Наука техника технологии. Кафедра физиологии

Год выпуска: 2005

Жанр: Физиология

Формат: DjVu

Качество: Отсканированные страницы

Описание: Данный учебник «Физиология человека» впервые появился на английском языке в 1983 г. как перевод 20-го издания существующего долгое время немецкого учебника „Physio-logie des Menschen" («Физиология человека»). В этом новом английском издании текст фундаментально «освежен»: надо было привести его в соответствие с быстрым развитием многих направлений физиологии и учесть массу полезных предложений, сделанных как читателями, так и специалистами. Однако по своему подходу и дидактическим целям учебник продолжает соответствовать тому, что сформулировано в предисловии к первому изданию.
Хотелось бы отметить следующие важные моменты. Во-первых, содержание учебника «Физиология человека» существенно реорганизовано. Общие аспекты физиологии клетки и межклеточных взаимодействий, лежашие в основе функции всех органов, выделены из различных глав и собраны в отдельный вводный раздел. Мы в высшей степени признательны коллеге Й. Дуделю, взявшему на себя эту задачу.

Общая физиология клетки и межклеточные взаимодействия
Глава 1. Основы клеточной физиологии. Й. Дудель (пер. Ю. Б. Шмуклер)
1.1. Клетка как единица физиологических процессов обмена
1.2. Обмен веществами между клеткой и окружающей средой
1.3. Перенос веществ внутри клетки
1.4. Регуляция клеточных функций
1.5. Литература
Глава 2. Передача информации посредством электрического возбуждения. И. Дудель (пер. М. А. Каменская)
2.1. Потенциал покоя
2.2. Потенциал действия
2.3. Токи через потенциалзависимые мембранные каналы
2.4. Электротон и стимул
2.5. Распространение потенциала действия
2.6. Генерация импульсных разрядов при длительной деполяризации
2.7. Литература
Глава 3. Межклеточная передача возбуждеиня. И. Дудель (пер. М.А. Каменская)
3.1. Химическая синаптическая передача
3.2. Взаимодействия синапсов
3.3. Микрофизиология химической синаптиче-ской передачи
3.4. Электрическая синаптическая передача
3.5. Литература
Двигательные и интегративные функции нервной системы; физиология мышц
Глава 4. Мышца. Й. Рюэгг (пер. М. А. Каменская)
4.1. Молекулярный механизм сокращения
4.2. Регуляция мышечного сокращения
4.3. Мышечная механика
4.4. Энергетика мышцы
4.5. Гладкая мышца
4.6. Литература
Глава 5. Двигательные системы. Р. Шмидт, М. Визендангер (пер. М. А. Каменская)
5.1. Нервная регуляция позы и движений: общие положения
5.2. Рецепторы двигательных систем: мышечные веретена и сухожильные органы
5.3. Спинальные двигательные рефлексы
5.4. Двигательные центры ствола головного мозга
5.5. Мозжечок
5.6. Базальные ганглии
5.7. Двигательные области коры больших полушарий
5.8. Восстановление функций после повреждений двигательной системы
5.9. Литература
Глава 6. Интегративные функции центральной нервной системы. Р. Шмидт (пер. Н. Н. Алипов)
6.1. Определение и локализация интегративных функций
6.2. Основы физиологии коры головного мозга
6.3. Сон и бодрствование
6.4. Нейрофизиологические корреляты сознания и речи
6.5. Пластичность, научение и память
6.6. Функции лобных долей
6.7. Литература
Глава 7. Нервная система с точки зрении теории информации. М. Циммерман (пер. О. В. Левашов)
7.1. Введение в теорию информации
7.2. Теория информации в сенсорной физиологии
7.3. Измерение информации в психологии
7.4. Литература
Общая и специальная сенсорная физиология
Глава 8. Общая сенсорная физиология. X. Хандверкер (пер. О. В. Левашов)
8.1. Предмет изучения общей сенсорной физиологии
8.2. Общая объективная сенсорная физиология
8.3. Общая субъективная сенсорная физиология
8.4. Интегративная сенсорная физиология
8.5. Литература
Глава 9. Соматовисцеральная сенсорная система. М. Циммерман (пер. Н. Ю. Алексеенко)
9.1. Психофизика кожной механорецешши
9.2. Кожные механорецепторы
9.3. Психофизика терморецепции
9.4. Терморецепторы
9.5. Висцеральная чувствительность
9.6. Проприоцепция
9.7. Функциональный и анатомический обзор центральной соматосенсорной системы
9.8. Передача соматовисцеральной информации в спинном мозгу
9.9. Соматосенсорные функции ствола мозга
9.10. Таламус
9.11. Соматосенсорные проекционные области в коре
9.12. Контроль афферентного входа в сомато-сенсорной системе
9.13. Литература
Глава 10. Ноцицепция и боль. Р. Шмидт (пер. Н. Ю. Алексеенко)
10.1. Характеристика боли
10.2. Нейрофизиология боли
10.3. Патофизиология ноцицепции и боли
10.4. Эндогенное и экзогенное торможение боли
10.5. Литература
Глава 11. Зрение. О. Й. Грюссер, У. Грюссер-Корнельс (пер. О. В. Левашов)
11.1. Смотреть, видеть, созерцать
11.2. Свет и его восприятие
11.3. Восприятие и обработка сигналов сетчаткой
11.4. Нейрофизиология и психофизика восприятия света и темноты
11.5. Обработка сигналов в центральных отделах зрительной системы
11.6. Практические и клинические аспекты физиологии зрения
11.7. Цветовое зрение
11.8. Литература
Глава 12. Физиология чувства равновесия, слуха и речи. Р. Клинке (пер. Ю. Б. Шмуклер)
12.1. Физиология чувства равновесия
12.2. Физиология слуха
12.3. Физиология речевого аппарата
12.4. Литература
Глава 13. Вкус и обоняние. X. Альтнер, Й. Бекх (пер. Ю.Б. Шмуклер)
13.1. Характеристика химических ощущений
13.2. Вкус
13.3. Обоняние
13.4. Литература
Глава 14. Жажда и голод: общие ощущения. Р. Шмидт (пер. Ю. Б. Шмуклер)
14.1. Жажда
14.2. Голод
14.3. Литература

