организм нуждается в постоянном газообмене с окружающей средой. С одной стороны, ему нужно получать кислород, элемент крайне важный для жизнедеятельности клеток и используемый ими в обменных процессах. С другой – необходимо избавляться от углекислого газа, являющегося конечным продуктом метаболизма, потому что его накопление токсично для организма. Клетки нуждаются в постоянном снабжении кислородом, к примеру, нейроны головного мозга могут прожить без кислорода едва ли дольше нескольких минут.
Органы дыхательного аппарата включают в себя носовую и ротовую полости, глотку, гортань, трахею, бронхи и легкие.
Частота дыхания человека меняется в зависимости от потребности в кислороде, которая, в свою очередь, определяется размером тела и активностью.
Сравним два аспекта работы легких: в состоянии покоя и при активной работе мышц (рис. 1.4, 1.5).
Рис. 1.4. Дыхательный объем
Дыхательный объем – это объем воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого при нормальном дыхании за минуту, который в среднем составляет до 5 л, в периоды активности – от 4 до 6 л.
Частота дыхания – количество вдохов в минуту. Взрослый человек, находясь в состоянии покоя, совершает в среднем 14 дыхательных движений в минуту, однако частота дыхания может претерпевать значительные колебания (от 10 до 18 за минуту).
Продуктивность легких зависит от их здоровья, а также от размера и силы дыхательных мышц.
Рис. 1.5. Частота дыхания
Пищеварение и энергия
Для нас еда может означать многое, но для организма это всего лишь источник веществ, необходимых для поддержания жизни. В отличие от растений, мы не можем синтезировать большинство необходимых питательных веществ и вынуждены получать их извне. Кроме витаминов и минеральных веществ, организм нуждается в белках, жирах, углеводах и нуклеиновых кислотах. Большая часть этих веществ поступает в организм в виде относительно сложных соединений и затем расщепляется на составные части, используемые для разных нужд.
Все вещества, необходимые для жизни клеткам и тканям нашего организма, приносятся к ним с кровью. Превращение сложных соединений в вещества, которые могут усваиваться клетками, происходит в пищеварительной системе. Основным ее отделом является желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), похожий на длинную и гибкую трубку. Он начинается ротовой полостью и заканчивается анальным отверстием. Вместе с такими органами пищеварительной системы, как печень, поджелудочная железа и желчный пузырь, отделы ЖКТ способствуют распаду съеденной пищи до молекул питательных веществ. В толстом кишечнике накапливаются непереваренные остатки пищи, которые удаляются из него.
Выполнение организмом своих функций в большой степени зависит от того, что мы едим и пьем. Основной разумный принцип простой: здоровое питание позволяет обеспечить организм всеми необходимыми веществами – сложными углеводами, белками, жирами, микроэлементами и витаминами.
Количество пищи, необходимое человеку, меняется в зависимости от возраста, пола, размеров тела, активности,