Внутренние органы человека в 3D моделях с элементами дополненной реальности

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Рябова М.С. 1

---

1МБОУ Нерастанновская СОШ

Белогорцева Л.В. 1

---

1МБОУ Нерастанновская СОШ

Работа в формате PDF

562.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в условиях пандемии мы все остро ощущаем дефицит специалистов здравоохранения. Причин, бесспорно, много. Но, нельзя отрицать тот факт, что выбор профессии, в основном, происходит во время школьного обучения. Но, к сожалению, заинтересовавшись предметом, можно столкнуться с определенными трудностями. Так, при изучении предмета «Биология», в частности раздела «Анатомия человека» мы столкнулись с проблемой: трудно составить полное представление об внутренних органах человека без трехмерных пособий. Для обучающихся, крайне важно иметь полное представление о строении органов и систем человеческого организма.

В настоящее время существует множество пособий, но фактически, это многообразие остается дорогостоящим и недоступным для массовых учебных кабинетов. Таблицы, рисунки и атласы не дают трехмерного представления о внутренних органах человека. Тогда я решила создать 3D модели внутренних органов человека при помощи техники бумажного моделирования. Данная техника является экологически безопасной и доступной в финансовом плане. В сочетании с элементами дополненной реальности данные 3D модели привлекательны для обучающихся, могут являться эффективным средством при изучении раздела «Анатомия человека».

Цель исследования: создать 3D модели внутренних органов человека с элементами дополненной реальности.

Объект исследования: внутреннее строение организма человека.

Предмет исследования: внутренние органы человека.

Гипотеза: Использование 3D моделей внутренних органов человека с элементами дополненной реальности при изучении раздела «Анатомия человека» будет способствовать повышению мотивации и качества усвоения материала обучающимися.

Для доказательства гипотезы сформулированы задачи исследования:

1) изучить теоретический материал из различных источников;

2) изучить информацию о различных техниках моделирования;

3) создать 3D модели для использования на уроках биологии;

4) разместить отобранную информацию по каждому органу в сети Интернет;

5) создать QR-коды с активной ссылкой для каждой модели.

Для решения задач использовались следующие методы исследования:

- теоретические: анализ и синтез данных из информационных источников, обобщение, систематизация полученной информации;

- методы эмпирического уровня: наблюдение, создание моделей, фотографирование, анкетирование.

I. МОДЕЛИРОВАНИЕ

1.1. История моделирования как метода познания

Моделирование как форма отражения действительности зарождается в античную эпоху одновременно с возникновением научного познания. Однако в отчётливой форме моделирование начинает широко использоваться в эпоху Возрождения; Брунеллески, Микеланджело и другие итальянские архитекторы и скульпторы пользовались моделями проектируемых ими сооружений; в теоретических же работах Г. Галилея и Леонардо да Винчи не только используются модели, но и выясняются пределы применимости метода моделирования.

Достаточно указать на представления Демокpита и Эпикура об атомах, их форме, и способах соединения, об атомных вихрях и ливнях, объяснения физических свойств различных веществ с помощью представления о круглых и гладких или крючковатых частицах, сцепленных между собой. Эти представления являются прообразами современных моделей, отражающих ядеpно-электpонное строение атома вещества.

И. Ньютон пользуется этим методом уже вполне осознанно, а в XIX веке трудно назвать область науки или её приложений, где моделирование не имело бы существенного значения. Исключительно большую методологическую роль сыграли в этом отношении работы Кельвина, Дж. Максвелла, Ф.А. Кекуле, А.М. Бутлерова и других физиков и химиков - именно эти науки стали, можно сказать, классическими «полигонами» метода моделирования.

В настоящее время моделирование приобрело общенаучный характер и применяется в исследованиях живой и неживой природы, в науках о человеке и обществе. Многочисленные факты, свидетельствующие о широком применении метода моделирования в исследованиях, некоторые противоречия, которые при этом возникают, потребовали глубокого теоретического осмысления данного метода познания, поисков его места в теории познания.