В статьях содержится научная и научно-популярная информация. Разделы включают в себя такие тематики, как строение организма (клеточный уровень), заболевания, связанные с нарушениями функций органов и других составляющих, анатомия органов, систем, аппаратов. Строение и работа каждой системы тщательнейшим образом описаны и снабжены подробными иллюстрациями, некоторые системы проиллюстрированы схематически, с анатомической, либо гистологической точки зрения.

Каждый рисунок или схема содержат объяснение работы того или иного органа или системы с учетом фундаментальных принципов гистологии, анатомии и физиологии . Также указываются механизмы функционирования организма в целом, которые позволяют ему, развиваясь самостоятельно, в то же время оставаться неразрывно связанным со средой обитания.

Строение и функции клеток, тканей, внутренних органов и систем

Важное значение на сайте имеют материалы о клетках, тканях и органах человеческого организма. Подробно разбирая строение, той или иной структуры тела человека, мы глубже и более обширно понимаем составляющие наук, а в результате можем взглянуть на организм человека в целом.

Книги и учебники

Новым разделом сайта стали книги и учебники по естественным и околоестественным наукам и дисциплинам среди которых расположились пособия по анатомии, физиологии, гистологии, психофизиологии, неврологии, оториноларингологии, офтальмологии, педиатрии, травматологии, книги о мозге человека и о неврозах, литература для акушеров, стоматологов, фельдшеров, а также множество других разделов.

Картинки, рисунки и схемы по анатомии человека

Еще одним новым разделом сайта стал раздел с различными рисунками и схемами внутренних органов и систем человека. Данные графические материалы призваны помочь в изучении анатомии человека, позволяя наглядно ознакомиться со структурами человеческого организма. Картинки, по возможности, распределены по системам органов, некоторые рисунки и схемы оставлены без категории или могут относится одновременно к нескольким системам сразу. Среди примеров, можно назвать схемы строения селезенки, являющейся не только органом кроветворения, но и обеспечивающей иммунную функцию.

