?: План урока для учителей, поощряющий изучение четырех функций кожи.
• Схема покровной системы человека: Инфографическая схема покровной системы человека. Также содержит основную информацию об этой системе.

Мочевыделительная система

Мочевыделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и уретры. Почки фильтруют и удаляют лишнюю жидкость, токсины и отходы из кровотока в виде мочи.Ежедневно эта система производит не менее 1-2 литров мочи. Другие основные функции мочевыделительной системы — поддержание относительного состояния гомеостаза организма путем поддержания баланса уровней электролитов, выработки гормонов, регулирующих кровяное давление, выработки красных кровяных телец и помощи в поддержании здоровья костей за счет поддержания необходимого количества фосфора и кальций в организме.

• Мочевыводящие пути и как они работают: Образовательная информация от NIH об этой системе и ее функциях.
• Анатомия мочевыделительной системы: Предоставляет анатомическую информацию о каждом органе внутри системы.
• Здоровье детей: Ваша мочевыделительная система: Предоставляет детям информацию об этой системе в удобном для понимания формате.
• Как работает мочевыводящая система: Развивающее и веселое видео для детей о мочевыводящей системе и о том, как она работает.
• Это может быть неприятно, но кто-то должен этому научить …: План урока и упражнения учителя по выделительной системе, ориентированные на учащихся начальной школы.

Лимфатическая система

Лимфатическая система состоит из лимфатических сосудов, миндалин, аденоидов, селезенки и вилочковой железы. Лимфатические сосуды похожи на капилляры и вены системы кровообращения и связаны с сотнями лимфатических узлов в организме. Лимфатические узлы производят и хранят клетки, которые борются с инфекциями и болезнями. Миндалины поглощают бактерии и вирусы, которые проникают через рот и нос и считаются первой линией защиты иммунной системы.Селезенка — самый большой лимфатический орган, он отвечает за производство как красных, так и белых кровяных телец и помогает обнаруживать опасные микроорганизмы, вирусы и бактерии в крови. Как часть иммунной системы, основная функция лимфатической системы заключается в транспортировке прозрачной и бесцветной жидкости для борьбы с инфекциями, называемой лимфой, которая содержит лейкоциты, по всему телу через лимфатические сосуды. Другие функции этой системы — поглощение жиров и жирорастворимых витаминов из пищеварительной системы и транспортировка их в кровоток, восстановление избытка белков и межклеточных жидкостей в крови и помощь в избавлении организма от токсичных побочных продуктов.

• Ваша иммунная система: Информация от CDC о каждом органе лимфатической системы, где он находится и что они производят.
• Здоровье подростков: Селезенка и лимфатическая система: Предоставляет информацию об основной анатомии лимфатической системы, о том, как она работает, и о болезненных состояниях, связанных с этой системой.
• Лимфатическая система: Crash coourse: Образовательное и забавное видео о лимфатической системе. Предоставляет расшифровку видео для слабослышащих.
• Защитник иммунной системы: Веселая интерактивная обучающая онлайн-игра для детей.

Репродуктивная система

Репродуктивная система мужчин состоит из полового члена, мошонки и яичек, а у женщин — яичников, маточных труб, матки, влагалища, груди и молочных желез. Вместе есть четыре основные функции репродуктивной системы: производство гормонов, таких как тестостерон, прогестерон и эстроген; производство яйцеклеток и сперматозоидов; поддержание и транспортировка этих клеток; и развитие и воспитание потомства.Эта система жизненно важна для выживания человеческого вида за счет создания новой жизни.

• Органы репродуктивной системы: Обзор описания и функций мужских и женских репродуктивных органов.
• Здоровье подростков: мужская репродуктивная система: Предоставляет образовательную информацию для мальчиков-подростков о мужской репродуктивной системе в удобном для понимания формате.
• Здоровье подростков: Женская репродуктивная система: Предоставляет образовательную информацию для девочек-подростков о женской репродуктивной системе.

См. Также нашу диаграмму анатомии сердца для получения конкретной информации о сердце. Проверьте наш 100% онлайн-курс и аккредитованный курс ACLS для получения сертификата.

1.2 Структурная организация человеческого тела — анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите строение человеческого тела с точки зрения шести уровней организации
• Перечислите одиннадцать систем органов человеческого тела и укажите по крайней мере один орган и одну основную функцию каждого из них

Прежде чем вы начнете изучать различные структуры и функции человеческого тела, полезно рассмотреть его базовую архитектуру; то есть, как его самые маленькие части собираются в более крупные конструкции.Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения фундаментальных уровней организации, которые усложняются: субатомные частицы, атомы, молекулы, органеллы, клетки, ткани, органы, системы органов, организмы и биосфера (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 Уровни структурной организации человеческого тела Организацию тела часто обсуждают с точки зрения шести различных уровней возрастающей сложности, от мельчайших химических строительных блоков до уникального человеческого организма.

Уровни организации

Чтобы изучить химический уровень организации, ученые рассматривают простейшие строительные блоки материи: субатомные частицы, атомы и молекулы. Вся материя во Вселенной состоит из одного или нескольких уникальных чистых веществ, называемых элементами, знакомыми примерами которых являются водород, кислород, углерод, азот, кальций и железо. Самая маленькая единица любого из этих чистых веществ (элементов) — атом. Атомы состоят из субатомных частиц, таких как протон, электрон и нейтрон.Два или более атома объединяются в молекулу, такую ​​как молекулы воды, белков и сахаров, которые содержатся в живых существах. Молекулы — это химические строительные блоки всех структур тела.

Клетка — наименьшая самостоятельно функционирующая единица живого организма. Даже бактерии, которые являются чрезвычайно маленькими, независимо живущими организмами, имеют клеточную структуру. Каждая бактерия — это отдельная клетка. Все живые структуры анатомии человека содержат клетки, и почти все функции физиологии человека выполняются в клетках или инициируются клетками.

Клетка человека обычно состоит из гибких мембран, которые окружают цитоплазму, клеточную жидкость на водной основе вместе с множеством крошечных функциональных единиц, называемых органеллами. У человека, как и у всех организмов, клетки выполняют все жизненные функции. Ткань — это группа из множества похожих клеток (хотя иногда состоит из нескольких связанных типов), которые работают вместе для выполнения определенной функции. Орган — это анатомически отличная структура тела, состоящая из двух или более типов тканей. Каждый орган выполняет одну или несколько определенных физиологических функций.Система органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения основных функций или удовлетворения физиологических потребностей организма.

Эта книга охватывает одиннадцать различных систем органов человеческого тела (рис. 1.4 и рис. 1.5). Отнесение органов к системам органов может быть неточным, поскольку органы, которые «принадлежат» одной системе, могут также выполнять функции, являющиеся неотъемлемой частью другой системы. Фактически, большинство органов участвуют более чем в одной системе.

Рис. 1.4 Системы органов человеческого тела Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов.

Рисунок 1.5 Системы органов человеческого тела (продолжение) Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов.

Органический уровень — высший уровень организации. Организм — это живое существо, имеющее клеточную структуру и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни. В многоклеточных организмах, включая человека, все клетки, ткани, органы и системы органов тела работают вместе, чтобы поддерживать жизнь и здоровье организма.

Анатомия человека: определение и обзор органов

Автор:
Адриан Рад Бакалавр (с отличием)
•

Рецензент:
Димитриос Митилинайос MD, PhD

Последний раз отзыв: 30 сентября 2021 г.

Время чтения: 23 минуты

Человеческое тело — это сложное и замысловатое сооружение, в котором каждая структура играет определенную роль. Здесь примерно 200 костей, 650 мышц, 79 органов и достаточно кровеносных сосудов, чтобы дважды облететь Землю!

