15. Ihmisen elämänkaaren aikana elimistössä tapahtuu monia muutoksia.

Lapsuus on kasvun ja kehityksen aikaa.

• Lapsuudessa opitaan motoristisia taitoja ja yhteisiä pelisääntöjä, sekä sosiiaalista kanssakäymistä.
• Aivojen koko kasvaa ja uusia hermosoluyhteyksiä muodostuu.

Murrosiässä tapahtuu fyysistä ja henkistä kehitystä

• Hypotalamus alkoittaa aivolisäkkeen sukupuolihormonien kasvua kiihdyttävää hormonia.
• sukupuolielimet kasvavat.
• Aivojen otsalohkossa tapahtuu suuria muutoksia.
• Nuorilla on identiteetti kriisi.

Ihmisen kehitys jatkuu läpi elämän

• Vaikka hormonien eritys laskee, ihmisen aivot kehittyvät aina kuolemaan saakka
• Ikääntyessä tukikudos menettää kimmoisuuttaan.
• Naisilla tulee vaihdevuodet, jolloin munasolujen irtoaminen loppuu ja lisääntymiskyky katoaa.

14. Uusi ihmisyksilö kehittyy hedelmöittyneestä munasolusta.

Kuva miehen sukupuolielimistä.

Miesten sukupuolielimet tuottavat testosteronia, joka vaikuttaa siittiöiden kasvuun ja sekundäärisiin sukupuoliominaisuuksiin eli luustolihasten ja parran kasvuun.

Kuva naisen sukupuolielimistä.

Naisten sukupuolielimet tuottavat useita hormoneja ja naisen hormonitoiminta on miehen hormonitoimintaa monismutkaisempi.

Hedelmöitys

• Hedelmöits tapahtuu, kun siittiö läpäisee munasolun pinnan ja siittiön ja munasolun haploidiset tumat yhdistyvät.
• Naisen hormonitoiminta muuttuu, kun istukka kehittyy kohdun ja sikiön välille.
• sikiön yksilökehitys jaetaan kolmeen osaan: solunjakautumisvaihe, alkoivaihe ja sikiövaihe.
• geenit määrittelevät ihmisen kehitystä suuresti.
• Yksilökehityksen tärkeät tapahtumat ovat 1) kolmiulotteisuude synty. 2) elinten ja ruumiinosien synty. 3) solujen erilaistuminen. ja 4) solujen määrän kasvu.

13. Elimistö puolustautuu mikrobeja vastaan

Mikrobit uhkaavat elimistöä

• Mikrobit eli bakteerit, virukset, alkueliöt ja sienet, kuten hiiva uhkaavat elimistöä joka päivä.
• Bakteerit muodostavat myrkyllisiä kemikaaleja, jotka ovat haitallisia elimistölle.
• Virukset käyttävät elimistön soluja isäntäsoluinaan ja lisääntyvät uusiin soluihin.

Kehon ulkoinen puolustus

Kehon ulkoisen puolustuksen muodostavat iho, limakalvot, kyynelneste, värekarvat ja vatsa. Iholla elää runsaasti hyviä bakteereja, jotka eivät ole iholle vaarallisia. Iho erittää aineita, jotka edistävät hyvien bakteerien kasvua ja heikentävät huonojen bakteerien leviämis mahdollisuuden. Iho on myös hieman hapan kaikille haitallisille bakteereille.

Mikrobeja tarttuu kiinni suun, ja nenän limakalvoihin, missä olevat värekarvat työntävät limaa kohti nielua ja mahaa, missä mikrobeja tuhotaan suolahapolla ja pepsiinillä.

Kehon sisäinen puolustus

• Syöjäsolut eli makrofagit ja neutrofiilit syövät mikrobeja, jotka ovat päässeet kudokseen. Syöjäsolut tuhoavat kaikkia mikrobeja, sekä kehon vanhentuneita ja sairaita soluja.
• Imusolut ovat erikoistuneet tietyn mikrobin tuhoamiseen. Imusolut jaetaan t- ja b- imusoluihin. T-imusolut jaetaan vielä tappajiin  ja auttajiin. B-imusolut muodostavat vasta-ainetta kun ne kohtaavat tietyn mikrobin.
• Mikrobien solukalvon pinnassa on antigeenejä, jotka käynnistävät immuniteetin.

Rokotus

• rokotuksessa ihmiselle annetaan kuolleita tai lamaannutettuja taudinaiheuttajia, jonka b-imusolut tunnistavat vieraaksi antigeeniksi ja alkavat muodostaa vasta-ainetta.

Kuvassa punaiseksi värjättyjä valkosoluja.

