Главная страница

Методичка по физиологии. Физиология человека


Скачать 2,63 Mb.
НазваниеФизиология человека
АнкорМетодичка по физиологии.doc
Дата20.10.2016
Размер2,63 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаMetodichka_po_fiziologii.doc
ТипДокументы
#481
страница2 из 17
Каталог
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

УДК

ББК

ISBN © Уральский федеральный

университет, 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ..7

СТРОЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА (УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ОТ БИОМОЛЕКУЛ ДО ОРГАНИЗМА) ..9

НЕРВНая СИСТЕМа 13

Общий обзор нервной системы 13

Классификация нервной системы 13

Строение нейрона 14

Механизм возникновения и проведения нервного импульса 16

Движение ПД по аксону 18

Центральная нервная система 19

Принципы координации в деятельности ЦНС 19

Спинной мозг 21

Головной мозг 22

Асимметрия полушарий 25

Вегетативная нервная система 25

Влияние симпатической и парасимпатической системы

на эффекторные органы 26

ЭНДОКРИННая СИСТЕМа 28

Общий обзор эндокринной системы 28

Гипоталамо-гипофизарная система 30

Гипофиззависимые железы 32

Гипофизнезависимые железы 32

Периферические эндокринные железы 33

Щитовидная железа 33

Паращитовидные железы 34

Тимус (вилочковая железа) 34

Надпочечники 35

Половые железы 35

Поджелудочная железа 36

Регуляция деятельности желез внутренней секреции 36

иммунная система 38

Общий обзор иммунной системы 38

Органы иммунной системы 41

Клетки иммунной системы 43

Иммунитет 44

Биологический смысл 44

Виды иммунитета 44

Антиген 45

Иммунный ответ 46

Неспецифический иммунный ответ 47

Специфический иммунный ответ 47

Взаимосвязь неспецифического и специфического

иммунитета 48

СИСТЕМА КРОВИ И КРООБРАЩЕНИЕ 50

Система крови 50

Клетки крови 51

Сердечно-сосудистая система 51

Регуляция работы сердечно-сосудистой системы 58

Нервная регуляция 58

Гуморальная регуляция 59

Лимфатические сосуды 59

ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА и дыхание .61

Краткая характеристика органов дыхательной системы .61

Физиология дыхания .63

Механизм вдоха и выдоха .64

Легочные объемы .65

Регуляция дыхания .67

Дыхание при различных функциональных состояниях

организма .68

Методы изучения дыхания .69

Обмен веществ и энергии .72

ПИЩЕВАРЕНИЕ .76

Органы пищеварительной системы .76

Пищеварение в полости рта .77

Пищеварение в желудке .78

Пищеварение в тонком кишечнике .80

Пищеварение в толстом кишечнике ..81

Всасывание ..81

Регуляция работы пищеварительной системы ..82

ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ..84

Мочевыделительная система ..84

Механизм мочеобразования ..87

Регуляция деятельности почек ..88

ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ..90

Строение и функции костей ..90

Соединение костей ..92

Отделы скелета ..93

Мышцы ..95

Мышечное сокращение ..97

ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ..99

Труд. Виды труда 100

Физиологические изменения при мышечной работе 100

Виды мышечной работы 100

Приспособление мышц к статической

и динамической работе 101

Синтез АТФ и потребление кислорода при мышечной работе 103

Утомление мышц 105

Кровообращение, дыхание и система крови

при физической работе 105

СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ 109

Орган зрения 111

Орган слуха и равновесия 114

Орган слуха 114

Орган равновесия

(вестибулярный аппарат внутреннего уха) 116

Органы вкуса и обоняния 117

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ 120

Образование условных рефлексов 121

Торможение условных рефлексов 122

Аналитическая и синтетическая деятельность

коры головного мозга 124

Свойства нервных процессов

Типы высшей нервной деятельности 125

Первая и вторая сигнальные системы 126

Высшие психические функции 128

Функциональная система поведения 132

ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ 135

Задания для самоподготовки 135

Нервная система 135

Эндокринная система 139

Иммунная система 141

Кровь и кровообращение 143

Дыхательная система 147

Пищеварение 149

Выделительная система 151

Опорно-двигательный аппарат 154

Сенсорные системы 156

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 160
ПРЕДИСЛОВИЕ
В профессиональном образовании специалистов по безопасности жизнедеятельности, предотвращению и ликвидации чрезвычайных ситуаций важное место отводится дисциплинам медико-биологического профиля. Первой такой дисциплиной, которую осваивают студенты, является физиология человека. Физиология – одна из базовых наук, являющаяся фундаментом высшего образования биологов и врачей, психологов и педагогов. Однако специфика будущей профессиональной деятельности предъявляет требования к содержанию и методике преподавания физиологии в вузах различного профиля.