Медицинские школы обычно изучают анатомию этих структур примерно за один учебный год.Однако что на самом деле влечет за собой анатомия человека ?

В этой статье мы рассмотрим, что означает эта тема и как вы можете решить ее наиболее логичным способом.

Основы и терминология

Перво-наперво, что такое анатомия и с чего все это началось? Термин «анатомия» происходит от древнегреческого значения «рассечение» или «рассечение» и включает изучение структуры человеческого тела.Эта научная дисциплина, которой 2000 лет, зародилась в Древнем Египте и на протяжении веков все больше развивалась такими тяжеловесами анатомии, как Гален, Леонардо да Винчи, Везалий и многими другими.

Изучить такой сложный предмет можно только маленькими и логичными шагами. С чего лучше всего начать? Освоив основы, такие как направления , движения , плоскости тела и общую анатомическую терминологию .

Вкратце, три основных анатомических плоскости делят тело на фронтальный , боковой и поперечный виды . Эти виды демонстрируют положение и отношения между анатомическими структурами, которые описываются точными терминами, например, верхний, нижний, латеральный и многие другие. Движения также можно описать общепринятыми терминами, такими как сгибание и разгибание. Имея этот словарный запас в рукаве, пора глубже погрузиться в предмет и узнать больше о подходах к его обучению.Анатомия человека состоит из двух основных частей:

• Макроскопическая или грубая анатомия
• Микроскопическая анатомия

Чувствуете себя смелым сегодня? Пройдите свой первый тест о направлениях и плоскостях человеческого тела!

Региональная анатомия

Давайте начнем с макроскопической или общей анатомии. Как следует из названия, эта ветка имеет дело с большими структурами, которые в основном видны невооруженным глазом.Он описывает, где расположена каждая структура человеческого тела ( топография ), подобно тому, как географическая карта области показывает все ориентиры в определенном периметре. Не только это, но также описывается, как структуры связаны друг с другом, их начальная и конечная точки, их слои и так далее. Существует два основных подхода к изучению макроанатомии: региональный и системный.

Региональная анатомия разделяет тело на несколько частей или областей: верхние конечности, нижние конечности, туловище (грудная клетка, живот, таз, спина), голова и шея.Этот подход разделяет обучение и обучение на отдельные региональные дидактические области, каждая из которых содержит соответствующие кости, суставы, мышцы, артерии, вены, нервы, лимфатические сосуды и органы. Давайте посмотрим на все эти регионы и узнаем основы каждого из них.

Верхняя конечность

Начнем с конечностей, структур, отвечающих за взаимодействие с окружающей средой, передвижения, веса и многого другого.Верхняя конечность состоит из четырех основных частей: плеча , руки , предплечья и руки . В свою очередь, подвижность конечности обеспечивается суставами плеча, локтя и запястья , , , на которые действуют различные мышцы . Однако их действие зависит от иннервации, а их жизнеспособность — от правильного питания и кровоснабжения. Знаете ли вы, как называется вена, в которую прокалывается игла, когда у вас берется кровь? Как насчет названия нерва, который может вызвать покалывание, если надолго опереться на локти?

Ответы и дополнительную информацию можно найти в следующих учебных разделах.

Нижняя конечность

Нижняя конечность состоит из четырех основных частей: бедра , бедра , ноги и ступни . Гибкость обеспечивается тазобедренными, коленными и голеностопными суставами , которые позволяют вам пинать ногами, прыгать, приседать и трясти на танцполе. Нижняя конечность содержит одни из самых мощных мышц человеческого тела, которые организованы в различные отсеки.Важные сосуды, такие как бедренная артерия и самый длинный нерв в человеческом теле, седалищный нерв , снабжают эту конечность.

Следующие материалы содержат более подробную информацию о сосудистой сети нижней конечности.

Багажник и спина

Верхние и нижние конечности прикреплены к анатомической структуре, называемой туловищем, обычно известной как торс. Туловище состоит из нескольких областей, называемых грудной клеткой, брюшной полостью, тазом и спиной.Через центр спины проходит позвоночный столб , в который входит спинной мозг. Большие мышцы спины, такие как трапеции, широчайшие мышцы спины и ромбовидные, а также более глубокие и мелкие, прикрепляются к различным точкам позвоночника. Мускулатура спины помогает вам сохранять осанку, сгибать туловище, двигать руками, пожимать плечами и многое другое.

Крупные мышцы живота, например, прямые мышцы живота, также влияют на туловище.Это знаменитая «упаковка из шести штук», к которой стремятся многие любители фитнеса.

Грудная клетка

В предыдущем разделе мы узнали об областях, составляющих туловище, тремя из которых были грудная клетка, брюшная полость и таз. Давайте очень кратко обсудим каждую из них. Вы, наверное, слышали выражение «мое сердце бьется из груди» . Однако что такое сундук? В мире анатомии грудная клетка называется грудной клеткой и расположена между шеей и животом.Этот регион можно считать эпицентром системы кровообращения и основным игроком в дыхании, причем последняя функция в основном контролируется диафрагмой . Грудная стенка защищает внутреннее содержимое, а также поддерживает грудь .

Грудная клетка сложна как внутри, так и снаружи. Внутри он состоит из грудной полости , в которой, в первую очередь, находятся легкие . Эти два жизненно важных органа окружены мембранами, называемыми плеврой, и отвечают за дыхание.В целом легкие занимают площадь, равную размеру теннисного корта. Между легкими зажато средостение, пространство, которое содержит кровеносные сосуды, нервы, лимфатические сосуды и, что наиболее важно, сердце . Этот жизненно важный орган заключен в мешочек, называемый перикардом, и перекачивает 5 литров крови каждую минуту вашего бодрствования по всему телу.

Живот и таз

Двигаясь ниже грудной клетки, мы попадаем на брюшную полость и таз.Эти две области часто преподаются отдельно для дидактических целей, но их содержимое сливается в одну большую брюшно-тазовую полость . Изнутри он выстлан мембраной, называемой брюшиной, которая обвивает многие структуры, делая их внутрибрюшинными. Те, которые расположены вне мембраны, называются внебрюшинными. Самая крупная система органов, расположенная здесь, — желудочно-кишечный тракт. Кишечник и , которые в основном отвечают за абсорбцию, проходят через эти области в общей сложности 7.5 метров, что эквивалентно четырем человеческим существам, стоящим друг на друге.

Четыре вспомогательных органа , которые помогают желудочно-кишечному тракту выполнять свои функции, расположены внутри брюшно-тазовой полости. Это печень, желчный пузырь, поджелудочная железа и селезенка. Они особенно помогают в переваривании белков и жиров, а также в метаболической переработке.

Легко подумать, что брюшная полость и таз переполнены желудочно-кишечным трактом, но это еще не все! Здесь же расположены такие органы, как почки , , мочеточники , , мочевой пузырь , женские и мужские репродуктивные структуры , , .Они образуют целые системы, которые работают в унисон, чтобы гарантировать, что вы устраняете отходы, реагируете на стрессовые или пугающие ситуации и воспроизводите.

В вашем животе и тазе находятся одни из крупнейших кровеносных сосудов тела. Поскольку они снабжают основные органы и даже более дистальные части тела, они представляют собой структуры большого калибра, транспортирующие литры крови. Например, если либо аорта , , либо почечная артерия разорвутся во время травматического события, человек умрет через несколько минут.В этих областях также можно найти важные нервы, контролирующие деятельность органов брюшной полости и таза и позволяющие чувствовать боль.