12. Iho on elimistön ja ympäristön rajapinta

Ihmisen iho suojaa

• Ihmos solut ovat epiteelisiä soluja eli ne ovat tiiviitä, levymäisijä ja kerroksellisia. Tämä anttaa ihmiselle erityisen hyvän suojarakenteen. Ihossa on myös paljon muita solukerrokksia.
• Ihon päätehtävät ovat suojata muita elimiä fyysisiltä, ja kemiallisilta hazardeilta ja säteilyltä. Iho on taipuisaa ja sen ihonalaiskudoksen rasvakerros luo hyvän lämmöneristeen. Iho toimii myös aistinelimenä ja se aistii hyvin lämmön, paineen ja kosketuksen.
• Ihon talirauhaset tuottavat talia ihon pinnalle, joka pitää ihon hyvässä kunnossa. Tali sisältää ihmiselle hyödyllisten bakteerien kasvua edistävää ainetta. Se tekee myös ihosta notkean ja vettä hylkivän.

Kuva ihon rakenteesta.

Ihminen on tasalämpöinen eläin

• Tasalämpöisyys tarkoittaa, mikä tarkoittaa että ihmisen kehon lämpötila on ympäristöstä riippumatta koko ajan noin 37 astetta. Ihminen tuntee olonsa mukavaksi noin 28-31 asteen lämpötilassa. Erilainen ilmasto on edellyttänyt kekseliäisyyttä ja sopeutuvaisuutta ihmisten keskuudessa.
• Ihminen sopeutuu kylmään ja kuumaan ihon avulla. Kylmässä pintaverisuonet supistuvat ja karvankohottaja lihakset nostavat ihokarvat pystyyn. Kuumassa pintaverisuonet laajenevat ja hikirauhaset alkavat erittää hikeä, jotta lämoöä poistuisi kehosta.

Aistien avulla saadaan tietoa ympäristöstä ja itsestä

Ihmisen aistit ovat kehityneet palvelemaan ssopeutumista ympäristöön, missä ihmiset ovat kulloinkin eläneet.

Varsinaiset aistimukset syntyvät vasta aivoissa

• aistit reagoivat vain osaan ympäristöstä tuleviin ärsykkeisiin.
• Esim. korvat reagoivat vain tiettyihin äänentaajuuksiin.
• Pitkään samanlaisena jatkuvaan ärsykkeeseen totutaan ja sen luomat hermoimpulssit vähenevät. Tätä kutsutaan adaptaatioksi.
• Ihmisellä on aistinelimiä, (silmät, korvat, iho...) jotka ottavat vastaan ympäristöstä tulevia ärsykkeitä ja muuttavat ne hermoimpulsseiksi, jotka etenevät aivoihin, missä informaatiota korjataan, suodatetaan, yhdistellään ja niiden voimakkuus tulkitaan.
• Aistumis tapahtuu oikeasti vasta keskushermostossa.
• Osa aistien lähettämistä hermoimpulsseista ei ohjaudu isoaivokuoreen vaan aivojen muihin osiin, jonka vuoksi ne ovat tiedostamattomia.

Käsitys ympäristöstä perustuu lähinnä näköaistin välittämään tietoon

Kuva ihmissilmän rakenteesta.

• Ihminen saa näköaistin avula enemmän tietoa ympäröivästä mmailmasta kuin millään muulla aistilla.Noin 70% ihmisen aistinsoluista sijaitsee silmän verkkokalvolla. Ihmisen silmät osopeutuvat hyvin, sillä ihminen näkee hyvinm myös hämärässä ja valoisassa ympäristössä.
• Verkkokalvolle muodostuneesta kuvasta aivot poimivat iettyjä piirteitä, kuten kontrasteja, ääriviivoja ja liikettä. Aivot myös lisäävät kuvaan sellaista, mitä siinä ei saattanut alunperin olla. Esimerkiksi kaupungeissa asuvat ihmiset erottavat hyvin kulmia ja suoria viivoja.
• Ihmissilmän verkkokalvolla on kahdenlaisia aistinsoluja sauvasoluja ja tappisoluja.
• Sauvasolujen avulla ihminen näkee hyvin hämärässä ympäristössä. Sauvasolujen näköpigmentti eli näköpurppura auttaa ihmistä näkemään hämärässä. Näköpurppura hajoaa valossa ja sen muodostuminen uudelleen kestää noin 30 minuuttia, joten pimeyteen tottuu noin puolessa tunnissa.
• Tappisolut reagoivat kirkkaassa ympäristössä. Niitä on kolmea eri tyyppiä. Ne reagoivat joko siniseen-, vihreään- tai punaiseen väriin. Aivot muodostavat näiden värien pohjalta kuvan värityksen.
• Sarveiskalvo, linssi ja lasiainen taittavat silmään tulevan valo, jolloin siitä muodostuu kuva verkkokalvolle.
• Ihmisen silmät suuntautuvat suoraan eteenpäin, mikä mahdollistaa hyvän syvyysnäön. Tämä auttaa etäisyyksien arvioinnissa.