1.2. Понятие моделирования

Модель - это материальный или мысленно представляемый объект, который в процессе исследования замещает объект-оригинал так, что его непосредственное изучение дает новые знания об объекте-оригинале.

Общие свойства моделей:

1) адекватность – это степень соответствия модели тому реальному явлению (объекту, процессу), для описания которого она строится,

2) конечность – модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений и, кроме того, ресурсы моделирования конечны,

3) упрощенность - модель отображает только существенные стороны объекта

4) полнота – учтены все необходимые свойства

5) приблизительность- действительность отображается моделью приблизительно

6) информативность - модель должна содержать достаточную информацию о системе - в рамках гипотез, принятых при построении модели

7) потенциальность - предсказуемость модели и еѐ свойств.

Исследование объектов, процессов или явлений путем построения и изучения их моделей для определения или уточнения характеристик оригинала называется моделированием.

Под моделированием понимается процесс построения, изучения и применения моделей. Оно тесно связано с такими категориями, как абстракция, аналогия, гипотеза и др. Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование научных гипотез.

Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов-заместителей. Модель выступает как своеобразный инструмент познания, который исследователь ставит между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект. Именно эта особенность метода моделирования определяет специфические формы использования абстракций, аналогий, гипотез, других категорий и методов познания. 

Необходимость использования метода моделирования определяется тем, что многие объекты (или проблемы, относящиеся к этим объектам) непосредственно исследовать или вовсе невозможно, или же это исследование требует много времени и средств.

Процесс моделирования включает три элемента:

1) субъект (исследователь),

2) объект исследования,

3) модель, опосредствующую отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

Модель должна отвечать следующим требованиям:

Модель должна обнаруживать некоторое сходство с объектом.

Благодаря этому сходству, мы можем вместо объекта исследовать модель, как бы замещая объект моделью.

1.3. Виды моделирования.

Материальным (физическим, предметным, натурным) принято называть моделирование, при котором реальному объекту противопоставляется его увеличенная или уменьшенная копия, допускающая исследование (как правило, в лабораторных условиях) с помощью последующего перенесения свойств изучаемых процессов и явлений с модели на объект на основе теории подобия.

Примеры: в астрономии - планетарий, в архитектуре - макеты зданий, в самолетостроении - модели летательных аппаратов и т.п.

Идеальное моделирование – основано не на материальной аналогии объекта и модели, а на аналогии идеальной, мыслимой. Идея мысленного эксперимента впервые была выдвинута Г. Галилеем. Галилей применил идею мысленного эксперимента к воображаемому телу, которое свободно от всех внешних воздействий. Такой мысленный эксперимент позволил Г. Галилею прийти к идее инерциального движения тела.

Знаковое моделирование – это моделирование, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы, наборы символов.

Математическое моделирование – это моделирование, при котором исследование объекта осуществляется посредством модели, сформулированной на языке математики. Например, описание и исследование законов механики Ньютона средствами математических формул.

Для понимания сущности моделирования важно не упускать из виду, что моделирование - не единственный источник знаний об объекте. Процесс моделирования погружен в более общий процесс познания. Это обстоятельство учитывается не только на этапе построения модели, но и на завершающей стадии, когда происходит объединение и обобщение результатов исследования, получаемых на основе многообразных средств познания.

1.4. Классификация моделей.

По цели использования модели классифицируются:

- научный эксперимент, в котором осуществляется исследование модели с применением различных средств получения данных об объекте, возможности влияния на ход процесса, с целью получения новых данных об объекте или явлении;

- комплексные испытания и производственный эксперимент, использующие натурное испытание физического объекта для получения высокой достоверности о его характеристиках;

- оптимизационные, связанные с нахождением оптимальных показателей системы (например, нахождение минимальных затрат или определение максимальной прибыли).

По области применения различают:

Учебные: наглядные пособия, обучающие программы, различные тренажеры.

Опытные модели — это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Их называют также натурными и используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик: модель корабля испытывается в бассейне для определения устойчивости судна при качке.

Научно-технические модели создают для исследования процессов и явлений: ускоритель электронов, прибор, имитирующий разряд молнии, стенд для проверки телевизора. Игровые: военные, экономические, спортивные, деловые игры.