Голова и шея

Помимо конечностей, от туловища отходят еще две области, которые работают в полной гармонии; сильная и подвижная шея, поддерживающая пятикилограммовую голову, в которую входит и мозг. Жизненно важные нервы и кровеносные сосуды проходят через шею, путешествуя между головой и остальным телом, поэтому важно владеть этими областями.

Теперь, когда мы знаем некоторые основы, давайте сосредоточимся на головке . Он состоит из нескольких соединенных вместе костей, которые образуют костный череп или череп, части которого охватывают мозг, а некоторые — лицевой скелет. Голова имеет несколько связанных структур, таких как глаза, нос, уши и рот. У них есть множество функций, например, зрение, обоняние, слух, еда и речь, и это лишь некоторые из них.

Вы знаете, почему можно попробовать капли в нос или сморкаться после слез? Это потому, что некоторые из ранее упомянутых структур напрямую взаимодействуют друг с другом.Прочтите, чтобы узнать, как это сделать!

Шея служит проходом между головой и грудной клеткой. Носовая и ротовая полости продолжаются глоткой , обычно называемой глоткой. Этот мышечный проход облегчает движение жидкостей, пищи и воздуха к дыхательному горлу (трахее) и пищеводу (пищеводу) соответственно. Помимо глотки, на шее также находится множество хрящей, мышц, органов, кровеносных сосудов и нервов. Важные структуры включают гортань (голосовой ящик), щитовидную железу, подъязычные мышцы, сонные артерии, яремные вены и шейное сплетение.

Узнайте больше о нейроваскулярной сети головы и шеи из следующих статей:

Нейроанатомия

Важно знать анатомию каждой области человеческого тела. Однако как мозг взаимодействует с другими областями, например рукой, чтобы производить движение или ощущать объекты? Через нервы, концепция, объясненная нейроанатомией. Нервная система контролирует все функции человеческого тела.Например, он участвует в физиологических процессах, таких как температура тела, произвольные движения и мышление более высокого порядка, такое как сознание и эмоциональное поведение.

Нервная система имеет два структурных подразделения: центральное и периферическое. Центральная нервная система (ЦНС) состоит из головного и спинного мозга, которые защищены слоями, называемыми мозговыми оболочками, и залиты спинномозговой жидкостью. Мозг является главным регулятором тела и состоит из четырех основных частей: головного мозга, подкорковых структур, ствола мозга и мозжечка.Головной мозг разделен на пять долей и составляет самую большую часть человеческого мозга, отвечающую за познание.

Однако каждая часть мозга одинаково важна. Вы знаете, что главный герой поддерживает жизнь пациенту в «вегетативном состоянии» или в коме? Это исключительно ствол мозга, так как головной мозг дисфункциональный.

Спинной мозг является продолжением ствола мозга, проходящим через позвоночный столб.Он состоит из пяти областей: шейного, грудного, поясничного, крестцового и копчикового. Спинномозговые нервы выходят из спинного мозга через позвонки, неся нервные импульсы к периферии и от нее. Головной и спинной мозг общаются через нервные пути, называемые трактами. Восходящие пути несут периферическую информацию вверх по направлению к мозгу, а нисходящие пути транспортируют информацию обратно от мозга.

Периферическая нервная система (ПНС) относится ко всей нервной ткани, расположенной за пределами ЦНС.Он состоит из 12 пар черепных нервов , 31 пары спинномозговых нервов , упомянутых ранее, и всех их ветвей. ПНС проникает в каждую анатомическую структуру человеческого тела и иннервирует ее.

Как видите, области человеческого тела чрезвычайно сложны. Начиная сверху, голова позволяет собирать информацию через сенсорные структуры, но не только, в то время как мозг объединяет и контролирует все через нервную систему.Голова опирается на шею, которая обеспечивает проход для структур, перемещающихся в грудную клетку и обратно. Ниже шеи находится туловище, которое состоит из грудной, брюшной, тазовой и спинной областей. Туловище поддерживает тело, облегчает движения и защищает различные анатомические структуры, такие как внутренние органы, кровеносные сосуды и нервы, расположенные внутри соответствующих полостей. К нему прикреплены две верхние и нижние конечности, которые позволяют вам действовать как человек, двигаться, взаимодействовать с окружающей средой и многое другое.

Системная анатомия

Мы рассмотрели региональную анатомию, разделив наше тело на отдельные области. Однако человеческое тело также состоит из физиологических систем, которые охватывают множество областей и состоят из множества анатомических структур. Системная анатомия , вторая ветвь анатомии человека, подразделяет тело на отдельные системы органов , которые работают вместе для достижения общей цели или функции. Эти десять систем называются покровной, опорно-двигательной (скелетной, мышечной), нервной, эндокринной, кровеносной, дыхательной, пищеварительной, мочевой, репродуктивной и лимфатической.

В отличие от своего предыдущего аналога, системный подход делит обучение на области, имеющие отношение к конкретным функциям , , а не к местоположению или близости. Этот подход охватывает анатомию с более физиологической точки зрения, изучая структуры, которые вместе выполняют одну функцию тела. Например, нервная система охватывает все нервы в теле, которые охватывают разные области от мозга до нижних конечностей.

Покровная система

Покровная система состоит из кожи и связанных с ней придатков, таких как волосяные фолликулы, ногти, потовые и сальные железы.Он выполняет множество функций, включая защиту, тактильные и тепловые ощущения, а также регулирование температуры посредством потоотделения.

Мышечно-скелетная система

200 костей человеческого тела действуют как каркас, обеспечивая поддержку, защиту, облегчая передвижение и даже храня различные клетки и вещества. Кости — это системы шкивов, на которые воздействуют мышцы, последние способны сокращаться и расслабляться, в конечном итоге вызывая движение.

Нервная система

Нервы несут ответственность за передачу электрических импульсов, которые обеспечивают связь между головным и спинным мозгом, нашими чувствами и каждой периферической анатомической структурой. Это общение позволяет людям взаимодействовать с окружающей их средой, ощущать, испытывать эмоции, думать и выполнять множество других сложных когнитивных задач.

Эндокринная система

Эндокринная система состоит из желез, которые выделяют в кровоток вещества, называемые гормонами.Эти гормоны обеспечивают химическую связь между анатомическими структурами, вызывая различные регулирующие эффекты при достижении своих целей.

Сердечно-сосудистая система

Система кровообращения отвечает за поддержание нашей жизни, обеспечивая насыщенную кислородом артериальную кровь во все части человеческого тела. Ключевым игроком является сердце, орган, который перекачивает насыщенную кислородом кровь в артерии, которая затем возвращается обратно в сердце через вены в виде деоксигенированной крови.

Дыхательная система

Основная функция дыхательной системы — поддерживать нашу жизнь за счет вдыхания кислорода и удаления углекислого газа. Легкие и альвеолы ​​представляют собой место газообмена, который включает ряд извитых дыхательных путей и мембран.

Пищеварительная система

Пищеварительная система — это, по сути, полая система с двумя отверстиями, состоящая из нескольких органов.Пища попадает в организм через рот, обрабатывается и всасывается внутри организма, а образующиеся твердые отходы, называемые фекалиями, выводятся через задний проход.

Мочеиспускательная система

Мочевыделительная (выделительная) система — это основная фильтрующая единица человеческого тела, отвечающая за очищение крови и удаление шлаков. Вся кровь непрерывно проходит через почки, а образующиеся нежелательные или токсичные вещества попадают в мочевой пузырь, в конечном итоге выводясь через уретру.

Репродуктивная система

Основная ответственность репродуктивной системы — способствовать рождению нового потомства и передавать наши гены. Женская система производит яйцеклетки и питает развивающийся плод до рождения, в то время как мужская система синтезирует сперму и доставляет ее к яйцеклетке, чтобы способствовать оплодотворению.