Интересные факты о внутренних органах и системах

〄 Мозг человека содержит огромное количество воды. Не смотря на свое сложное строение, 80% мозга человека составляет вода;

〄 Сам мозг не испытывает боль, в отличие от тканей, что его окружают. Связано это с элементарным отсутствием рецепторов в тканях органа;

〄 Нейроны не являются одинаковыми и, как минимум, делятся на типы, а из этого следует, что и информация передвигается по их отросткам с разной скоростью;

〄 Тезис о том, что нейроны не восстанавливаются до сих пор остается спорным, однако, достоверным фактом остается рост нервных клеток на протяжении всей нашей жизни;

〄 Кровеносные сосуды образуют огромную сеть, поставляя питание множественным клеткам человеческого организма. Если можно было бы вытянуть эту сеть в одну линию, то такого единого «сосуда» хватило бы, чтобы 2,5 раза обогнуть Землю;

〄 Самым длинным органом нашего организма является тонкий кишечник;

〄 Еще одно необычное свойство нашего мозга – это его чрезмерная любовь к кислороду. Среди всего кислорода, что получает организм человека, 20% забирает себе головной мозг. Этим объясняется и подтверждается высокая чувствительность органа к отсутствию поставок;

〄 А для любителей фонтанов, есть очень знаменитый факт, и да, речь идет о сердце – органе, создающем настолько сильное давление, что его вполне может хватить на кровавый фонтан 9-метровой высоты;

〄 Когда вы родились, костей у вас было куда больше чем сейчас, а именно, примерно на треть больше. Но можете прекратить панику, кости вы не растеряли, они просто и прозаично срослись. Сейчас их в вашем организме около 206, ну, плюс-минус несколько;

〄 Давным-давно ходит молва, что если отделить голову от тела человека, то она еще может оставаться в сознании около 15-20 секунд. Подобные данные представлялись еще со времен казней, когда голова казненного могла моргать еще сколько-то секунд после отсечения;

〄 Помимо детей, долгов или растущего бизнеса, после смерти мы вполне способны оставить 3, а то и 4 кг. праха, дело лишь за кремацией;

〄 Несмотря на кислородную прожорливость мозга, энергии он потребляет не так уж и много, а именно, как 10-ваттная лампочка. Экономичен и полезен;

〄 Без слюны мы не способны растворять пищу, а следовательно, не можем и почувствовать ее вкус;

〄 Примерная скорость путешествия нервного импульса от и до головного мозга равна 273 км в час;

〄 Отпечатки пальцев – это неотъемлемая и уникальная анатомическая характеристика каждого человека. Оформление отпечатков завершается у ребенка к 6-му месяцу беременности;

Физиология - это наука о том, как функционируют органы и системы живых организмов. Что изучает наука физиология? Больше, чем любая другая она изучает биологические процессы на элементарном уровне для того, чтобы объяснить, как работает каждый отдельный орган и весь организм в целом.

Понятие «физиология»

Как сказал один знаменитый физиолог Эрнест Старлинг, физиология сегодня - это медицина завтрашнего дня. - это наука о механических, физических и биохимических функциях человека. которая служит основой для современной медицины. Как дисциплина, она имеет отношение к таким областям, как медицина и здравоохранение, и создает основу для понимания того, как человеческий организм адаптируется к стрессам, болезням и физической активности.

Современные исследования в области физиологии человека способствуют появлению новых способов обеспечения и повышения качества жизни, развитию новых медицинских методов лечения. Основным принципом, который является основой для изучения физиологии человека, является поддержание гомеостаза посредством функционирования сложных систем управления, охватывающих все уровни иерархии человеческой структуры и функций (клеток, тканей, органов и систем органов).

Физиология человека

Как наука занимается изучением механических, физических и биохимических функций человека в добром здравии, его органы и клетки, из которых они состоят. Основной уровень внимания физиологии - это функциональный уровень всех органов и систем. В конечном счете наука дает представление о комплексных функциях организма в целом.

Анатомия и физиология являются тесно связанными между собой областями исследования, анатомия изучает формы, а физиология - функции. Что изучает наука физиология человека? Эта биологическая дисциплина занимается изучением того, как тело функционирует в нормальном состоянии, а также исследует возможные дисфункции организма и различные заболевания.

Что изучает наука физиология? Физиология дает ответы на вопросы о том, как работает тело, что происходит, когда человек рождается и развивается, о том, как системы организма адаптируются в условиях стрессов, таких как физические упражнения или экстремальные условия окружающей среды, и о том, как изменяются функции организма при болезненных состояниях. Физиология затрагивает функции на всех уровнях, от нервов - к мышцам, от головного мозга - к гормонам, от молекул и клеток - до органов и систем.