Имитационные модели не просто отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют ее. Эксперимент либо многократно повторяется, чтобы изучить и оценить последствия каких-либо действий на реальную обстановку, либо проводится одновременно со многими другими похожими объектами, но поставленными в разные условия. Подобный метод выбора правильного решения называется методом проб и ошибок.

Кроме того, по области применения модели можно разделить на:

- универсальные, предназначенные для использования многими системами,

- специализированные, созданные для исследования конкретной системы.

По отношению ко времени модели разделяют на:

- статические, описывающие систему в определенный момент времени. Например, обследование учащихся в стоматологической поликлинике дает картину состояния их ротовой полости на данный момент времени: число молочных и постоянных зубов, пломб, дефектов и т. п.

- динамические, рассматривающие поведение системы во времени. В примере с поликлиникой карточку школьника, отражающую изменения, происходящие с его зубами за многие годы, можно считать динамической моделью. В свою очередь, динамические модели подразделяют на дискретные, в которых все события происходят по интервалам времени, и непрерывные, где все события происходят непрерывно во времени.

По наличию воздействий на систему модели делятся на:

- детерминированные (в системах отсутствуют случайные воздействия),

- стохастические (в системах присутствуют вероятностные воздействия).

По способу представления:

Материальные модели иначе можно назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала и всегда имеют реальное воплощение. Примеры:

1) Детские игрушки. По ним ребенок получает первое впечатление об окружающем мире. Двухлетний ребенок играет с плюшевым медвежонком. Когда, спустя годы, ребенок увидит в зоопарке настоящего медведя, он без труда узнает его.

2) Школьные пособия, физические и химические опыты. В них моделируются процессы, например реакция между водородом и кислородом. Такой опыт сопровождается оглушительным хлопком. Модель подтверждает факт о последствиях возникновения «гремучей смеси» из безобидных и широко распространенных в природе веществ.

3) Карты при изучении истории или географии, схемы солнечной системы и звездного неба на уроках астрономии и многое другое.

Материальные модели реализуют материальный (потрогать, понюхать, увидеть, услышать) подход к изучению объекта, явления или процесса.

Информационные модели – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Информационные модели нельзя потрогать или увидеть воочию, они не имеют материального воплощения, потому что они строятся только на информации. В основе этого метода моделирования лежит информационный подход к изучению окружающей действительности. Информация, характеризующая объект или процесс, может иметь разный объем и форму представления, выражаться различными средствами. Это многообразие настолько безгранично, насколько велики возможности каждого человека и его фантазии. К информационным моделям можно отнести знаковые и вербальные (описательные).

Знаковая модель – информационная модель, выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка. Знаковые модели окружают нас повсюду. Это рисунки, тексты, графики и схемы. По способу реализации знаковые модели можно разделить на компьютерные и некомпьютерные. Компьютерная модель – модель, реализованная средствами программной среды. Вербальная (от лат «verbalis» – устный) модель – информационная модель в мысленной или разговорной форме.

По форме представления можно выделить следующие виды информационных моделей: геометрические модели — графические формы и объемные конструкции; словесные модели — устные и письменные описания с использованием иллюстраций; математические модели — математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса; структурные модели — схемы, графики, таблицы и т. п.; логические модели — модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий; специальные модели — ноты, химические формулы и т. п.; компьютерные и некомпьютерные модели.

По отрасли знаний: по отрасли деятельности человека: математические, биологические, химические, социальные, экономические, исторические и т. д.

1.5. Бумажное моделирование. Папье-маше.

Бумажное моделирование — создание и изготовление бумажных образов (моделей) геометрических тел, рукотворных и нерукотворных предметов, живых (или воображаемых, сказочных) существ из бумаги и/или картона. Весьма широко распространено как вид деятельного отдыха, занятий по увлечениям, трудового воспитания и обучения.