Лимфатическая система

Лимфатическая система участвует в удалении интерстициальной жидкости из тканей, транспортировке всасываемых жиров после пищеварения и защите.Иммунные клетки и вещества перемещаются по лимфатической системе, отбирая образцы лимфы на предмет потенциальных захватчиков и при необходимости вызывая иммунный ответ.

Систем очень много, так что давайте кратко их резюмируем. Покровная система покрывает все тело, защищая его от повреждений и регулируя температуру тела. Каркас обеспечивается скелетной системой, на которую действуют мышцы, что в конечном итоге способствует движению. Нервная и эндокринная системы являются основными регуляторами, контролирующими деятельность почти всего через нервы и гормоны соответственно.Дыхательная и кровеносная системы поддерживают нас, облегчая дыхание и перекачивая кровь по телу, в то время как пищеварительная система позволяет нам питаться. Образовавшиеся отходы удаляются и выводятся из организма через мочевыводящую систему. И последнее, но не менее важное: репродуктивная система предотвращает вымирание человечества, а лимфатическая система транспортирует лимфу и играет роль в защите от микроорганизмов.

Микроскопическая анатомия

До сих пор мы обсуждали грубую анатомию, которая имеет дело с макроскопическими или крупными структурами человеческого тела.Однако что происходит на микроскопическом уровне, когда структуры слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом? Микроскопическая анатомия , вторая ветвь анатомии человека, представляет собой исследование тканей и их организации в органы и системы органов. Поскольку это подразделение анатомии имеет дело со структурами, которые едва видны невооруженным глазом, такими как микроскопические артерии, вены, капилляры и нервы, в нем используется увеличительная сила микроскопов .

Микроскопическая анатомия и гистология часто используются как взаимозаменяемые, но они довольно разные.Гистология имеет гораздо более широкую сферу применения, занимаясь структурой и организацией тканей на всех уровнях, от внутриклеточных компонентов до клеток и вплоть до органов. Напротив, микроскопическая анатомия имеет более узкую область применения, касающуюся только «микроструктур» и организации тканей в органы. Давайте воспользуемся примером моторного блока скелетных мышц , чтобы рассмотреть его в контексте. Согласно микроскопической анатомии, скелетные мышцы состоят из пучков и последующих волокон, а нейроны состоят из аксонов.Однако гистология объясняет гораздо больше, включая внутреннюю структуру волокон каждой мышечной клетки, аксонов, а также внешний вид ядер и так далее.

Начните с вашей первой викторины по гистологии, чтобы расширить свои знания!

Альтернативные подходы к обучению

Преподавание анатомии по регионам или системам — это классический стандартный подход, используемый для преподавания этого предмета во всем мире.Таким образом, вы узнаете фундаментальные знания и подробности о каждой анатомической структуре. Однако в нем отсутствует контекст. Вам нужны другие методы, которые могут связать структуры друг с другом и поместить знания в клинический контекст, что в конечном итоге облегчит обучение и долгосрочное сохранение. Есть два таких метода, с помощью которых можно добиться этого; отчеты о случаях и поперечные сечения.

Клиническая и прикладная анатомия через отчеты о случаях

Клиническая и прикладная анатомия — это интересный и эффективный способ изучения сложных анатомических аспектов в клиническом контексте.В отчетах о случаях заболевания описаны сценарии из реальной жизни, с которыми врачи сталкиваются в своей повседневной практике. Случаи систематически структурированы, начиная с жалоб пациента , за которыми следуют подходы диагностики и ведения . Затем эти аспекты объединяются с вашими знаниями анатомии, чтобы представить весь случай в контексте и помочь вам понять важность различных анатомических структур, с которыми вы сталкиваетесь во время ежедневных занятий. Таким образом, клинические случаи — отличное средство обучения!

Поперечные сечения

Второй подход к обучению включает поперечные сечения, которые могут добавить глубину вашему обучению.Они создаются поперечными разрезами , в результате получается вид, который добавляет размер глубина к типичным фронтальным и боковым видам, используемым в стандартном изучении анатомии. Такое сочетание высоты, ширины и глубины в конечном итоге создает полную трехмерную картину точного расположения каждой анатомической структуры.

Без поперечных сечений вы не смогли бы по-настоящему понять, как устроены слои мышц, как органы заклиниваются или контактируют друг с другом, или, например, как нервно-сосудистые структуры скручиваются и поворачиваются по своему направлению.Таким образом, они добавляют много контекста в ваше изучение анатомии! Они также используются врачами ежедневно, например, при просмотре КТ изображений , во время операций или при выполнении стандартных маневров. При сливе лишней жидкости из грудной клетки или живота пациента важно знать, насколько глубоко вы можете безопасно продвинуть иглу, не прокалывая жизненно важный орган или кровеносный сосуд, верно?

Вот тест, чтобы вы познакомились с перспективой поперечных сечений!

Поэтому анатомия человека — обширный предмет.Он состоит из двух основных разделов, называемых макроскопической (макроскопической) и микроскопической анатомией. Первый имеет дело с большими структурами, которые могут быть изучены в соответствии с регионами или системами, которые могут быть помещены в контекст, используя отчеты о случаях и поперечные сечения. Последний изучает анатомические структуры, для визуализации которых требуются микроскопы. Овладение этим предметом требует отличной фундаментальной анатомической терминологии и словарного запаса, поэтому важно не упускать из виду этот аспект. Удачи в изучении анатомии от всех сотрудников Kenhub!

Эффективная педагогическая стратегия содействия активному обучению и STEM-образованию

Человеческое тело — это замечательная биологическая машина, поддерживаемая взаимозависимыми системами организма и организованными биохимическими реакциями.Эволюция воздействовала на людей на протяжении сотен тысяч лет, однако нынешние темпы технологических и социальных изменений радикально повлияли на наш образ жизни и выявили возможные человеческие слабости. Это поднимает вопрос, можно ли улучшить работу природы. Мы предлагаем двусторонние взгляды в качестве обоснования необходимости изменения человеческого тела. Затем мы описываем педагогическую стратегию, с помощью которой студенты изучают морфологические и анатомические структуры и физиологические функции систем человеческого тела и их соответствующих органов и частей.Студенты выбирают свою любимую систему или орган для перепроектирования, чтобы оптимизировать эффективность анатомической структурной, физиологической функции и / или эстетической и функциональной морфологии; редизайн, который может привести, например, к снижению риска диабета, сердечного приступа и / или инсульта. Благодаря групповой работе и взаимодействию (студенческие группы соревнуются за престижную «внутреннюю» патентную награду) студенты активно участвуют в процессе обучения, чтобы понять роль дизайна в эффективности, функциональности и уязвимости системы человеческого организма к болезням. .

1. Введение

Чтобы сохранить нам жизнь и жизнь, человеческое тело выполняет миллионы сложных функций на протяжении всей нашей жизни. Например, всего за 60 секунд человеческое тело делает 15 вдохов, его сердце бьется 70 раз, его слезные протоки увлажняют глаза 25 раз, его мозг проводит шесть миллионов химических реакций, его костный мозг производит 180 миллионов клеток крови, его кожа линяет. 10 000 частиц кожи и около 300 миллионов ее клеток погибают и / или замещаются [1, 2]. Кроме того, человеческому организму удается «извлекать комплексные ресурсы, необходимые для выживания, несмотря на резко меняющиеся условия, и в то же время отфильтровывать множество токсинов» [3, 5].