Организм человека представляет собой высокоорганизованную систему, составные части которой – клетки, ткани, органы и системы органов согласованно осуществляют свои функции для оптимального приспособления к изменяющимся условиям внешней среды. Целью курса физиологии является получение базовых представлений о функционировании организма человека в физиологических условиях, а также изменении этих функций в экстремальных условиях, получение представлений о механизмах адаптации и защиты организма. Курс физиологии человека служит основой для преподавания последующих дисциплин медико-биологического профиля.

Преподавание физиологии человека студентам технических специальностей затрудняет ряд обстоятельств: недостаточная общебиологическая подготовка студентов, небольшой объем аудиторных занятий, а также нехватка учебной литературы, ориентированной на таких студентов. Настоящее издание призвано восполнить данный пробел.

В пособии последовательно изложены базовые представления об организме человека, вопросы физиологии систем органов, обеспе­чивающих жизнедеятельность (системы крови и кровообращения, дыхания и пищеварения, выделения и органов чувств) и осуществляющих регуляцию их деятельности – нервной, эндокринной и иммунной. Учитывая отсутствие в учебных планах студентов технических специальностей курса анатомии человека, каждый раздел физиологии предваряется кратким описанием строения изучаемой системы органов. Авторы старались подобрать иллюстративный материал к лекциям с тем, чтобы сделать изложение наиболее наглядным. К каждому разделу в конце учебного пособия приведены тестовые вопросы для самоподготовки к лабораторным занятиям.

Авторы надеются, что данное пособие поможет повысить эффективность освоения дисциплины «Физиология человека» студентами института военно-технического образования и безопасности, энергетического и физико-технологического института.

СТРОЕНИЕ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА

(УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ОТ БИОМОЛЕКУЛ ДО ОРГАНИЗМА)
Физиология (от греч. рhysis – природа, logos – наука) изучает функции, процессы жизнедеятельности всего организма в условиях изменяющейся внешней среды.

Нормальная физиология изучает функции практически здорового, «нормального» человека. Нормальным можно считать такое состояние организма человека, когда его функции не нарушены.

Патологическая физиология исследует измененные болезнями органы и нарушенные при этом физиологические процессы.

Знание процессов, протекающих в здоровом организме, необходимо для понимания изменений, происходящих при воздействии вредных факторов окружающей среды, приводящих к развитию болезни. Эти знания позволят разрабатывать эффективные методы контроля и защиты человека и других живых организмов от действия вредных факторов.

Физиология изучает функции тела по частям, сначала его отдельные органы, системы и аппараты органов. Анализируя полученные результаты, физиологи в конечном итоге изучают целостный человеческий организм.
Уровни организации живой материи
В организации живой материи различают следующие уровни: клетки  ткани  органы  системы и аппараты органов  целостный организм (рис. 1).

Клетка – это универсальная структурно-функциональная единица живой материи. Количество клеток в организме человека составляет 1014...Клетки в организме человека разнообразны по форме и размерам, что обусловливается их положением в организме и функциями. Несмотря на это, все клетки имеют общие признаки строения.

Клетки окружены межклеточным веществом, которое представляет собой продукт жизнедеятельности клеток и расположенных в нем различных волокон соединительной ткани.

Ткань – это совокупность клеток, сходных по строению, функциям и происхождению, а также связанное с ними межклеточное вещество. В организме человека выделяют 4 типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Эпителиальная ткань образует поверхностные слои кожи, покрывает слизистую оболочку внутренних органов, образует железы. Эпителиальные клетки содержат мало межклеточного вещества и не имеют сосудов. Эпителиальные ткани выполняют следующие функции: защитную, секреторную, выделительную, а также обмена веществ между организмом и внешней средой.

К соединительной ткани относятся скелетные ткани (костная и хрящевая), кровь, собственно соединительная ткань. Особенностью соединительной ткани является наличие в межклеточном веществе значительного количества соединительнотканных волокон. Соединительные ткани выполняют разнообразные функции, среди которых можно отметить трофическую (связанную с участием клеток в обмене веществ), защитную (фагоцитоз, выработка защитных белков  антител), механическую (образуют опорные структуры органов, фасции, связки, скелет), пластическую (участвуют в процессах регенерации), гомеостатическую (обеспечивают постоянство основных констант внутренней среды человека).