Папье́-маше́ (фр. papier mâché, букв. — «жёваная бумага») — легко поддающаяся формовке масса, получаемая из смеси волокнистых материалов (бумаги,  картона) с клеящими веществами, крахмалом, гипсом и т. д. Несмотря на французское название, родиной папье-маше считается Китай, где и была изобретена бумага.

Первые предметы из папье-маше были обнаружены при раскопках в Китае, это были древнекитайские доспехи и шлемы. Для придания им жёсткости применяли многослойное покрытие лаком. Эти предметы относятся к династии Хань (202 до н. э. — 220 н. э.).

В те времена доспехи из папье-маше были самым технологичным защитным оснащением, оно выдерживало попадание стрелы и скользящий удар меча. Наряду с неплохой прочностью, бумажные доспехи очень мало весили, позволяя бойцу быстро двигаться в бою.

Из Китая интерес к папье-маше распространился в Японию и Персию, где в этой технике изготавливали уже маски и другие атрибуты для праздников. Постепенно эта техника распространилась по всему миру и наибольшей популярностью пользовалась в европейских странах. С середины XVII века Франция начала собственное производство изделий в технике папье-маше; изначально это было изготовление кукол, которые пользовались большой популярностью. Англичане последовали их примеру с 1670 года. Наибольшую популярность папье-маше получила в 1800 годах. В Россию эту технику принёс Пётр I.

Преимущества данной техники: полнота красок, точное копирование, масштабируемость, доступность.

Существуют три технологии изготовления изделий из папье-маше.

По первой технологии изделие изготавливается послойным наклеиванием маленьких кусочков мокрой бумаги на заранее приготовленную модель. В классической технике наносится до сотни слоёв бумаги. В настоящее время вместо крахмального клейстера используют поливинилацетатный клей. Иногда среди слоёв бумаги добавляют слои ткани/марли, чтобы изделие стало более крепким на разрыв.

По второй технологии изделия формируются из жидкой бумажной массы, тщательно перемешанной с мелом. В бумажно-меловую смесь добавляют смесь крахмального клейстера и столярного клея. Разновидностью второй технологии является формирование изделия из быстро высыхающей жидкой бумажной массы с помощью специального 3D-принтера.

По третьей технологии изделия склеиваются подобно фанере под давлением из пластин твёрдого плотного картона. Полученное изделие грунтуется и раскрашивается.

Изготовление моделей

Для изготовления 3D моделей внутренних органов человека была выбрана первая технология. В качестве основного материала для работы вместо бумаги была выбрана вата, а клейстер заменен клеем ПВА.

Вата, в особенности смоченная каким-нибудь клеящим веществом, является прекрасным пластическим материалом. Волокно ваты, будучи скручено, приобретает большую прочность и сопротивление на разрыв. Чем толще скрученный шнур и чем он скручен туже, тем прочнее волокно ваты и сильнее сопротивление на разрыв. Смазанные клеевым веществом волокна ваты тоже приобретают прочность.

Смоченная в клеевом растворе вата может принимать различные формы и, высохнув, надолго сохраняет приданную ей форму. Из смоченной клеевым раствором ваты можно сформировать любые объемные изделия. Изготовление модели состоит в наращении одного слоя проклеенной ваты на другой слой.

Данный способ формовки требует, чтобы вата формовалась на каком-либо твердом каркасе из дерева, металла, картона и пр. Лепка может производиться из чистой белой ваты с последующей окраской и разрисовкой изделий.

Окраска производится акриловыми красителями, раскраска и разрисовка акриловыми или клеевыми красками. При разрисовке же изделий красителями в раствор последних добавляется клей. Разрисовка производится по сухой и мокрой, покрытой клеем поверхности изделия.

Весь процесс работы можно разделить на несколько этапов:

Первый этап - Подготовить форму, на которую будет наклеиваться вата. Для этого можно взять фольгу и сформировать необходимую основу.

Второй этап - Обклеить форму слоями ваты. Количество слоев зависит от желаемой толщины, рельефа и прочности.

Третий этап - Хорошо просушить изделие. Время сушки изделия зависит от толщины и размеров самой модели. Рекомендуется выдержать изделие 24 часа.