Kuuloaistilla on suuri merkitys ihmisten välisessä viestinnässä

Kuva ihmisen korvan rakenteesta.

Kuuloasiti on ollut tärkeää ihmisen evoluution kannalta, sillä se on mahdollistanut puheen syntymisen. Ihmisen korva onkin herkkä puheen kaltaisille äänille. Korva on aistinelin, jonka tehtvänä on ilman painevaihtelujen eli ääniaaltojen muuntaminen hermoimpulsseiksi.

Korvanlehti kerää ääniaallot korvakäytävään, joka ohjaa ne tärykalvoon. Tärykalvo alkaa värähdellä ja se johtaa värähtelyn välikorvaan, missä sijaitsevat kuuloluut vasara, alasin ja jalustin. Kuuloluut ohjaavat värähtelyn simpukkaan, joka on nesteen täyttämä. Kuuloluut siirtävät värähtelyn simpukan nesteeseen, joka alkaa liikkua simpukassa. Nesteen liike ärsyttää simpukassa olevia aistinsoluja, jotka lähettävät hermoimpulssin aivojen kuulokeskukseen kuulohermoa pitkin.

Korvvassa sijaitsevat myös kaarikäytävät, jotka ovat nesteen täyttämät. Neste liikkuu ihmisen liikkuessa, jolloin se aiheuttaa värekarvojen liikkumista korvakäytävässä. Nämä värekarvat luovat hermoimpulssin, joka kulkeutuu aivojen liikekeskukseen.

Ympäristön kemialliset ärsykkeet aistitaan maku ja hajuaistin avulla

• Haju ja makuaisti reagoivat kaikkiin kemiallisiin ärsykkeisiin, jotka sopivat molekyylirakenteeltaan aistinsolujen reseptoreihin.
• Makuaisti on kemiallinen lähiasti. Kielen pinnan makusolut havaitsevat kemialliset ärsykkeet.
• Hajuaisti on kemiallinen kaukoaisti, joka antaa tietoa ympäristöstä.

Kipuaisti on tärkeä hengissä säilymisen kannalta

• Kipuaistimus voi syntyä mistä tahansa liian voimakkaasta ärsykkeestä.
• Kipua aistivia soluja on kaikkialla elimistössä, etenkin ihossa ja sisäelimissä, sekä ympäröivissä kudoksissa.
• Kipuaisti ei ole adaptoituva eli siihen ei totuta.

10. Munuaiset ja maksa ovat tärkeitä elimistön sisäisen tasapainon ylläpitäjiä

Munuaisten tehtäviä

• Säätelevät kehon nestetasapainoa poistamalla ylimääräistä vettä, tai säilyttämällä sitä kehossa.
• Pitävät yllä kehon ionitasapainoa.
• Säätelevät kehon PH:ta yhdessä henityselimistön kanssa.
• Poistava tarpeettomia aineita kuten ureaa.
• Valmistavat erytropoietiinia.

Kuva munuaisen verenkierrosta.

Munuaisten toiminta

1. suodattaminen: Munuaisvaltimo tuo verta hiussuonikeräseen, mistä siirtyy munuaiskoteloon vettä, kuona-aineita ja muita keholle hyödyllisiä aineita. Vain verisolut ja veriplasman osa protiineista jäävät hiussuoniin niiden ison koon takia. Suodattunutta nestettä kutsutaan alkuvirtsaksi, joka kulkeutuu kotelosta munuaistiehyeeseen.
2. Takaisinimeytyminen: Munuaistiehyeitä ympäröi hiussuonia, joihin suodattuu takaisen munuaistiehyeistä vettä ja keholle hyödyllisiä aineita. Noin 90% alkuvirtsasta siirtyy takaisin verenkiertoon. Vettä imeytyy enemmän kun elimistössä on liikaa vettä ja vähemmän kun elimistö kärsii veden puutteesta.
3. Aktiivinen eritys: Hiussuonista siirtyy munuaistiehyeeseen hormooneja, lääkeaineita, elintarvikkeiden lisäaineita ja muita elimistölle hyödyttömiä aineita. Aktiivinen eritys pitää yllä myös kehon PH tasapainoa.
4. Munuaistiehyeistä virtsa siirtyy kokoajaputkeen, jota pikin se kerääntyy munuaisaltaaseen, josta se kerääntyy virtsanjohtimia pitkin virtsarakkoon ja ulos kehosta virtsaputkea pitkin. Virtsarakon sulkijalihasta pystytään kontrolloimaan tahdonalaisesti.