Но, как спросили Нессе и Уильямс [5]:

Почему в теле такого изысканного дизайна есть тысяча недостатков и слабостей, которые делают нас уязвимыми для болезней? Если эволюция путем естественного отбора может формировать сложные механизмы, такие как глаз, сердце и мозг, почему она не сформировала способы предотвращения близорукости, сердечных приступов и болезни Альцгеймера? Если наша иммунная система может распознавать и атаковать миллион чужеродных белков, почему мы все еще болеем пневмонией? Если спираль ДНК может надежно закодировать планы взрослого организма с десятью триллионами специализированных клеток, каждая на своем месте, почему мы не можем вырастить замену поврежденному пальцу? Если мы можем прожить сто лет, почему не двести? (стр.3)

Ричард Докинз [4] утверждает в своей хорошо читаемой книге величайшее шоу на Земле , что животные выглядят элегантно устроенными, как будто они следуют инженерному проекту. Но когда животное открывается на столе для препарирования, это больше похоже на беспорядок, чем на архитектурный замысел. В качестве поучительного обучающего упражнения Докинз предлагает новую конструкцию артерий, выходящих из сердца: «Я полагаю, что результатом будет что-то вроде выхлопного коллектора автомобиля… вместо беспорядочного беспорядка, который мы на самом деле видим, когда открываем настоящий сундук» ( п.370-371).

Поскольку многое из того, что мы считаем человеческими способностями или интеллектом, происходит в большей степени от того, как устроено тело, а не от большого размера нашего мозга [10], в этой педагогической стратегии обучения студенты исследуют человеческое тело, изучая морфологические и анатомические структуры, а также физиологические функции систем организма человека, его органов и частей. Затем они выбирают свою собственную «любимую» систему тела, орган и / или часть системы для перепроектирования, чтобы оптимизировать эффективность анатомической структуры, физиологических функций и / или эстетической и функциональной морфологии.Посредством групповой работы и взаимодействия учащиеся активно участвуют в учебном процессе, чтобы (1) узнать о человеческом теле от клеточного уровня до уровня органов и всей системы, (2) понять роль дизайна в эффективности и функциональности система человеческого тела, (3) улавливать и сохранять новую информацию, и (4) применять то, что было изучено в различных ситуациях.

2. Человеческое тело

Человеческое тело — это замечательная биологическая машина, которая поддерживается и поддерживается хорошо структурированными и взаимозависимыми системами организма и их уникальными органами, каждый из которых по-разному способствует биологическому, физическому, умственному и эмоциональному развитию. здоровье человека.У него около ста триллионов клеток, 60 миль кровеносных сосудов, трехфунтовый мозг с 50-100 миллиардами нервных клеток и удивительной способностью к мышлению, а также 2,5 миллиарда сердечных сокращений за время жизни в 75 лет, и это лишь некоторые из них. уникальные характеристики [2]. Однако, несмотря на то, что тысячи лет эволюции адаптировали человеческое тело к жизни на Земле, были подняты вопросы относительно того, можно ли улучшить человеческое тело, чтобы оно отвечало, например, новым вызовам, связанным с последствиями нынешней окружающей среды и окружающей среды. образ жизни [11].Это факт, что человеческое тело представляет собой чудо сложности не только в целом, но и на других уровнях организации, включая системы организма, органы, ткани и клетки. Также фактом является то, что человеческое тело «художественно красиво и достойно всех чудес и изумлений, которые оно вызывает» [12]. Но, как указал Джон Лонг [10] в своей недавней книге Устройства Дарвина , эволюция не происходит. всегда способствует лучшему дизайну. Например, с точки зрения инженера, «это сложная сеть костей, мышц, сухожилий, клапанов и суставов, которые прямо аналогичны ошибочным шкивам, насосам, рычагам и шарнирам в машинах» [12] .Кроме того, он также не совсем эффективен, когда дело касается функционирования и механизмов энергосбережения из-за внутренней конструкции нескольких частей, отсутствия функционального назначения в некоторых из его частей и / или неподходящего расположения ряда его частей или избыточности части. Например, известно, что близость к источнику топлива является фундаментальным принципом эффективного промышленного дизайна, но тем не менее многие важные органы в человеческом теле расположены далеко от основного источника топливной энергии, например, в случае мозга и человеческого тела. сердце [13].Другой пример: если ресурсы (например, кальций) для создания наших зубов идут на создание меньшего числа зубов, скажем, 21 вместо 32, у людей может быть меньше проблем с кариесом и разрушенных зубов из-за инфекции, вызванной мутантной бактерией Streptococcus . [14]. Остальной кальций можно использовать для поддержки костей и уменьшения переломов костей, которые являются серьезной проблемой для многих пожилых людей. Кроме того, как сейчас понимается, многие части человеческого тела обладают ограниченной способностью к регенерации, что означает, что они имеют ограниченную способность к репликации и / или восстановлению себя посредством деления клеток.

На протяжении всей истории люди восхваляли человеческое тело как шедевр природы, а также предлагали несколько улучшений по разным причинам и проблемам. Например, более 45 лет назад Лестер Дэвид [13] опросил группу ученых, инженеров, дизайнеров и художников, чтобы узнать, что они могут предложить для улучшения человеческого тела. Он опубликовал свое исследование в статье под названием « Наука переделывает человеческое тело » в 1956 году в журнале Modern Mechanix Illustrated Journal. Ссылаясь на Джорджа М.Роуленд-младший, один из бывших президентов Burdick-Rowland Associates, известной в то время в стране фирмы промышленных дизайнеров, Дэвид [13] написал, что

«С точки зрения дизайнера, я не вижу причин для разъединенный позвоночник. Почему бы не заключить позвоночник в трубку из полугибкого хряща? Таким образом, позвоночник человека будет сплошной колонной со значительно увеличенной нагрузочной способностью. Кроме того, жизненно важные нервы позвоночника будут лучше защищены от травм.Человек не смог бы крутиться и поворачиваться, как сейчас, но полугибкость цилиндра позволила бы достаточно изгибаться для любых обычных целей ». [13, с. 53]

Г-н Роуленд также спросил: «Разве мозг не может располагаться в грудной полости, рядом с сердцем, а не в голове? Есть еще один фактор — если бы мозг находился в грудной клетке, он был бы гораздо менее уязвим для травм »[13, с. 53]. Хотя это интересная идея, она, вероятно, слишком далеко от наших органов чувств, чтобы «работать».

Перестройка человеческого тела также была предметом выступления Рэя Курцвейла на конференции журнала Time «Будущее жизни» в 2003 году. В этом выступлении и в статье с тем же названием он обсудил свое видение версии 2.0 человеческого тела. Он объяснил, что наши тела эволюционировали в совсем другую эпоху, в разных условиях окружающей среды. Например,

Наши пищеварительные процессы, в частности, оптимизированы для ситуации, которая кардинально отличается от той, в которой мы оказались.Для большей части нашего биологического наследия была высокая вероятность того, что следующий сезон кормодобывания или охоты (а в течение короткого, относительно недавнего периода, следующий сезон посадки) может быть катастрофически скудным. Так что нашему телу было разумно удерживать все возможные калории. Сегодня эта биологическая стратегия крайне контрпродуктивна. Наши устаревшие метаболические программы лежат в основе нашей современной эпидемии ожирения и подпитывают патологические процессы дегенеративных заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца и диабет II типа….По мере того, как мы изучаем принципы работы человеческого тела и мозга, мы скоро сможем разрабатывать гораздо более совершенные системы, которые будут более приятными, прослужат дольше и будут работать лучше, не подверженные поломкам, болезням и т. Д. старение. [3, разделы 6 и 9]

Человеческое тело также было темой ряда радио- и телешоу и программ, таких как Science Channel, National Geographic Channel и Discovery Channel, и это лишь некоторые из них.Например, в 2008 году канал Science Channel сообщил о «10 самых бесполезных частях тела», задав вопрос, действительно ли может существовать бесполезный орган? Он даже предложил своим зрителям опрос, чтобы проверить их собственные знания, попросив их назвать десять самых бесполезных частей тела. Science Channel предоставил следующий список бесполезных частей тела: мужские соски, аппендикс, зубы мудрости, мышцы arrector pili, копчик, миндалины, аденоиды, пазухи, волосы на теле и Plica semilunaris. На самом деле это остатки эволюции, которые у многих живых видов рассматриваются как признаки более раннего образа жизни, включая физические особенности, внутренние процессы и аспекты поведения [15].

