ФИО участника Населенный пункт Наименование учебного заведения Класс ФИО учителя биологии e-mail Задания 1. Макс. Ответы кол-во баллов В современных учебниках иногда неопределенно указывают Как вы думаете, можно ли определить точное 10 более 200 или 208. Не учитывающая вариантности конкретность в количество костей в скелете человека? данном случае чревата лишением достоверности. Сколько костей его составляют? А может ли быть меньшее количество костей? Может. Я нашел весьма редкую фотографию женщины, у которой врожденно отсутствуют обе ключицы. Но это отнюдь не свидетельство, что со временем грядет появление какого-то нового вида человека; отсутствие ключиц - явное проявление случайности, то исключение, которое правило не подтверждает. У человека, в отличие от ориентированных горизонтально далеких предков, голова давит своей тяжестью на позвоночный столб. Это, как и ряд других факторов, обусловило его форму в виде латинской буквы S, что позволяет нам с успехом амортизировать толчки. На каждый элемент позвоночного столба падает определенная нагрузка. Наибольшая величина ее приходится на поясничный отдел. Нам, весьма нетипичным позвоночным в силу вертикальности, пришлось бы совсем тяжко, не позаботься эволюция о наличии специальных хрящевых дисков-прокладок между телами позвонков. Они не только частично поглощают приходящиеся нагрузки, но и соединяют и удерживают смежные тела позвонков. Позвоночный столб включает 122 истинных сустава, 26 костнохрящевых соединений и 365 связок. А чтобы сжать всю эту сложность, надо приложить нагрузку от 700 до 2000 кг! Оценка (баллы) Древнегреческий философ и ученый Аристотель расценивал позвоночник как начало всех костей, подобно тому, как сердце начало всех сосудов (вообще-то не так, но об этом позже). 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных - эти 24 позвонка "свободные" . Остальные срослись друг с другом и образуют крестец (из 5 позвонков) и копчик (из 3-5). Чаще всего в сумме 33. Самый верхний отдел позвоночника - шейные позвонки. У жирафа их 7, и столько же - у человека (!). Первый из позвонков, суставом связанный с затылочной костью, носит название "атлас". Термин не случаен, ибо в именительном падеже Атлас (греч.), а в родительном Атлант - морской гигант, держащий на себе Землю и Небо. Название это попало в анатомию, скорее всего, как поэтический каприз, введенный в средние века знаменитым анатомом А. Везалием. До него этот позвонок именовался "первым" (Гален), "высшим" (Гомер; не удивляйтесь появлению в книге о строении нашего тела имени легендарного древнегреческо го поэта. В нашу науку он внес много наименований). Нынешние анатомы греческое atlas переводят как "несущий". Второму шейному позвонку (образно именуемому иногда "воротом", а по-гречески эпистрофей - возвращение, оборачивание) присуща такая анатомическая особенность, как наличие на его верхней поверхности зубовидного отростка. А. Везалию он виделся в виде торчащей черепашьей головы. Именно через профильную ось зубовидного отростка происходят повороты головы, столь важные в нашей жизни. Остальные позвонки не имеют столь выраженных отличий, хотя анатомически сверху вниз каждый последующий является некоторым видоизменением предыдущего. Всего несколько слов о поясничных позвонках. Они самые крупные, что до некоторой степени отразилось на представлениях об их роли. Есть попытки доказать, что именно здесь находятся скопления кровеносных сосудов, нервных волокон, являющихся "восходящими ступенями воздействия физических и психических процессов жизнедеятельности организма", их слияния и проникновения друг в друга. Объявляют их и "тонкоматериальными объектами", "парапсихическими конструктами", познаваемыми лишь совершенствующимися в йоге. В западной медицине в физической реальности им чаще всего отказывают. Крестец по-латыни носит название os sacrum, что в анатомии получило наименование "широкий", "объемистый" , а также "сакрум" , рассматривается и как священный предмет, священнодействие. Как сам крестец, так и следующий ниже копчик пронизаны десятью отверстиями. Этой кости у человека передается тяжесть всего туловища, головы и верхних