Четвертый этап – Прокрасить изделие. Разукрашивать папье-маше можно любой краской, но лучше всего взять акрил – он не будет стираться с формы и быстро сохнет. При желании папье-маше покрывают лаком.

Модель сердца

Модель головного мозга

Модель почек.

Печень.

Желудок.

II. Создание элементов дополненной реальности

2.1. QR-код

QR – это сокращение от Quick Response, что означает «быстрый отклик». Несмотря на свой размер QR-код способен вместить большое количество данных. QR-код выступает своеобразным посредником между реальным и виртуальным миром, онлайн и оффлайн маркетингом.

Первую систему QR-кодов придумали в 1994 году специалисты японской компании Denso Wave, дочернего предприятия Toyota. На производстве потребовался способ точно отслеживать выпускаемые автомобили и детали к ним. Для этого было решено разработать разновидность штрих-кода, с помощью которой можно было бы кодировать японские иероглифы, латинские буквы, цифры и некоторые другие символы. QR-код создавался как улучшенная альтернатива штрих-коду. Штрих-код содержит лишь одну строку данных. Наиболее распространенный тип - набор цифр фиксированной длины. Форматы штрих-кодов для кодирования длинных строк, содержащих также буквы и другие символы довольно громоздки.

 Преимущества QR-кода:

Компактны. Сохраняют больше данных, поддерживают широкий набор символов.

Меньше ошибок. Повышенная емкость QR-кода позволяет встроить в него защиту от ошибок.

Легко считывать. Сканировать и расшифровать QR-код можно с помощью смартфона или цифровой камеры.

Легко печатать. Достаточно черно-белой печати, но возможна и цветная печать.

Повышенная надежность. Информация в QR-коде зашифрована.

2.2. Создание QR-кода для каждого внутреннего органа человека

Создание собственного QR-кода — задача не сложная и доступна всем желающим. Главным инструментом работы является он-лайн QR-генератор. Его достоинство — удобство в работе и несложный, интуитивно понятный интерфейс. Инструменты редактирования QR-кодов смогут освоить начинающие пользователи, не знакомые с принципами работы современных графических редакторов, и не владеющие дизайнерским искусством. В бесплатных сервисах присутствует необходимый функционал для создания матричного кода, но не более. Для пользователей платных вариантов предусмотрено разнообразие функций и дополнительные возможности, например, выбор для загрузки сгенерированных изображений QR-кодов высокого разрешения или векторного формата.

Стандартный QR-код выполнен в черном цвете на белом фоне. Можно экспериментировать с цветами и их сочетаниями, не забывая основное правило — штрихи должны быть темнее фона.

На первом этапе была подготовлена информация об особенностях каждого внутреннего органа человека. На втором этапе данная информация, сопровождаемая иллюстрациями, была размещена в сети Интернет. На третьем этапе были сгенерированы QR-коды для каждой 3Dмодели.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа над данной темой была увлекательной и интересной. Поставленная в начале работы цель достигнута, задачи выполнены в полном объеме: изучен и обобщён большой объём литературы, выявлена проблема и найдены способы ее решения. В результате реализации практической части проектной работы созданы 3D модели внутренних органов человека. Предположение, выдвинутое в гипотезе, подтвердилось в ходе работы над проектом.

Изучен теоретический материал из различных источников;

Изучена информация о различных техниках моделирования;

Созданы 3D модели внутренних органов человека;

Размещена отобранная информация по каждому органу в сети Интернет;

Созданы QR-коды с активной ссылкой для каждой модели.

В ходе реализации исследовательского проекта были изучены строение и свойства внутренних органов человека, подобраны материалы для создания моделей, изготовлены 3D модели почек, желудка, печени, головного мозга и сердца в технике папье-маше.

Данные 3D модели внутренних органов человека могут быть использованы на занятиях по биологии при изучении раздела «Анатомия человека», при подготовке к ОГЭ, различным интеллектуальным олимпиадам и конкурсам, при проведении «Умных каникул» и предметных декад.