Хотя Science Channel может объявлять определенные органы бесполезными, важно отметить, что «бесполезный» не обязательно означает то же самое, что и след эволюции. Реликвия — это след чего-то, что существовало много поколений назад. Что-то может быть полезно и все еще остается следом, пока польза значительно уменьшается. Например, соски у мужчин не являются наследием, поскольку они не появлялись у предков, у которых были функциональные мужские соски. С другой стороны, волосы на теле человека, являющиеся пережитком, не бесполезны, поскольку, как известно, помогают в обнаружении эктопаразитов.Таким образом, учащиеся должны знать, откуда поступает их информация. Они должны знать разницу между первичными (исходными) и вторичными источниками информации, и что Science Channel, скорее всего, предоставляет вторичную информацию через свои программы.

Но все же это вызывает вопросы, например, почему они все еще существуют, если у них нет, как некоторые полагают, более важных функций для человеческого тела? Сможем ли мы выжить без их физического присутствия как части человеческого тела? Поскольку некоторые эволюционные процессы протекают медленно и требуют времени, неужели эти части уже уходят, и мы просто не можем этого распознать? Почему эволюционные процессы не устранили их к настоящему времени или физиологически не включили их, чтобы принести пользу другим частям человеческого тела? или, возможно, потому, что мы еще не знаем их основной функции, мы должны предположить, что у них ее нет? (Хотя такое предположение было бы очень нехарактерным для научного мышления.

Изменение человеческого тела также было темой научной программы BBC Radio 4 FM, которая транслировалась в период с января по июль 2006 года. В восьми аудиоэпизодах Лен Фишер задавался вопросом, как бы работало тело, если бы мы попытались переделать себя ( см. Приложение A). Лен Фишер интересовался почти всем, что есть в человеческом теле и на нем, включая кожу, в которой мы находимся, и кишки, которые у нас есть. Фишер спросил, может ли наука придумать что-то лучшее, например, запасную пару рук, глаза на затылке или суперслышание, зрение и прикосновение.Но как добавление «запасных частей тела» повлияет на другие органы и системы организма, например, на мозг?

Люди были очарованы человеческим телом в течение многих лет и размышляли над множеством способов его улучшения и изменения. В конце концов, как утверждают Нессе и Уильямс [5] в своей книге, , почему мы болеем, в корпусе с таким изысканным дизайном все еще существует тысяча недостатков и слабостей, которые делают нас уязвимыми для болезней и мешают нам легко жить. более ста лет.Это заставляет нас задать следующий вопрос: если бы вы могли изменить дизайн человеческого тела, что бы вы изменили? Это то, что делает «изменение человеческого тела» стоящим учебным занятием. Он предлагает студентам ответить на вопрос, который является одновременно личным и актуальным, позволяя студентам установить связь между предметом и своим собственным опытом, помогая студентам получить более глубокое понимание человеческого тела. Устанавливая соответствующие связи, сравнивая различные точки зрения, исследуя причинно-следственную связь и задавая сложные вопросы, учащиеся мотивируются участвовать в процессе обучения.Как утверждают Бойлс и Контадино [16], «академическая борьба начинается, когда у студентов нет крючков, с помощью которых можно связать предоставленную информацию с их собственным опытом и сильными сторонами» (стр. 35). Однако при «изменении конструкции человеческого тела» все студенты имеют необходимые предварительные знания о человеческом теле (в конце концов, все они обладают телом и испытали на себе преимущества и проблемы, которые с ними связаны) и могут получить доступ к информации. учатся.

Это также полезное занятие, потому что оно высвобождает мысли и воображение учащихся.Это позволяет им применить то, что они узнали о человеческом теле, и предложить хорошо продуманные конструкции и эффективные решения для достижения потенциально оптимальной эффективности и функциональности для выбранной ими системы или органа. Применяя свои знания о человеческом теле в новой ситуации, они участвуют во всех областях обучения Маккормака и Ягера [9], от приобретения знаний до применения и связи (см. Приложение B).

3. Учебное задание

Цель этого учебного задания — помочь учащимся понять цель дизайна, взаимосвязь дизайна и функции, а также то, как изменение конструкции данной части, органа или системы тела может повлиять на эффективность этой конкретной части, а также всей системы и всего живого тела.Биологический дизайн играет жизненно важную роль в выживании живого организма и поддержании гомеостаза на протяжении всей жизни человека (и, возможно, играет роль в выживании вида). Кроме того, мы хотим, чтобы учащиеся осознали, что в отличие от дизайна человека, эволюция, которая представляет собой постепенный процесс химических и физических изменений, «никогда не начинается с полностью пустой чертежной доски, а [вместо этого работает] путем изменения уже существующих вещей» ([ 15], стр. 10), поэтому эволюция не всегда способствует лучшему дизайну [10].Это просто потому, что, как утверждает Докинз [4], эволюция — это генетически контролируемое изменение программы развития данного живого существа.

Вторая цель — активно вовлекать студентов в групповую работу и взаимодействие не только для достижения большей глубины понимания, но также для сохранения новой информации и применения того, что было изучено в другой ситуации, а именно, изменение их выбранная система или орган человеческого тела. Как утверждал Хоутон [17], глубокое обучение, которое способствует пониманию и применению в жизни, включает связывание новых идей с уже известными концепциями и принципами.Это приводит к прочному пониманию и сохранению усвоенных концепций, чтобы их можно было использовать для решения проблем в незнакомом контексте или для оценки потенциальных решений сложных проблем.

Для начала студенты объединяются в группы и получают задание по изменению конструкции части тела, органа или системы тела с целью получения патента на свою конструкцию. Дизайн каждой команды оценивается командой «патентных судей», которые определяют победивший дизайн. Каждой группе предлагается (i) выбрать одну из 11 систем человеческого тела для исследования и изучения, (ii) определить и описать в письменной форме морфологическую и анатомическую структуру, а также механическую и физиологическую функцию данной выбранной системы и ее основных органов и частей, учащиеся должны (i) включить описание конкретной функции всей системы, а также каждого органа и части внутри системы, (ii) определить взаимосвязь внутри структуры, (iii) использовать, заполнить и отправить Таблицу 1 в качестве сводного ознакомительного листа. Кроме того, студентов затем просят: (i) определить часть, орган или систему всего тела для изучения и перепроектирования, (ii) разработать убедительный аргумент в пользу того, что их перепроектирование лучше и более эффективен для достижения своего основного функционального назначения.(Учащиеся используют таблицы 2 и 4, чтобы помочь им систематизировать информацию о сравнении и конструировании оригинального дизайна и перепроектировании выбранной системы тела, органа или части.)

9004 студентам дается время (от 2–3 недель) для совместной работы и сбора дополнительной информации, необходимой для разработки плана изменения выбранной части, органа или системы тела.Впоследствии они реализуют свой план, создавая подробные чертежи и письменное описание своего перепроектирования. Идея редизайна состоит в том, чтобы показать, как редизайн может привести к более желательным результатам. Члены каждой группы должны успешно аргументировать, чтобы убедить класс в том, что их измененная система тела, орган или часть приводит к значительному повышению эффективности этого органа или части и, таким образом, достойна получения патента. (Патенты очень престижны, и каждый хочет, чтобы патент сделал имя себе или своей компании.)