конечностей. Давящие сверху силы как бы стремятся повернуть вперед основание этой кости, вставленной наподобие клина между безымянными (подвздошными) костями таза. Так образуется свод, опирающий ся на головки бедренных костей. Крестец при этом выступает в виде своеобразного суженного книзу и вперед его "ключа". Форма не позволяет крестцу устремиться вниз. "Ключ" арки - в данном случае крестец, в особенности его три верхних сросшихся между собой позвонка - распределяет вес верхней части структуры (а это соответствующая часть туловища и все внутренние органы) на другие элементы конструкции. Заканчивается позвоночный столб копчиком. Обычно это 3-5 окостеневших, то есть спаянных друг с другом, позвонков. Грудную кость вместе с первой парой ребер именовали "грудным ключом", "щеколдой" . Такого рода анатомическое соединение приравнивали к кресту. Саму же кость чаще сравнивают по виду с коротким римским мечом, поэтому выделяют и сегодня рукоятку, корпус (тело) и острие (оно же "мечевидный отросток") . Полатыни кость называют sternum, от греческого "твердый", "плотный" . Название "ключица" весьма говорящее. Она лишь с большой натяжкой напоминает ключ, скорее уж щеколду, задвижку: сзади она подходит к лопатке, спереди - к рукоятке грудины. Кстати, одно из значений древнерусского глагола "ключити", а это явно задолго до появления соответствующих железных изделий, означает "запереть". А вот у некоторых позвоночных животных ключица бывает недоразвита. Самый лучший способ в этом убедиться - взять своего любимого домашнего кота и свести его плечевые суставы друг к другу. Нам так "сложиться" не удается ключицы мешают. К 1949 году было описано 50 случаев отсутствия ключиц у человека. И у таких людей можно было сближать плечевые суставы до полного соприкосновения. В русской фольклорной этимологии месяц, который, как 2. Когда люди ломают позвоночник, через некоторое время нервные окончания все же дорастают до мышц. Какова скорость роста нервных окончаний, и как нервы понимают, куда им расти? 10 известно, рождает луну, именуется "Адамово ребро". У каждого из нас (с каждой стороны) двенадцать ребер. Семь верхних из них спереди подходят к грудине - поэтому их именуют "истинные", "законные" ; три последующих также спереди соединяются друг с другом при помощи хрящевой дуги - их обозначают как "ложные". Значит, как считали в древности, они не настоящие, "незаконные" , как ребенок, прижитый не от жены, а от наложницы. Два самых маленьких и последних замурованы в мышцах - "колеблющиеся" . Все ребра нужны для защиты грудной клетки. Восстановление волокон в периферической нервной системе включает закономерно развертывающуюся сложную последовательность процессов, в ходе которой отросток нейрона активно взаимодействует с клетками спутниками . В течение первой недели после нарушения нервного волокна развивается восходящая разрушение ближайшей к телу нейрона части аксона, на конце которого формируется расширение . Глиальная (миелиновая) оболочка в области повреждения распадается на отдельные клетки, которые начинают активно делиться, тело нейрона набухает, ядро перемещается к периферии. В дистальной (удаленной от тела нейрона) части волокна после его разрыва отмечается нисходящая дегенерация с полным разрушением аксона и последующим фагоцитозом остатков макрофагами и глией. Через 4-6 недель структура и функции нейрона восстанавливаются, от ретракционной колбы в направлении дистальной части волокна начинают отрастать тонкие веточки (конусы роста). Глиальные клетки вдоль разрушенного волокна пролиферируют, образуя ленты (Бюгнера), параллельные ходу волокна. В дистальной части волокна глиальные клетки тоже сохраняются и митотически делятся, формируя ленты, соединяющиеся с аналогичными образованиями в проксимальной части. Регенерирующий аксон растет в дистальном направлении со скоростью 3-4 мм в сутки вдоль лент Бюгнера, которые играют опорную и направляющую роль. Иначе говоря, после разрушения аксона оставшаяся глия определяет направление роста: так клетка и узнает, куда расти. Глиальные клетки образуют новую миелиновую оболочку. Весь процесс восстановления занимает