Мышечная ткань подразделяется на поперечно-полосатую (скелетная), гладкую (образует сократительный аппарат в стенках внутренних органов, кровеносных и лимфатических сосудов) и сердечную. Мышечные ткани обладают свойствами сократимости и возбудимости и обеспечивают двигательные процессы в организме.

Нервная ткань является основным структурным элементом органов нервной системы. Она состоит из нервных клеток (нейронов) и связанных с ними клеток нейроглии.

Ткани образуют органы.

Орган – это совокупность различных тканей, объединенных общими функциями. В образовании каждого органа участвуют все четыре вида тканей, но одна ткань является главной, рабочей, например, для мозга – нервная ткань, для мышц – мышечная и так далее. Другие виды тканей выполняют вспомогательные функции.

Органы, имеющие общее происхождение, единый план строения, выполняющие общую функцию, образуют систему органов. Выделяют нервную систему, пищеварительную, дыхательную, половую и другие.

В теле человека выделяют также аппараты органов. В каждом аппарате органы объединены общей функцией, но имеют разное происхождение и строение (как опорно-двигательный аппарат).

Системы и аппараты органов образуют целостный человеческий организм. Организм (от лат. organio – устраиваю, придаю стройный вид) – это целостная биологическая система отдельного живого существа.

Рис. 1. Уровни организации от клетки до организма
Организм человека, как и любой другой живой организм, – это открытая биологическая система, которая находится в постоянном обмене с окружающей средой веществом, энергией, информацией.

В процессе обмена веществ извне в организм поступают питательные вещества, наружу выводятся конечные продукты жизнедеятельности.

Организм получает энергию, необходимую для жизнедеятельности, в составе питательных веществ, при окислении которых образуется АТФ – универсальный источник энергии в организме человека и животных. При совершении работы часть энергии рассеивается в пространстве в виде тепла.

Информацию об изменениях состояния окружающей среды организм получает с помощью сенсорных систем.

Организм обладает комплексом специфических свойств, которые делают его самостоятельной единицей живой материи:

  • обменом веществ (метаболизм);

  • раздражимостью (способность избирательно реагировать на изменения внешней и внутренней среды);

  • возбудимостью (ответная реакция организма на действие раздражителя, когда происходит переход из состояния физиологического покоя в состояние деятельности: в нервной ткани возникает импульс, мышечная клетка сокращается);

  • саморегуляцией (способность организма поддерживать гомеостаз). Способность организма сохранять постоянство основных показателей внутренней среды (кровь, лимфа, межклеточная (тканевая) жидкость) и функциональной активности органов на относительно постоянном уровне называется гомеостазом. Поддержание гомеостаза осуществляется с помощью регуляторных систем организма: нервной, эндокринной, иммунной. Первые две действуют как единая нейроэндокринная система и обеспечивают поддержание количественного гомеостаза; иммунная система, которая функционирует во взаимодействии с нейроэндокринной системой, поддерживает качественный (генетический гомеостаз);

  • репродукцией (в основе способности воспроизводить себе подобных лежат реакции матричного синтеза, то есть образование новых молекул на основе информации, заложенной в ДНК);

  • наследственностью и изменчивостью (первое – это передача признаков потомству, обусловленная стабильностью ДНК; второе – способность приобретать новые черты вследствие мутаций ДНК);

  • ростом и развитием(рост организмов происходит путем прироста массы за счет увеличения размеров и числа клеток; развитие проявляется в усложнении структуры и функций);

  • надежность функционирования и так далее.


НЕРВНАЯ СИСТЕМА
Общий обзор нервной системы

Нервная система – это совокупность органов, образованных нервной тканью. Основными свойствами нервной ткани является возбудимость и проводимость.

Функции нервной системы:

  • регуляция внутренних функций организма (обеспечение взаимосвязи отдельных органов и систем внутри организма, согласование их функций);

  • обеспечение взаимосвязи организма с внешней средой, приспособление к меняющимся условиям;

  • материальная основа психической деятельности.


Классификация нервной системы
По расположению (по топографическому признаку) нервную систему подразделяют на центральную (ЦНС) и периферическую (ПНС).

Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг. Это два отдела, переходящие друг в друга. Головной мозг заключен в полости черепа, спинной – в позвоночном канале.

В состав периферической нервной системы входят нервы, отходящие от головного и спинного мозга, и нервные узлы, представляющие собой скопление тел нейронов.

По функциональному признаку нервная система подразделяется на соматическую и вегетативную (автономную). Как вегетативная, так и соматическая система состоят из центрального и периферического отделов.

Соматическая нервная система осуществляет произвольную деятельность человека, иннервирует скелетные мышцы, мышцы языка, глотки. Основой деятельности соматической нервной системы являются условные рефлексы.

Вегетативная нервная система регулирует деятельность внутренних органов без участия сознания, автоматически на основе безусловных рефлексов.

Строение нейрона
Нервная система состоит из двух типов клеток  нейронов (нервные клетки) и нейроглии (вспомогательные клетки). Нейроны реагируют на нервные импульсы и переносят их из одной части тела в другую. Нейроглия защищает и питает нейроны.

Нейрон – главная клетка нервной системы. Нейроны разнообразны по форме и величине: бывают клетки зерна, звездчатые, пирамидные, веретенообразные. В каждом нейроне различают три основные части: тело (сома), отходящие от него отростки – дендриты и аксон (рис. 2).

Рис. 2. Мотонейрон спинного мозга позвоночных
Тело нейрона, как любая типичная клетка, имеет ядро и другие органеллы и выполняет по отношению к отросткам питательную функцию.

Короткие отростки – дендриты – приносят нервные импульсы к телу клетки от органов чувств или от другой нервной клетки.

Длинный отросток – аксон – проводит возбуждение к другим нейронам или рабочим органам – мышечной клетке или железе. Таким образом, нервный импульс всегда следует только в одном направлении: по дендриту к телу клетки и от него – по аксону. Аксоны многих нейронов покрыты чехлом из жироподобного вещества белого цвета, которое называется миелиновой оболочкой. В некоторых местах миелиновая оболочка истончается, и это называется перехватом Ранвье. Дендриты и аксоны заканчиваются нервными окончаниями.

В центральной нервной системе нервные клетки связаны друг с другом посредством синапсов. Синапс – это место контакта двух нейронов (рис. 3).

Рис. 3. Химический синапс
Синапсы бывают электрические и химические. Электрические синапсы представляют собой узкую синаптическую щель, которая не оказывает значительного сопротивления переходу пресинаптического потенциала на постсинаптическую мембрану.

Химические синапсы состоят из нервного окончания, покрытого пресинаптической мембраной, синаптической щели и постсинаптической мембраны тела или дендритов нейрона, которому передается нервный импульс. В нервных окончаниях вырабатываются и накапливаются особые химические вещества – медиаторы, участвующие в передаче возбуждения через синапс. В ЦНС различают возбуждающие и тормозные синапсы.

В возбуждающих синапсах медиаторами являются ацетилхолин, норадреналин, серотонин. Медиатор через синаптическую щель поступает к постсинаптической мембране и вызывает кратковременное повышение проницаемости мембраны по отношению к Na+, что приводит к ее деполяризации. По достижении критического уровня деполяризации (КУД) мембраны возникает потенциал действия (ПД) – распространяющееся возбуждение.

В тормозных синапсах медиаторы – аминокислоты глицин и γ-ами­номасляная кислота (ГАМК). Они изменяют проницаемость мембраны по отношению к ионам К+ и Cl-, что приводит к гиперполяризации мембраны и прекращению дальнейшего распространения возбуждения.

По функциям нейроны делятся на чувствительные (афферентные), двигательные (эфферентные) и вставочные.

Чувствительные нейроны воспринимают раздражение, преобразуют его в нервный импульс и проводят в ЦНС. Их тела всегда лежат вне ЦНС (в спинно-мозговых ганглиях и ганглиях черепно-мозговых нервов).

Двигательные нейроны проводят нервный импульс из ЦНС к рабочему органу (мышце или железе), то есть возбуждают мускулатуру, запускают работу желез.

Вставочные нейроны обеспечивают передачу информации внутри ЦНС (от чувствительных нейронов к двигательным). Тела этих нейронов лежат в пределах ЦНС.

Нервная система человека может быть представлена как система нейронных цепочек, передающих возбуждающие и (или) тормозные сигналы (нервная сеть).
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17

перейти в каталог файлов
связь с админом