Участвуя в исследованиях, детально изучая системы человеческого тела, модифицируя данную систему, орган или часть и разрабатывая и представляя информативный и научно убедительный аргумент в пользу эффективности редизайна, студенты учатся систематизировать информацию, изучать причинно-следственной связи, сравнивайте различные точки зрения, делайте выбор и улучшайте социальные навыки. Прежде всего, студенты укрепляют свое понимание состава и функций систем организма и их органов, а также взаимосвязей, которые они играют в выживании и здоровье живого человека.Доработанный проект затем представляется классу и «патентным судьям». Судьи могут быть членами класса, инструктором или приглашенными инструкторами-волонтерами.

Изучая причины выбора судей, студенты получают представление о мыслительных процессах других людей. В то время как учащиеся, возможно, эффективно продемонстрировали важность своего перепроектирования, судьи, возможно, сочли редизайн другой группы более важным из-за уровня значительно улучшенной функциональности, достигнутой в результате перепроектирования.После оценки инструктор класса должен объяснить «почему», стоящий за всеми изменениями дизайна. Преподаватель класса подкрепляет идею гомеостаза и взаимосвязи системы органов, необходимости постоянного улучшения и долгосрочных биологических механизмов того, как организмы реагируют на изменения в окружающей их среде. Учителя также должны подчеркивать роль эволюции и естественного отбора в развитии видов.

4. Процедуры

Это учебное мероприятие может длиться два часа или две недели, включая время на подготовку и презентацию.Оба таймфрейма работают хорошо.

4.1. Перед презентацией

(1) Сформируйте оценочную комиссию, состоящую из инструктора класса, другого инструктора из школы и одного академически уважаемого ученика из того же класса (или получите «голосование в классе / коллегиальная оценка» в конце презентации). Оценочный комитет использует Таблицу 5, чтобы помочь им принять решение о том, какая из презентаций должна получить столь желанную «Патентную премию за редизайн». (2) Попросите учащихся высказать свое собственное мнение о состоянии дизайна человеческого тела. заполнение таблицы 3.Дайте студентам 10–15 минут на выполнение этого задания. Соберите их ответы и сохраните их для будущего задания или дополнительного обсуждения после вручения наград. Затем вовлеките учеников в открытое обсуждение их взглядов. (3) Попросите каждую группу из 3 учеников выбрать одну из 11 систем человеческого тела для исследования и изучения. Позвольте группам информировать друг друга о своем выборе, а также обмениваться выборами и вариантами, если они хотят. Это сделает группы более приверженными своему выбору [18, 19].(4) Дайте студентам 2–3 недели (время может быть сокращено или увеличено) на подготовку к презентации в классе и проинформируйте группы, чтобы они сделали следующее: аргументы в пользу того, что их измененная часть, орган или система тела важны и более эффективны для их предполагаемого назначения, чем первоначальный дизайн. Поскольку эволюция «никогда не начинается с полностью пустой чертежной доски, а работает, изменяя то, что уже существует» ([15], с.10), учащиеся должны использовать существующий дизайн в качестве основы для каждого предлагаемого изменения дизайна. (B) Будьте хорошо подготовлены к содержательному обсуждению и предоставлению убедительных доказательств, чтобы убедить своих одноклассников в том, что их изменение дизайна действительно необходимо и, следовательно, заслуживает одна из наград за переработку патентов. (c) Имейте хорошо продуманный раздаточный материал для раздачи одноклассникам перед презентацией, а также иллюстрированный плакат, стихотворение, песню, мультфильм и т. д., которые могут помочь передать логическое обоснование группы и поддержать ее повторную публикацию. дизайн выбранной части, органа или системы тела.(d) Интегрировать использование технологий в их презентации, таких как использование PowerPoint, анимации, интерактивных мероприятий, а также песен / стихов, среди прочего, чтобы представить их новый дизайн и обоснование за его пределами. (5) Чтобы гарантировать, что все студенты начинают свои исследования с одинакового уровня знаний и информации, студентам рекомендуется начинать свое исследование с чтения как минимум 5 из следующих статей: (a) Анонимный [20]. (б) Кармена [21], (в) Дэниэлс и др. [1], (d) Дэвид [13], (e) Фишер [22], (f) Курцвейл [3, 23], (g) Lauarace [11], (h) Muneoka, et al.[24], (i) Запасы [25], (j) Человеческое тело. National Geographic Video, http://science.nationalgeographic.com/science/health-and-human-body/human-body/(6) На собраниях класса убедитесь, что учащиеся работают над своими заданиями. Например, дайте членам каждой группы 10–15 минут в конце собрания класса, чтобы они сели вместе и поразмышляли о том, как они продвигаются по подготовке к изменению дизайна, написанию бумаги, изготовлению плакатов и другим вспомогательным средствам. . Учитель может захотеть обсудить, как подготовить значимый аргумент, чтобы убедить своих одноклассников в том, что их реконструкция выбранной части, органа или системы тела важна, эффективна и необходима для человеческого тела и, таким образом, заслуживает получения повторного дизайна. Патентная премия.Учащиеся могут использовать свои заполненные таблицы 1, 2 и 3, чтобы начать полезные обсуждения в классе.

4.2. Во время презентации

(1) Члены каждой группы по очереди представляют классу свою измененную выбранную часть, орган или систему тела. Оценочная комиссия / судья опрашивает каждую группу. Учащиеся в классе могут задать до трех вопросов после того, как группа завершит свою презентацию. Кроме того, члены каждой группы обращают внимание на все задаваемые вопросы. (2) После того, как все группы закончат представление своих дел, члены оценочной комиссии (судьи) могут задать дополнительные вопросы всем группам.Студенты также могут задавать вопросы, которые члены оценочной комиссии должны рассмотреть при вынесении окончательного решения и решения о присуждении награды за повторный дизайн данной группе. (3) Члены оценочной комиссии ждут до следующего собрания класса, прежде чем поделиться своим окончательным решением с группами. В течение этого времени, и если в школе есть место, плакаты, иллюстрации, стихи и т. Д.) Могут быть доступны для просмотра всем учащимся.

4.3. После презентации

(1) Принимая окончательное решение, члены оценочной комиссии принимают во внимание следующее.(a) Академическое качество и целостность письменной работы, устной презентации, иллюстрации плаката и / или любых дополнительных средств, используемых учащимися, чтобы помочь им передать свое сообщение и продемонстрировать важность их изменения дизайна. (b ) Использование соответствующих научных концепций и принципов при изменении дизайна выбранной части, а также точная интерпретация научных концепций, принципов и терминологии. Кроме того, использование оригинального дизайна в качестве основы для перепроектирования (Таблицы 2 и 4).(c) Проведение презентаций, артикуляция их аргументов, демонстрация взаимосвязи между дизайном, структурой и функцией, а также личное участие и вовлеченность человека во время презентации и обсуждения в классе. (d) Тип и качество презентации. вопросы, которые задают в процессе. Кроме того, качество ответов групп на заданные им вопросы. (Учителя и инструкторы могут увидеть у Шерифа и др. [19] полезные инструменты и методы, которые можно использовать для мониторинга уровня когнитивной вовлеченности членов данной группы во время занятия, а также для записи типа задаваемых вопросов. задаваемые членами группы, релевантность вопросов предмету обсуждения и обсуждаемому вопросу, а также записывать количество вопросов, задаваемых членами одной группы другим группам.) (2) Каждой группе дается 2-3 минуты, чтобы еще раз обратиться к комитету, прежде чем члены оценочной комиссии зачитают окончательное решение. В этом коротком заключительном замечании группы должны иметь письменное заявление, которое можно прочитать, чтобы поддержать их дело о редизайне и запрос на патентную премию за редизайн, основанное на значительном улучшении, сделанном в их редизайне, а также академической точности в их предложение. (3) После того, как все группы представят свои заключительные замечания, представитель оценочной комиссии зачитывает и защищает окончательное решение комиссии.Члены оценочного комитета предоставляют каждой группе копию таблицы 5, которая представляет окончательное решение комитета. (4) Инструктор класса должен закрепить концепции дизайна, патента (авторского права), взаимосвязи дизайна, структуры и функции, а также роли, которую гомеостаз играет в данной системе организма, чтобы работать эффективно. (Если или когда появится червеобразный отросток, инструктор может провести очень интересную дискуссию.) С эволюционной точки зрения инструктор может прокомментировать, что когда-то это было чрезвычайно важно, а теперь является рудиментарным, но все же это не бесполезно просто потому, что что-то могло быть полезным и все еще оставаться следом, пока польза значительно уменьшилась.