Системы человеческого тела

Физиология человека как наука изучает функции органов человеческого тела. Телосложение включает в себя нескольких систем, которые работают вместе для нормального функционирования всего организма. Некоторые системы взаимосвязаны между собой, и один или несколько элементов одной системы могут быть частью или служить другой.

Выделяют 10 основных систем организма:

1) Сердечно-сосудистая система отвечает за перекачивание крови через вены и артерии. Кровь должна поступать в организм, постоянно вырабатывая топливо и газ для органов, кожи и мышц.

2) Желудочно-кишечный тракт отвечает за обработку пищи, ее переваривание и преобразование ее в энергию для организма.

3) отвечает за воспроизводство.

4) состоит из всех ключевых желез, отвечающих за выработку секреций.

5) - это так называемый «контейнер» для тела, для защиты внутренних органов. Ее главный орган, кожа, покрыт большим количеством датчиков, которые передают внешние сенсорные сигналы в головной мозг.

6) Опорно-двигательная система: скелет и мышцы ответственны за общую структуру и форму человеческого тела.

7) Дыхательная система представлена носом, трахеями и легкими и отвечает за дыхание.

8) помогает организму избавиться от нежелательных отходов.

9) Нервная система: сеть нервов соединяет мозг с остальным телом. Эта система отвечает за чувства человека: зрение, обоняние, вкус, осязание и слух.

10) Иммунная система защищает или пытается защитить тело от болезни и недуга. Если в организм проникают инородные тела, то система начинает вырабатывать антитела для защиты организма и уничтожения нежелательных гостей.

Кому и для чего нужно знать физиологию человека?

То, что изучает наука физиология человека, может быть увлекательной темой для врачей и хирургов. Кроме медицины, затрагиваются также другие области знаний. Данные физиологии человека имеют важное значение для спортивных специалистов, таких как тренер и физиотерапевт. Кроме того, в рамках мировой практики медицины применяются различные виды терапии, например, массаж, где также важно знать, как устроено тело, чтобы проводимое лечение было максимально эффективно и приносило только пользу, а не вред.

Роль микроорганизмов

Микроорганизмы играют ключевую роль в природе. Они делают возможным переработку материалов и энергии, они могут быть использованы как клеточные «фабрики» по производству антибиотиков, ферментов и пищевых продуктов, они также могут вызвать инфекционные заболевания у человека (например, заражение пищевым способом), животных и растений. Их существование напрямую зависит от способности к адаптации в переменчивой окружающей среде, наличия питательных веществ и света, важную роль играет также рН-фактор, такие категории, как давление, температура и многие другие.

Физиология микроорганизмов

Основу жизнедеятельности микроорганизмов и всех остальных живых существ составляет обмен веществ с окружающей средой (метаболизм). При изучении такой дисциплины, как физиология микроорганизмов, важную роль играет метаболизм. Это процесс построения химических соединений в клетке и их разрушения в процессе деятельности для получения необходимой энергии и строительных элементов.

Метаболизм включает в себя анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция). Физиология микроорганизмов изучает процессы роста, развития, питания, способы получения энергии для осуществления этих процессов, а также их взаимодействие с окружающей средой.

Физиология (от греч. fysis – природа иlogos – наука) – наука о процессах, протекающих в организме человека, о его функциях. Предметом физиологии является изучение жизнедеятельности целостного организма во взаимодействии его с окружающей средой в различных условиях существования.

Возникновение первых представлений о физиологических функциях относится к глубокой древности. Но основы физиологии как науки были заложены трудами исследователей XVI–XVIII вв. (анатомические исследования А. Везалия, М. Сервета, открытие кровообращения У. Гарвеем, рефлексов – Р. Декартом, биоэлектрических явлений – Л. Гальвани и др.).

