Общий план строения пищеварительной системы человека: Строение органов пищеварения — Знаешь как

Перечень органов пищеварительной системы человеческого тела

Пищеварение — это расщепление пищи на более мелкие компоненты, которые легко усваиваются кровотоком.В нашем человеческом теле есть правильная пищеварительная система, то есть некоторые группы органов работают вместе и превращают пищу в энергию. Органы, которые участвуют в процессе пищеварения, включают желудочно-кишечный тракт, который представляет собой очень длинную трубку.

Итак, мы можем сказать, что процесс пищеварения происходит в желудочно-кишечном тракте, длинной, соединенной трубчатой ​​структуре, которая начинается от рта и заканчивается анусом. В этой статье рассматриваются органы, участвующие в процессе пищеварения, а также некоторые дополнительные железы, связанные с ним.
Органы, способствующие пищеварению

С процессом пищеварения или пищеварительной системой человека связаны различные органы: рот, пищевод или пищевая трубка, желудок, тонкий кишечник и толстый кишечник.
1. Рот
Пища попадает в рот. Ротовая полость или рот состоит из зубов, языка и слюнных желез. С помощью зубов происходит физическое переваривание пищи, что помогает ей разрезать на мелкие кусочки, жевать и измельчать.Также присутствующие во рту слюнные железы помогают в химическом переваривании пищи с помощью ферментов. Он содержит ферменты, известные как амилаза слюны, которые переваривают крахмал, содержащийся в пище, в сахар. Можно сказать, что переваривание углеводов или крахмала начинается во рту. Но переваривание пищи во рту остается неполным.
2. Пищевод или пищевод
Слегка переваренная пища попадает в желудок через пищевод или пищевод. С помощью перистальтического движения пища проталкивается внутрь желудка.Сжатие и расширение движения стенок пищевода после попадания в слегка переваренную пищу известно как перистальтическое движение.
3. Желудок
Знаете ли вы, что пища сбивается в желудке в течение трех часов? В желудке пища распадается на более мелкие кусочки и образует полутвердую пасту. Железы, находящиеся в стенках желудка, выделяют желудочный сок и содержат три вещества: соляную кислоту, фермент пепсин и слизь. Переваривание белков начинается в желудке только с помощью фермента пепсина.

Знаете ли вы, какие органы человеческого тела можно пожертвовать?
4. Тонкая кишка
Тонкая кишка представляет собой длинную тонкую трубку диаметром около 1 дюйма и длиной около 10 футов. Он расположен чуть ниже желудка и занимает большую часть места в брюшной полости.
С помощью «мышцы сфинктера» пища из желудка в небольших количествах попадает в тонкий кишечник. Знаете ли вы, что самая большая часть пищеварительного тракта — это тонкий кишечник? Это орган человеческого тела, в котором происходит полное переваривание пищи, такой как углеводы, белки и жиры.Тонкая кишка получает секреты двух желез, то есть печени и поджелудочной железы, и помогает в переваривании пищи. Даже кишечный сок помогает переваривать углеводы. После переваривания молекулы пищи становятся маленькими, проходят через тонкий кишечник и попадают в нашу кровь. Здесь также усваивается переваренная пища.
5. Толстая кишка
Толстая кишка представляет собой длинную толстую трубку диаметром около 2,5 дюймов и длиной около 5 футов. Он расположен чуть ниже желудка и огибает верхнюю и боковую границу тонкой кишки.
Часть пищи, которая не может быть переварена нашим организмом или не может быть усвоена тонкой кишкой, переходит в толстую кишку. Стенка кишечника поглощает большую часть воды из пищи и делает ее твердой. Прямая кишка — это последняя часть толстой кишки, где эта твердая пища в течение некоторого времени сохраняется и выводится из нашего тела через задний проход в виде фекалий или стула.
Помимо этого, три связанные пищеварительные железы, которые играют важную роль в процессе пищеварения, — это поджелудочная железа, печень и желчный пузырь.
Поджелудочная железа: Он известен своей регуляторной функцией сахара в крови с производством инсулина. Пищеварительные ферменты секретируются поджелудочной железой, попадают в тонкий кишечник и помогают переваривать жиры, белки и углеводы.
Печень: Вырабатывает желчный сок, который выделяет ферменты и помогает в переваривании жиров.
Желчный пузырь: Когда жирная пища попадает в тонкий кишечник, желчный пузырь сокращается и выделяет желчь, которая в нем хранится.

Из статьи мы узнали об органах, которые помогают в процессе пищеварения человека.

Системы органов человеческого тела

Список протоковых желез, присутствующих в человеческом теле

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 двухстороннюю перспективу как обоснование 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 кодировать планы взрослого организма с десятью триллионами специализированных клеток, каждая из которых находится на своем месте, почему мы не можем вырастить замену поврежденному пальцу? Если мы можем жить сто лет, почему не двести? (стр.3)

Ричард Докинз [4] утверждает в своей хорошо прочитанной 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 реконструировать артерии, выходящие из сердца: «Я полагаю, что результатом будет что-то вроде выхлопного коллектора автомобиля… вместо беспорядочного беспорядка, который мы действительно видим, когда открываем настоящий сундук» ( п.370-371).

Поскольку многое из того, что мы считаем человеческими способностями или интеллектом, в большей степени зависит от того, как устроено тело, чем 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 студенты активно участвуют в процессе обучения, 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 за тысячи лет эволюции человеческое тело было адаптировано 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 тех 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 все же многие важные органы человеческого тела расположены далеко от основного источника топливной энергии, например, в случае мозга и сердце [13].Другой пример: если ресурсы (например, кальций) для создания наших зубов идут на создание меньшего количества 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 переконструирует 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 несвязанный позвоночник. Почему бы не заключить позвоночник в трубку из полугибкого хряща? Таким образом, позвоночник человека представляет собой прочную колонну с значительно увеличенной несущей 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».

Редизайн человеческого тела также был предметом выступления Рэя Курцвейла на конференции «Будущее жизни» журнала Time 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 для нашего тела 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 эволюционные остатки, 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 «бесполезность» не обязательно означает то же самое, что и след эволюции. Реликвия — это след чего-то, что существовало несколько поколений назад. Что-то может быть полезным и по-прежнему оставаться следом, пока польза значительно уменьшена. 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, которые являются пережитком, не бесполезны, потому что, 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 с января по июль 2006 года. В восьми аудиоэпизодах Лен Фишер задавался вопросом, как будет работать тело, если мы попытаемся 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 обдумывали множество способов его улучшения и изменения. В конце концов, как утверждают Нессе и Уильямс [5] в своей книге, почему мы болеем, в теле такого изысканного дизайна 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 переделать человеческое тело, что бы вы изменили? Это то, что делает «изменение человеческого тела» стоящим учебным занятием. Он предлагает студентам ответить на вопрос, который является как личным, так 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 на участие 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 ученики 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 подключаться к информации. учатся.

Это также полезное учебное мероприятие, потому что оно высвобождает мысли и воображение учащихся.Это позволяет им применять то, что они узнали о человеческом теле, и предлагать 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 и 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 человеческого дизайна, 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 в программе 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 информационного бюллетеня.Кроме того, студентов затем просят: (i) определить часть, орган или систему всего тела для изучения и изменения конструкции, (ii) разработать убедительный аргумент в пользу того, что их переработка 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 первоначального дизайна и перепроектировании выбранной системы тела, органа или части.)