ЛИТЕРАТУРА

Применение моделирования в биологии
https://spravochnick.ru/informacionnye_tehnologii/informacionnye_modeli_i_modelirovanie/primenenie_modelirovaniya_v_biologii/ Михаил Витер, Эксперт по предмету «Информационные технологии»

Модели в биологии https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/077/382.htm

Моделирование в биологии и медицине, Бейли Н., пер. с англ., М., 1970;

Моделирование в биологии. Новик И. Б., Сб. ст., пер. с англ., М., 1963;

Строение и функции почек

https://www.grandars.ru/college/medicina/funkcii-pochek.html#a1

Строение и функции печени и желчного пузыря http://www.chem.msu.su/rus/teaching/kolman/298.htm

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D1%91%D0%BB%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%83%D0%B7%D1%8B%D1%80%D1%8C

Головной мозг

https://blog.wikium.ru/kak-vse-ustroeno-otdely-mozga-i-za-chto-oni-otvechayut.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%BC%D0%BE%D0%B7%D0%B3

Желудок https://www.ekamedcenter.ru/articles/anatomiya-zheludka-stroenie-zheludka-lechenie-zheludka.html

Сердце https://spb.medsi.ru/articles/stroenie-serdtsa-cheloveka/

Моделирование https://www.ifilosofia.ru/prakticheskaya-podgotovka/17-metod-modelirovanija-v-jekonomicheskih/706-istorija-modelirovanija-kak-metoda-poznanija.html

Приложение. Строение и свойства внутренних органов человека.

Почки

Почки — парный орган. Они имеют бобовидную форму и расположены в забрюшинном пространстве на внутренней поверхности задней брюшной стенки по обе стороны от позвоночного столба. Масса каждой почки взрослого человека составляет около 150 г, а ее размер примерно соответствует сжатому кулаку. Снаружи почка покрыта плотной соединительнотканной капсулой, которая защищает нежные внутренние структуры органа. В ворота почки входит почечная артерия, из них выходят почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточник, берущий начало от лоханки и выводящий из нее конечную мочу в мочевой пузырь. На продольном разрезе в ткани почки четко разграничиваются два слоя.

Наружный слой, или корковое серо-красное вещество, почки имеет зернистый вид, так как оно образовано многочисленными микроскопическими структурами красного цвета — почечными тельцами. Внутренний слой, или мозговое вещество, почки состоит из 15-16 почечных пирамид, вершины которых (почечные сосочки) открываются в малые почечные чашечки (больших почечных чашек лоханки). В мозговом слое почки выделяют наружное и внутреннее мозговое вещество. Паренхиму почки составляют почечные канальцы, а строму — тонкие прослойки соединительной ткани, в которых проходят сосуды и нервы почек. Стенки чашечек, чашек, лоханок и мочеточников имеют сократительные элементы, способствующие продвижению мочи в мочевой пузырь.

Почки выполняют многочисленные функции, главными из которых являются:

1. очищение организма от токсических веществ (как вырабатывающихся в процессе жизнедеятельности организма, так и поступающих извне)

2. выведение лишней жидкости, – продукция гормона эритропоэтина, необходимого для поддержания нормального уровня гемоглобина (Нb)

3. участие в обмене кальция, фосфора и витамина D3

4. поддержание артериального давления

5. поддержание кислотно-основного состояния

6. поддержание питательного статуса организма.

Печень и желчный пузырь

Печень - орган пищеварительной системы, расположенный в брюшной полости. Состоит из двух долей: правой и левой. В правой доле выделяют ещё две вторичные доли: квадратную и хвостатую. По современной сегментарной схеме, печень разделяется на восемь сегментов, образующих правую и левую доли. Находится в правой половине тела (у людей с зеркальным расположением органов — в левой). У каждой доли — своя иннервация и свои кровеносные сосуды. Кровь от кишечника, содержащая множество чужеродных для организма веществ и продуктов жизнедеятельности, попадает в систему воротной вены печени. По печеночной артерии, разветвляющейся до междольковых артерий, кровь также поступает в печень: с помощью этих сосудов клетки органа обогащаются кислородом и получают питательные вещества. Из междольковых сосудов артериальная кровь также попадает в сосуды-синусоиды, где смешивается с венозной. Далее смешанная кровь попадает в центральные вены.