Hermosto ja hormonit säätelevät munuaisten toimintaa

• Hypotalamus saa viestejä veren väkevyydestä, joka vaikuttaa aivolisäkkeen erittämän ADH:n määrään.
• ADH vaikuttaa veren takaisinimeytymiseen munuaisissa. Suuri ADH pitoisuus aikaansaa suuren vedemn imeytymisprosentin takaisin verenkiertoon.

Maksalla on monia tehtäviä

• Hajottaa haitallisia ja tarpeettomia ainita esim alkoholia.
• Muokkaa haitallisia aineita vesiliukoiseen muotoon ja tekee niistä vahemmän haitallisia.
• Varastoi glykogeeniä, A-vitamiinia, rautaa ja estää myrkkyjä pääsemästä verenkiertoon.
• Valmistaa rasvoja, glukoosia, kolesterolia, sappinestettä, ketoaineita, hormoneja ja ureaa.
• säätelee veren glukoosipitoisuutta.

9. Liikkumiseen tarvitaan luita, lihaksia ja energiaa

Luuston toimii tukirankana

• Ihmisellä on yli 200 luuta, jotka voidaan jakaa erilaisiin tyyppeihin.
• Luut antavat ihmisen keholle sen muodon yhdessä lihasten kanssa.
• Luusto tukee ihmiskehoa.
• Luusto on mukana liikkeiden tuottamisessa.
• Luut suojaavat tärkeitä sisäelimiä.
• Verisoluja syntyy pitkie ja litteiden luiden päässä.
• Luihin varastoituu myös mineraaleja.

Luu koostuu luusoluista ja väliaineesta

Luukudos koostuu haaramaisista luusoluista. Luusolut muodostavat rengasmaisia rakenteita, joista luut muodostuvat. Luiden sisällä on luuydin, missä kulke hermoja ja verisuonia. Luun sisällä on luuhohkaa, joka koostuu pienistä reistä, mikä antaa luulle enemmän kestävyyttä. Luusolujen välillä on myös väliainetta, joka koostuu kollageenisäikeistä, sekä kalsium- ja fosfaattikiteistä. Väliaine lisää luun joustavuutta ja tekee luukudoksesta kovan.

Kuva luusolusta.

Liikkeiden synty (luut)

• Luihin jänteillä kiinnittyneet luustolihakset supistuvat, joka liikuttaa luuta, mikä saa aikaiseksi liikkeen.
• Luiden välillä olevat nivelliitokset mahdollistava liikkeiden synnyn.
• Nic´veliä on kolmea eri tyyppiä.
• pallonivel
• sarananivel
• ratasnivel
• satulanivel
• Lihakset rentoutuvat, kun niiden vastavaikuttajalihas supistuu.

Liikkeiden synty (lihakset)

• Luustolihakset ovat poikkijuovaista lihaskudosta.
• Luustolihakset väsyvät helposti (verrattuna esim. sydänlihakseen)
• Lihassolujen määrä ei kasva kovin paljoa. Lihasten kasvu perustuu yksittäisten lihassolujen kasvuun.
• Lihasten supistumista säätelee tahdonalainen hermosto.
• Supistumisvaiheessa lihassolujen aktiini- ja myosiinisäikeet liukuvat toistensa lomiin.

Lihakset tarvitsevat paljon energiaa

• Lihassolut käyttävät energianaan ATP:tä. Lihas pystyy tuottamaan sitä glykogeenistä, veren rasvahapoista ja glukoosista.
• Lihassolut tuottavat energiaa mitokondrioissa palamisreaktiolla hapen avulla.
• Lyhytkestoisessa rasiuksessa lihassolut tuottavat energiaa maitohappokäymisellä.

Sydänlihaskudos ja sisäelinten lihaskudos

• sydänlihaskudos on poikkijuovaista lihaskudosta.
• Sisäelinten lihaskudos on sileää lihaskudosta.
• Sileä lihaskudos supistuu hitaasti, mutta sen toiminta on jatkuvaa. Sileän lihaskudoksen toimintaa säätelee autonominen hermosto ja hormonit.
• Sydänlihaskudosta on vain sydämessä. Sydänlihaskudos on myös tahdosta riippumatonta. Se supistuu nopeasti, mutta on väsymätöntä.