Во второй половине XIX в., когда были сделаны три великих открытия в естествознании – закон сохранения энергии, создана клеточная теория и разработано эволюционное учение (дарвинизм) – физиология, как наука, получила теоретическую базу. К этому времени были накоплены многочисленные экспериментальные факты, но отсутствовали сколько-нибудь значительные теоретические представления о связи различных функций организма между собой. Во второй половине XIX в. наибольшие достижения имели место в изучении функций отдельных органов и физиологических систем организма, а также регуляции и координации их деятельности. Была выявлена тесная связь между строением органов и их функцией. Тонкие наблюдения и блестящие эксперименты выдающихся французских исследователей Ф. Мажанди, К. Бернара, Э. Марея, немецких – Г. Гельмгольца, Э. Пфлюгера, Э. Дюбуа-Реймона, итальянского ученого А. Массо, русских – И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Б.Ф. Вериго, Н.Е. Введенского и др. дали возможность более детально изучать деятельность сердечно-сосудистой системы, органов чувств, дыхательного аппарата, желудочно-кишечного тракта, органов выделения, мышц, обмена веществ и др.

Во второй половине XIX в. и в первой половине XX в. широко развернулось изучение функций нервной системы. Была выдвинута рефлекторная теория нервной деятельности и на ее основе дана общая характеристика физиологии центральной нервной системы. Важнейшее значение имели работы Сеченова, которыми были заложены основы изучения функций общего отдела нервной системы, – головного мозга – как материального субстрата психических явлений. И.П. Павлов и его ученики создали новый раздел физиологии, имеющий первостепенное значение для материалистического естествознания, – учение о высшей нервной деятельности человека.

Успехам физиологии в немалой степени способствовало развитие физики, химии, техники (особенно радиотехники, электроники, кибернетики). Сложные физические и химические методы исследования (осциллография, электроэнцефалография, энцефалоскопия, электронная микроскопия, рентгенография, методы радиоактивных изотопов и т.д.) позволили проникнуть в сущность процессов, совершающихся не только в различных органах и физиологических системах, но и в клетках и в частях клетки.

1. Мозг и сознание

   1. Сознание – функция мозга

Достоверные факты свидетельствуют о том что, сознание есть только там и тогда, где есть здоровый, нормально функционирующий головноймозг человека. Смерть мозга, даже когда искусственно продолжается кровообращение в теле и дыхание легких, отождествляется специалистами с биологической смертью человека. Остановка сердца и прекращение дыхания, как критерии смерти, стали весьма относительными критериями. Вопрос о наступлении смерти связывается с вопросами о времени и механизмах возникновения необратимых изменений в организме в целом и головном мозгу в частности. Нарушения метаболизма мозга, в первую очередь кислородное голодание, приводят к нарушениям сознания от небольших отклонений до глубокой комы, т.е. полного прекращения контакта с окружающим миром.

Современная наука конкретизирует представления о прямых и обратных связях сознания и мозга. В последние десятилетия усиленно развивались нейрокибернетические модели мозговой деятельности, психофармакологические исследования измененных состояний сознания, представления о локализации психических функций, изучение функциональной асимметрии мозга и психофизиология чувственного отображения. Все эти исследования существенно обогатили наши представления о функциях головного мозга. Успехи исследования головного мозга, все более глубокое понимание переработки информации в мозгу и способов ее кодирования открывают новые возможности самосовершенствования человека. Но эти завоевания науки могут быть использованы для создания средств психического контроля над личностью и обращены во вред людям. Ведь расшифровка нейродинамического кода приведет к повышению степени “открытости” субъективного мира личности.

Фундаментальным свойством головного мозга является его асимметрия . Она проявляется в раннем детстве, нарастает и достигает максимума к зрелому возрасту и значительно ослабевает в старости. Только парная работа асимметричных по функциям полушарий мозга обеспечивает ясное сознание человека.

Опознание голосов животных и птиц, музыкальный слух и музыкальные способности – дело правого полушария. Больные с повреждением левого полушария, вызвавшим глубокие нарушения речи вплоть до полной немоты, сохраняли способность воспроизводить известные им мелодии, даже напевать простые песенки. Известны случаи, когда из-за левостороннего повреждения мозга выдающиеся композиторы теряли речь, но сохраняли способность сочинять музыку. Наоборот, очень незначительные повреждения определенных областей правого полушария, не вызывая нарушения речи, приводили к потере музыкальных способностей: нарушалось пение, игра на музыкальных инструментах, исчезал дар композиции. Не только теоретически, но и практически важно учитывать психические особенности правшей и левшей.