Продукты жизнедеятельности и токсиканты по системе воротной вены отправляются в печень на очищение. Только после этого венозная кровь отправляется в общий системный кровоток — нижнюю полую вену. Благодаря такому круговороту фильтрации, особому строению печени, тесному сотрудничеству вен и артерий, печень успешно справляется с задачами по детоксикации организма.

Жёлчный пузырь представляет собой мышечно-перепончатый мешок грушевидной формы, расположенный в ямке на нижней поверхности печени; он имеет удлинённую форму с одним широким, другим узким концом, причём ширина пузыря от дна к шейке уменьшается Длина жёлчного пузыря составляет 8 - 10 см, ширина — 3-5 см, ёмкость его достигает 50-60 см³. Он имеет тёмно-зелёную окраску и относительно тонкую стенку. После еды жёлчный пузырь сокращается, и жёлчь выводится по жёлчным протокам, а оттуда в двенадцатиперстную кишку. Роль жёлчи расщеплять жиры, кофеин и хлорофилл. Кроме того, будучи щелочной жидкостью, она помогает нейтрализовать повышенную кислотность желудочного сока, прежде чем он попадет в кишечник.

Важнейшими функциями печени являются:

1. Метаболическая  сложные процессы обмена белков и аминокислот, липидов, углеводов, биологически активных веществ (гормонов, биогенных аминов и витаминов), микроэлементов, регуляция водного обмена.

2.Депонирующая (накопление углеводов, белков, жиров, гормонов, витаминов, минеральных веществ)

3. Барьерная (обезвреживание чужеродных и токсичных соединений)

4. Гомеостатическая(поддержание постоянного состава крови (гомеостаза)

Головной мозг

Головной мозг — главный орган центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, её головной конец; у позвоночных находится внутри черепа. Головной мозг человека занимает всю полость мозгового отдела черепа. Кости черепа защищают головной мозг от внешних механических повреждений. От головного мозга отходят 12 пар черепно-мозговых нервов.

Продолговатый мозг является продолжением спинного мозга с нарушенной сегментарностью. Выполняет регуляцию систем: дыхательной, кровообращения, пищеварения. Благодаря ему у нас есть безусловные рефлексы, например, чихание, а также тонус мышц. Кроме того, там стимулируется выработка различных секретов — слюны, слез, ферментов ЖКТ.

Мост лежит выше продолговатого мозга. Это утолщённый валик с поперечно расположенными волокнами. По центру его проходит основная борозда, в которой лежит основная артерия головного мозга.

Мозжечок лежит на задней поверхности моста и продолговатого мозга в задней черепной ямке. Состоит из двух полушарий и червя, который соединяет полушария между собой. Здесь происходит регуляция нашего вестибулярного аппарата — это ощущение равновесия, а также координация движений. Он надежно защищен, поскольку повреждение этой зоны провоцирует шаткую, неустойчивую походку, ослабление мышц, даже тремор конечностей, в некоторых случаях — изменение почерка Борозды разделяют каждое полушарие мозжечка на несколько частей.

Покров среднего мозга лежит над его крышкой и прикрывает сверху водопровод среднего мозга. Этот отдел является частью двигательной системы и выполняет большое количество функций. Средний мозг контролирует наши движения и защитные реакции, например, в ответ на страх. Он отвечает за зрение, слух, поддерживает терморегуляцию, болевые ощущения, контролирует концентрацию внимания, биоритмы.

Промежуточный отдел перерабатывает всю входящую информацию. Его основная функция — наша способность адаптироваться, приспосабливаться. Промежуточный мозг состоит из трех частей: Таламус принимает сигналы нервной системы и отправляет их к соответствующим органам. Гипоталамус отвечает за удовольствие и работу всех внутренних органов. является центром удовольствия, а также регулирует работу внутренних органов. Эпиталамус вырабатывает мелатонин — гормон, который регулирует наш сон и бодрствование.

