Моча, образовавшаяся в почках, направляется в мочеточники (2), которые путем перистальтических движений по каплям передвигают ее к мочевому пузырю (3). Мочевой пузырь, свободный от мочи, находится в резко сокращенном состоянии. По мере наполнения он растягивается, но моча при этом не выходит в мочеиспускательный канал, так как на пути имеются два сфинктера. При накоплении 250–300 миллилитров мочи и давлении на стенки мочевого пузыря рецепторы этих стенок посылают импульсы к центру мочеиспускания в спинном мозге и возникает позыв к мочеиспусканию.

Благодаря дыханию организм получает кислород и освобождается от излишков углекислоты, образующейся в результате обмена веществ. Дыхание и кровообращение обеспечивают все органы и ткани нашего тела необходимой для жизни энергией. Подобно тому как в двигателе автомобиля сжигается бензин с кислородом, а для того, чтобы обогреть помещение, необходимы уголь и кислород, точно так же и клетки организма используют кислород: они сжигают свое топливо (сахар) вместе с кислородом и производят энергию. Освобождение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма, происходит на уровне клеток и тканей в результате биологического окисления. Дыхательный процесс включает несколько этапов:

1) наполнение легких атмосферным воздухом;

2) переход кислорода из легочных альвеол в кровь, протекающую через капилляры легких;

3) выделение из крови в альвеолы, а затем в атмосферу углекислоты;

4) доставка кислорода кровью к клеткам и тканям;

5) доставка кровью углекислоты из тканей к легким;

6) потребление кислорода клетками — клеточное дыхание.

Воздух поступает при вдохе в трахею (1) (рис. 9) — трубку, состоящую из 16–20 хрящевых колец и выстланную слизистой оболочкой. Эта трубка у входа в легкие разветвляется на два колена, которые входят в легкие уже как бронхи (2) — два ветвистых «дерева», большие ветви которого делятся на маленькие веточки — бронхиолы (3). Воздух, пройдя трахею, бронхи, бронхиолы, заканчивает свой путь в легочных пузырьках — альвеолах. Легкие (4) имеют несколько сотен миллионов этих пузырьков. Альвеолы оплетены сетью капилляров; стенки альвеол и капилляров настолько тонки, что кислород воздуха из альвеол может легко переходить в кровь, захватываться красными кровяными тельцами и переноситься к клеткам. Клетки отдают свой отработанный продукт — двуокись углерода — в кровь, и через вены с помощью тех же переносчиков — красных кровяных телец — эта двуокись углерода направляется обратно в легкие. Там альвеолы принимают этот отработанный газ, и затем он выдыхается в атмосферу.

Рис. 9. Дыхательные органы:

1 — трахея; 2 — бронхи; 3 — бронхиолы;

4 — легкие; 5 — диафрагма

Когда человек дышит, большую часть работы выполняет диафрагма (5), состоящая из мышц и фиброзной ткани; она образует сплошную стенку между грудной клеткой и грудной полостью. При вдохе мышечные волокна диафрагмы сокращаются и сглаживают купол диафрагмы, сдвигая центральную часть вниз, к брюшной полости. Это увеличивает объем легких и способствует прохождению в них воздуха через трахею, носовую или ротовую полость. Выдох происходит путем простого расслабления мышц; при этом воздух выходит так, как если бы его стали выпускать из воздушного шарика.

Нервная система играет важнейшую роль в сенсорном восприятии органов чувств, в ощущении боли и удовольствия, в контроле за движениями и в регулировании многих функций организма. Эта самая сложная система человеческого организма играет также жизненно важную роль в развитии речи, мышления и памяти. Нервная система подразделяется на центральную нервную систему и периферическую.

К центральной нервной системе относятся головной мозг и спинной мозг, которые полностью контролируют все нервные ткани тела. Важнейшими функциями мозга являются регуляция деятельности внутренних органов, координация всех физиологических и биохимических процессов, протекающих в нашем теле, и адаптация организма к внешней среде. Раздражения, поступающие из внешнего мира (звуковые, световые, тактильные, вкусовые и пр.), воспринимаются специальными нервными окончаниями — рецепторами.

Рецепторы — это «окна» нервной системы. Они служат посредниками между внешней средой и мозгом. Рецепторы обладают специфической чувствительностью к изменениям температуры, освещения, уровней звуковых колебаний и другим стимулам. Однако мозг должен быть информирован и о том, что происходит в самом организме. Поэтому рецепторы есть во всех частях тела, внутри каждого органа. Сигналы из внешнего и внутреннего мира разнообразны по своей природе — они могут быть механическими, химическими и пр. Эти сигналы преобразуются в рецепторах в нервные импульсы и по чувствительным нервам передаются в спинной и головной мозг. Таким образом, мозг постоянно получает обширную информацию об изменениях в окружающем мире и о состоянии самого организма. Эта информация подвергается сложнейшей переработке и также в виде нервных импульсов передается в исполнительные органы, регулируя физиологические процессы, биохимические реакции и мышечную деятельность.

Спинной мозг представляет собой столб нервной ткани, который тянется внутри позвоночника от головного мозга до нижней части спины. У спинного мозга есть две главные функции. Во-первых, он служит двусторонней проводящей системой между головным мозгом и периферической нервной системой. Во-вторых, он осуществляет контроль над простой рефлекторной деятельностью. Если, например, человек случайно положил руку на горячую плиту, болевые рецепторы в коже пошлют импульсы по чувствительным волокнам к спинному мозгу и человек быстро автоматически отдергивает руку.

Действующие элементы нервной системы — это миллионы взаимосвязанных между собой нервных клеток, называемых нейронами. Их функция очень схожа с функцией проводов в сложном электромеханизме: они принимают сигналы в одной части нервной системы и передают их в другую, где эти сигналы могут, в свою очередь, быть направлены дальше, к другим нейронам, или же вызвать какое-либо действие (например, сокращение мышечных волокон). В соответствии со своими функциями нейроны делятся на три типа: чувствительные (сенсорные) нейроны, передающие информацию от органов чувств в центральную нервную систему; интеронейроны, обрабатывающие полученную информацию, и двигательные нейроны, возбуждающие произвольные и непроизвольные движения.

Главными компонентами периферической нервной системы являются нервы, которые соединяют центральную нервную систему с другими частями тела, и ганглии — группы нервных клеток, расположенных в различных точках нервной системы. Периферическая нервная система имеет два главных подразделения: соматическую нервную систему, находящуюся под постоянным контролем человека, и вегетативную систему, находящуюся под его бессознательным контролем. Соматическая система выполняет двойственную задачу. Во-первых, она собирает информацию об окружающем мире от органов чувств, в которых находятся специальные рецепторные клетки. Сигналы от этих рецепторов переносятся в центральную нервную систему по чувствительным волокнам. Во-вторых, соматическая система передает сигналы по двигательным волокнам от центральной нервной системы к скелетным мышцам, вызывая таким образом движение.

Вегетативная система ответственна за поддержание автоматических (происходящих без специальных умственных или других усилий со стороны человека) функций таких органов, как сердце, легкие, желудок, кишечник, мочевой пузырь, кровеносные сосуды.