несколько месяцев. Коллатератерали и терминали аксона, взаимодействующие с мышцей, восстанавливаются в течение нескольких месяцев. В процессе онтогенеза организма направление роста нервного волокна определяется контактными взаимодействием с другими клетками и дистантными химическими сигналами, посылаемыми иннервируемым органом (органом-мишенью). Регенерация нервных волокон центральной нервной системы (к центральной нервной системе относятся головной и спинной мозг; периферическая нервная система - часть нервной системы соединяющая ЦНС с сенсорными органами, рецепторами и эффекторами (мышцами, железами)) отсутствует. После повреждения нейрона разрушенное волокно фагоцитируется, клетки глии, размножаясь, заполняют образовавшееся пространство. 3. О каком органе идет речь в этом отрывке из медицинской энциклопедии? Какова функция данного органа, к какой системе органов он относится? Важной физиологической особенностью …..является высокая проницаемость его сосудов для различных веществ, в том числе и для крупных полипептидов. Это обусловливает большую чувствительность ………к сдвигам во внутренней среде организма и способность реагировать на колебания концентрации гуморальных факторов. В …………..по сравнению с другими структурами головного мозга имеются самая мощная сеть капилляров (1100 — 2600 капилляров/мм2) и самый большой уровень локального кровотока. …………….является многофункциональной системой, обладающей широкими регулирующими и интегрирующими влияниями. 10 Гипоталамус. отдел головного мозга, расположенный ниже таламуса, или «зрительных бугров», за что и получил своё название. Гипоталамус располагается спереди от ножек мозга и включает в себя ряд структур: расположенную спереди зрительную и обонятельную части. К последней относится собственно подбугорье, или гипоталамус, в котором расположены центры вегетативной части нервной системы. В гипоталамусе имеются нейроны обычного типа и нейросекреторные клетки. И те и другие вырабатывают белковые секреты и медиаторы, однако в нейросекреторных клетках преобладает белковый синтез, а нейросекрет выделяется в лимфу и кровь. Эти клетки трансформируют нервный импульс в нейрогормональный. Гипоталамус контролирует деятельность эндокринной системы человека благодаря тому, что его нейроны секретируют нейрогормоны (вазопрессин и окситоцин), а также факторы, стимулирующие или угнетающие выработку гормонов гипофизом. Иными словами, гипоталамус, масса которого не превышает 5% мозга, является центром регуляции эндокринных функций, он объединяет нервные и эндокринные регуляторные механизмы в общую нейроэндокринную систему. Гипоталамус образует с гипофизом единый функциональный комплекс, в котором первый играет регулирующую, второй - эффекторную роль. В гипоталамусе залегают также нейроны, которые воспринимают все изменения, происходящие в крови и спинномозговой жидкости (температуру, состав, содержание гормонов и т.д.). Гипоталамус связан с корой большого мозга и лимбической системой. В гипоталамус поступает информация из центров, регулирующих деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем. В гипоталамусе расположены центры жажды, голода, центры, регулирующие эмоции и поведение человека, сон и бодрствование, температуру тела и т.д. Центры коры большого мозга корректируют реакции гипоталамуса, которые возникают в ответ на изменение внутренней среды организма. В последние годы из гипоталамуса выделены обладающие морфиноподобным действием энкефалины и эндорфины. Считают, что они влияют на поведение (оборонительные, пищевые, половые реакции) и вегетативные процессы, обеспечивающие выживание человека. Итак, гипоталамус регулирует все функции организма, кроме ритма сердца, кровяного давления и спонтанных дыхательных движение, которые регулируются продолговатым мозгом. 4. И.П.Павлов называл эти железы «плевыми железками», однако, функции этих желез очень важны для организма, а их секрет выполняет пять важнейших функций. Что это за железы. В чем выражаются функции их секрета? Ответ оформите в виде эссе. Текст эссе должен занимать не больше половины страницы. 