Головной мозг разделён бороздой на два больших полушария: левое и правое. Полушария мозга разделены продольной щелью, в углублении которой содержится мозолистое тело, которое их соединяет. В каждом полушарии есть части, которые наиболее выступают: впереди, — лобный полюс, сзади — затылочный полюс, сбоку — височный полюс.

Кроме того, каждое полушарие большого мозга разделяется на четыре большие доли: лобную, теменную, затылочную и височные. Лобная отвечает за речь и координацию движений. В ее функцию входит непосредственно мышление и логика как процесс, контроль поведения. Теменная обрабатывает информацию от органов чувств при помощи сенсорного центра, а затем формируют нашу ответную реакцию. Затылочная формирует зрительные образы. Именно поэтому при ударе по голове сзади мы видим «звездочки» перед глазами — происходит повреждение зрительного центра. Височная позволяет нам слышать и видеть. Там обрабатывается аудиальная и зрительная информация, а еще хранится вся поступающая информация — это центр долговременной памяти. Эта же височная доля отвечает за наши эмоции.

Желудок

Желудок – это полый орган, который приспособлен для наполнения пищей, начального переваривания пищи, частичного всасывания питательных веществ с дальнейшей эвакуацией содержимого в двенадцатиперстную кишку. Расположен желудок в верхней части брюшной полости, под диафрагмой, большей частью слева от срединной линии. Форма и объем желудка зависят от тонуса его мускулатуры, от наполнения его пищей, от состояния соседних органов, от положения тела. В желудке выделяют четыре части:

Кардиальная часть желудка находится сверху и прилежит к отверстию из пищевода в желудок, которое называется "кардия". Дно или свод – часть желудка, которая находится вверху и образует своеобразный купол. Тело желудка это основная средняя часть желудка. Привратниковая часть находится у входа в двенадцатиперстную кишку, где расположен сфинктер, регулирующий поступление пищевого комка в двенадцатиперстную кишку – пилорус. Основные функции:

1. Накопление пищевой массы, её механическая обработка и продвижение в кишечник

2. Секреторная и пищеварительная функция (выделение желудочного сока, содержащего воду, слизи, бикарбонаты, соляную кислоту, минеральные вещества и ферменты — пепсин, химозин и липазу);

3. Всасывательная функция;

4. Секреция противоанемического фактора Касла (в середине XX века было замечено, что после  резекции желудка  возникает  анемия), способствующего всасыванию из пищи витамина В12;

5. Экскреторная (усиливается при почечной недостаточности);

6.Эндокринная (за счёт наличия одиночных эндокринных клеток — диффузная эндокринная система);

7. Защитная (бактерицидная) — за счёт соляной кислоты

Сердце

Сердце человека — это конусообразный полый мышечный орган, в который поступает кровь из впадающих в него венозных стволов и перекачивающий её в артерии, которые примыкают к сердцу. Сердце человека располагается в грудной клетке, ориентировочно в центре с небольшим смещением влево. Между сердцем и околосердечной сумкой находится жидкость, увлажняющая сердце и уменьшающая трение при его сокращениях.

Сердце разделено на четыре камеры: две правые – правое предсердие и правый желудочек, и две левые – левое предсердие и левый желудочек. В норме правая и левая половины сердца между собой не сообщаются. Предсердия и желудочки соединяются между собой отверстиями. По краям отверстий располагаются створчатые клапаны сердца: справа – трехстворчатый, слева – двустворчатый, или митральный. Двустворчатый и трехстворчатый клапаны обеспечивают ток крови в одном направлении – из предсердий в желудочки. Между левым желудочком и отходящей от него аортой, а также между правым желудочком и отходящей от него легочной артерией тоже имеются клапаны. Из-за формы створок они названы полулунными.

Самому сердцу, как и любому другому органу для питания и нормальной деятельности требуется кислород. К сердечной мышце он доставляется по собственным сосудам сердца – коронарным. Иногда эти артерии называют венечными. Основные функции:возбудимость, автоматизм, проводимость и сократимость. Эти функции взаимосвязаны, они обуславливают относительную автономность работы сердца