5. Вопросы для обсуждения

Следующие вопросы можно использовать в этом учебном упражнении, чтобы вызвать обсуждение и вовлечь учащихся в критическое мышление. Дополнительные важные вопросы для обсуждения, способствующие развитию у учащихся глубокого мышления и размышлений о том, что они узнали и поняли в ходе занятия, можно увидеть в Приложении C. (1) Обсудите вклад выбранной вами системы организма в общие системы организма, а также в каждая индивидуальная система организма.(2) Объясните, как предлагаемое вами усовершенствование дизайна помогает выявить распространенные случаи данного расстройства и / или заболевания. (3) Какой орган (или органы) в теле взрослого человека способен восстанавливаться естественным путем в той степени, в которой живой человек может пожертвовать часть этого органа кому-то другому, и в течение нескольких недель две части этого органа регенерируют в функционирующие органы почти нормального размера? (4) Какие органы в теле взрослого человека способны восстанавливать себя после незначительной травмы ? (5) Почему так важно исследование стволовых клеток? Каковы различия / сходства между эмбриональными и соматическими стволовыми клетками? Что такое трансплантация тканей? Являются ли эти две техники частью вашего плана редизайна? Почему или почему нет? (6) Если вы хотите, чтобы ваш редизайн стал реальностью и появлялся поколение за поколением, с какого уровня вы начинаете свой редизайн: молекулярный (ДНК) уровень, уровень эмбрионального развития, уровень детства, взрослость уровень? Объяснять.(7) Недавно сообщалось, что китайские исследователи смогли регенерировать кожу после глубоких ожогов без использования трансплантации тканей. Какую роль могут сыграть исследования и технологии стволовых клеток в регенерации тканей, органов и частей человеческого тела? (8) Опираясь на обширное накопление этого типа знаний, биологи надеются сделать реальностью регенерацию конечностей, а также других частей и / или органов человеческого тела. Проведите исследование библиотеки, а затем обсудите, лучше ли регенерация, чем реконструкция выбранной части, органа или системы тела.(9) На протяжении веков было известно, что простых животных, таких как черви и морские звезды, можно легко клонировать, разрезав их пополам. Однако для высших животных этот метод не работает из-за клеточной специализации. Проведите библиотечные исследования, чтобы узнать, как ученые преодолевают это препятствие при клонировании высших животных. (10) Хотя в настоящее время ничто не может остановить процесс старения, когда речь идет о продолжительности жизни человека, какой процент старения объясняется ДНК и какой процент объясняется поведением и образом жизни данного человека? Объяснять.(11) Многие исследователи старения предпочитают использовать термин «продолжительность здорового образа жизни» вместо «продолжительность жизни» и «ожидаемая продолжительность активной жизни» вместо «ожидаемая продолжительность жизни». Проведите библиотечное исследование, а затем объясните значение каждого термина и преимущества использования одного термина перед другим. (12) Попросите своих учеников ответить на следующий вопрос: (а) Какой тип тела вы должны иметь, чтобы дожить до 100 лет? ( б) Дайте им 20 минут на выполнение задания. (c) Обсудите их ответы в классе. Затем поделитесь с ними следующим.

Вам нужно короткое и приземистое тело с опущенными плечами, согнутыми назад коленями, острыми ушами и массивными мускулами. Другими словами, гномское существо, которое могло бы получить идеальную 10 баллов по механике и ноль по глэму. [Этот тип тела может не вызывать у вас романтики, но] по крайней мере, это видение трех ведущих исследователей долголетия в стране, которые придумали план человеческого тела, который создан на долгую жизнь, если не навсегда, то определенно давно минувший средний возраст, когда капризы силы тяжести и природы начинают сказываться на всем, от идеальной груди до микроскопических волосков в ушах.[26, Раздел 1].

6. Оценка

Для оценки успеваемости и понимания учащимися, а также эффективности этих действий мы использовали таксономию Маккормака и Ягера [9] для естественнонаучного образования в качестве основы для оценки успеваемости учащихся. Приложение B содержит краткое изложение таксономии Маккормака и Ягера [9]. Он также содержит несколько примеров критериев оценки, которые мы использовали в этом упражнении. Обратите внимание, что многие вопросы оценки могут относиться к нескольким доменам в зависимости от того, как вопросы сформулированы.

6.1. Связанные мероприятия для усиления и расширения целей обучения

Можно разработать и провести дополнительные мероприятия, чтобы усилить понимание желаемых целей обучения. Некоторые возможные примеры включают следующее.

Домашние задания (необязательно)
Чтобы закрепить учебные цели занятия, попросите учащихся выполнить следующие домашние задания индивидуально или в группах.

Домашнее задание 1
Попросите учащихся ответить на следующие вопросы (дайте им временной предел, например, 10 минут или следующее классное собрание).(1) Обдумайте окончательное решение, принятое членами оценочной комиссии. Вы согласны с этим? Почему или почему нет? (2) Что вы узнали из этой деятельности как на академическом, так и на личном уровне? (3) Если бы вам пришлось делать это снова и снова, что бы вы изменили, отбросили или добавили? Почему? (4) По каналу Science Channel был опубликован «10 самых бесполезных частей тела». Перейдите по указанному ниже веб-адресу, чтобы прочитать о них, и выполните поиск в библиотеке, чтобы узнать больше о таких частях тела. Затем заполните Таблицу 6. Обязательно критически заполните все столбцы, особенно столбец 6, который требует от вас обоснования вашего согласия или несогласия с выводами Science Channel по этой конкретной теме.(http://science.discovery.com/top-ten/2008/organs/organs.html).

Домашнее задание 2
Хотя всегда есть исключения из правила, животные, которые умирают естественным путем в течение определенного периода времени, могут предоставить важные данные о том, как долго они должны жить.Это называется средней продолжительностью жизни данного организма. Проведите исследование, чтобы определить максимальную продолжительность жизни 12 живых организмов. Включите в этот список людей, львов, обезьян, орлов, черепах, лобстеров и аллигаторов. Затем используйте Таблицу 7 ниже, чтобы ответить на следующие вопросы. (1) перечислить максимальную продолжительность жизни каждого организма. (2) определить, какие из этих 12 организмов: (а) страдают, а какие не страдают от унижений старения, (б) продолжают расти на протяжении всей своей жизни, (в) показывают нет очевидной потери функции по мере взросления.(3) существует ли связь между (а) размером организма и его максимальной продолжительностью жизни? (Б) типом организма и его максимальной продолжительностью жизни? (В) средой, в которой живет данный организм, и его максимальной продолжительностью жизни. срок жизни?