20 Слюна (лат. saliva) — бесцветная жидкость, выделяемая в полость рта слюнными железами. Характеристики слюны, выделяемой разными слюнными железами несколько отличаются. Для физиологии важна интегральная характеристика, поэтому часто рассматривают так называемую смешанную слюну. Характеристики слюны человека 99,4 — 99,5 % слюны человека составляет вода. Остальные 0,5 — 0,6 % — органические и неорганические компоненты. Среди органических веществ: белки (1,4 — 6,4 г/л), муцин (слизь) (0,8 — 6,0 г/л), холестирол (0,02 — 0,5 г/л), глюкоза (0,1 — 0,3 г/л), аммоний (0,01 — 0,12 г/л), мочевая кислота (0,005 — 0,03 г/л). Из неорганических веществ в слюне представлены анионы хлоридов, бикарбонатов, сульфатов, фосфатов; катионы натрия, калия, кальция магния, а также микроэлементы: железо, медь, никель и др. Важнейшими ферментами слюны являются амилаза и мальтаза, действующие только в слабощелочной среде. Амилаза расщепляет крахмал и гликоген до мальтозы. Мальтаза расщепляет мальтозу до глюкозы. В слюне также имеются протеиназы, липазы, фосфатазы, лизоцим и др. Кислотность слюны зависит от скорости слюноотделения. Обычно кислотность смешанной слюны человека равна 6,8 — 7,4 pH, но при большой скорости слюноотделения достигает 7,8 pH. Кислотность слюны околоушных желёз равна 5,81 pH, подчелюстных — 6,39 pH. Плотность слюны 1, 001 —1, 017. Выделение слюны Слюноотделение или саливация (лат. salivatio) осуществляется множеством слюнных желёз, среди которых выделяет три пары так называемых больших слюнных желёз. Наиболее крупные из них — околоушные слюнные железы. Они располагаются ниже и впереди ушной раковины непосредственно под кожей. Их масса 20 - 30 г. Средние по размеру — подчелюстные слюнные железы с массой около 15 г. Наименьшие из больших слюнных желёз — подъязычные железы. Их масса около 5 г и располагаются они под слизистой оболочкой дна полости рта. Остальные железы являются малыми. Вне приёма пищи слюнные железы в общей сложности выделяют слюну со скоростью 0,3 — 0,4 мл/мин. Скорость базального слюноотделения от 0,08 до 1,83 мл/мин, стимулированного пищей — от 0,2 до 5,7 мл/мин. Общее количество выделяемой слюны в сутки у здорового человека — 2-2,5 л. Околоушные железы выделяют 25-35 % общего объёма, подчелюстные — 60-70 %, подъязычные — 4-5 %, малые 8-10 %. Слюна малых желёз отличается повышенным содержанием слизи. Выделяя не более 10 % общего объёма слюны они выделяют 70 % всей слизи. Количество, химический состав и характеристики слюны изменяются в зависимости от вида принимаемой пищи и других факторов (курения, приёма лекарственных средств), а также при различных заболеваниях. Слюна выполняет целый ряд важнейших для организма функций: пищеварительную, защитную, реминерализующую, трофическую, буферную и другие. Слюна смачивает, разжижает, растворяет пищу. С участием слюны формируется пищевой комок. Слюна растворяет субстраты для дальнейшего их гидролиза. Наиболее активны ферменты слюны амилаза, расщепляющая полисахариды и мальтазы, расщепляющей мальтозу и сахарозу до моносахаридов. Увлажнение и покрытие слизистой оболочки ротовой полости содержащейся в слюне слизи предохраняет слизистую оболочку от высыхания, образования трещин и воздействия механических раздражителей. Омывая зубы и слизистую оболочку полости рта, слюна удаляет микроорганизмы и продукты их метаболизма, остатки пищи. Бактерицидные свойства слюны проявляются благодаря наличия в ней лизоцима, лактоферрина, лактопероксидазы, муцина, цистатинов. В основе этого процесса реминерализации тканей зубов лежат механизмы, препятствующие выходу из эмали её компонентов и способствующие их поступлению из слюны в эмаль. Слюна при нормальной кислотности (pH от 6,8 до 7,0) перенасыщена ионами, в особенности ионами Ca2+ и PO43+, а также гидроксиапатитом (основным компонентом зубной эмали). При увеличении кислотности (уменьшении pH), растворимость гидроксиапатита эмали в ротовой жидкости значительно увеличивается. В слюне также содержится паротит, увеличивающий кальцифинацию зубов. Слюна отличается высокими буферными свойствами, позволяющими нейтрализовывать кислоты и щёлочи и, таким образом, защищать зубную эмаль от разрушающего воздействия. Итого 50