
- •«Оренбургский государственный университет»
- •Физиология человека и животных
- •Содержание
- •Пояснительная записка
- •1 Введение в физиологию человека и животных. Основные понятия курса
- •1.1 Предмет физиологии, ее связь с другими науками. Методы физиологических исследований
- •1.2 Краткая история становления и развития физиологии человека и животных
- •1.3 Общие закономерности физиологии и ее основные понятия
- •2 Понятие о внутренней среде организма. Физиология кровообращения и лимфообращения
- •2.1 Понятие о внутренней среде организма
- •2.2 Состав, объем и функции крови
- •2.3 Форменные элементы крови
- •2.4 Физико-химические свойства крови
- •2.5 Свертывание и переливание крови
- •2.6 Регуляция системы крови
- •2.7 Физиология кровообращения
- •2.8 Регуляция сердечно - сосудистой системы
- •3 Физиология дыхания
- •3.1 Фаза внешнего дыхания
- •3.2 Обмен газов в легких и их транспорт кровью
- •3.3 Регуляция дыхания
- •4 Физиология пищеварения
- •4.1 Общая характеристика пищеварительных процессов
- •4.2 Пищеварение в ротовой полости
- •4.3 Пищеварение в желудке
- •4.4 Пищеварение в тонком кишечнике
- •4.5 Пищеварение в толстом кишечнике
- •4.6 Всасывание продуктов переваривания пищи
- •5 Физиологические основы обмена веществ и энергии. Теплообмен
- •5.1 Обмен белков
- •5.2 Обмен углеводов
- •5.3 Обмен жиров
- •5.4 Водно-солевой обмен
- •5.5 Обмен энергии
- •5.6 Регуляция обмена веществ и энергии
- •5.7 Теплообмен
- •6 Физиология выделения
- •6.1 Общие данные о выделительных процессах
- •6.2 Физиология почек
- •6.3 Потоотделение
- •7 Эндокринная система. Гуморальная регуляция функций
- •7.1 Общая характеристика эндокринной системы
- •7.2 Функции эндокринных желез
- •7.3 Изменения эндокринных функций человека при различных состояниях
- •8 Нервно-мышечная система. Физиология возбудимых тканей. Опорно-двигательный аппарат
- •8.1 Физиология мышц
- •8.2 Произвольные движения
- •8.3 Нисходящие двигательные системы
- •9 Физиология центральной нервной системы. Нервная регуляция функций
- •9.1 Общий обзор функций цнс
- •9.2 Основные функции нейронов и их взаимодействия
- •9.3 Особенности деятельности нервных центров
- •9.4 Координация функций цнс
- •9.5 Физиология спинного мозга и подкорковых отделов
- •9.6 Вегетативная, или автономная, нервная система
- •9.7 Лимбическая система головного мозга
- •9.8 Физиология коры большого мозга
- •10 Физиология сенсорных систем
- •10.1 Общее строение и функции сенсорных систем
- •10.2 Классификация рецепторов и механизмы их возбуждения
- •10.3 Физиологические свойства рецепторов. Кодирование информации
- •10.4 Сенсорные системы человека и млекопитающих
- •10.5 Обработка информации в корковых отделах сенсорных систем
2 Понятие о внутренней среде организма. Физиология кровообращения и лимфообращения
2.1 Понятие о внутренней среде организма
Внутренняя среда организма не имеет контакта с внешней средой и отделена от нее специальными структурами, которые получили название внешних барьеров. К ним относятся кожа, слизистые оболочки, эпителий желудочно-кишечного тракта. Кровь не соприкасается непосредственно с клетками органов. Исключение составляют костный мозг и селезенка. Как же осуществляется питание клеток и удаление метаболитов? Из плазмы крови образуется тканевая (межклеточная, интерстициальная) жидкость, которая играет роль непосредственной питательной среды клеток. Состав и свойства тканевой жидкости специфичны для отдельных органов и соответствуют их структурным и физиологическим особенностям. В связи с тем, что кровь является источником образования тканевой жидкости, ее называют универсальной внутренней средой организма.
Физиологические механизмы, находящиеся между кровью и тканевой жидкостью, называются гистогематическими барьерами. Морфологически гистогематические барьеры представлены эндотелием кровеносных капилляров, который отделяет содержимое сосуда (кровь) от клеток. Гистогематические барьеры регулируют обменные процессы между кровью и тканями и поддерживают относительное постоянство состава и физико-химических свойств внутренней среды организма.
Очень важным свойством внутренней среды организма является способность сохранять постоянство своего состава свойств. Вместе с тем, составные части крови чрезвычайно подвижны и быстро отражают наступившие в организме изменения в условиях нормы и патологии.
Кровь представляет собой внутреннюю жидкую среду (ткань) организма, обеспечивающую определенное постоянство основных физиологических и биохимических параметров и осуществляющую гуморальную связь между органами. Существует два понятия: периферическая кровь, состоящая из плазмы и находящихся в ней во взвешенном состоянии форменных элементов и система крови. Система крови включает периферическую кровь, органы кроветворения и кроверазрушения (костный мозг, печень, селезенка и лимфатические узлы). Кровь является своеобразной формой ткани и характеризуется рядом особенностей как жидкая среда организма, которая находится в постоянном движении и составные части которой имеют разное происхождение, образуются и разрушаются в основном вне ее.
2.2 Состав, объем и функции крови
Кровь состоит из форменных элементов (42-46%) — эритроцитов (красных кровяных клеток), лейкоцитов (белых кровяных клеток) и тромбоцитов (кровяных пластинок), а также жидкой части — плазмы (54-58%). Таким образом, кровь – жидкая ткань, в которой клетками являются форменные элементы, а межклеточным веществом – плазма. Плазма крови, лишенная фибриногена, называется сывороткой. У взрослого человека общее количество крови составляет 5-8% массы тела, что соответствует 5-6л.
Количество эритроцитов в крови примерно в тысячу раз больше, чем лейкоцитов, и в десятки раз выше, чем тромбоцитов. Последние по своим размерам в несколько раз меньше, чем эритроциты. Поэтому эритроциты составляют более 90% всего объема, приходящегося на долю форменных элементов крови. Выраженное в процентах отношение объема форменных элементов к общему объему крови называется гематокритом. У мужчин гематокрит составляет в среднем — 46%, у женщин — 42%. Это означает, что у мужчин форменные элементы занимают 46%, а плазма — 54% объема крови, а у женщин — 42 и 58%, соответственно. Таким образом, у мужчин содержание эритроцитов в крови больше, чем у женщин. У детей гематокрит выше, чем у взрослых. В процессе старения гематокрит снижается. Чем выше гематокрит, тем выше вязкость крови, которая у здорового взрослого человека составляет 4-5 ед. Периферическое сопротивление кровотоку прямо пропорционально вязкости крови, поэтому любое заметное увеличение гематокрита вызывает повышение нагрузки на сердце. В результате кровообращение в некоторых органах может нарушаться.
Кровь выполняет в организме целый ряд физиологических функций.
Транспортная функция крови заключается в переносе всех необходимых для жизнедеятельности организма веществ (питательных веществ, газов, гормонов, ферментов, метаболитов).
Дыхательная функция эритроцитов состоит в доставке кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Кислород переносится преимущественно эритроцитами в виде соединения с гемоглобином — оксигемоглобином (НbО2). Углекислый газ переносится эритроцитами в виде соединения с углекислым газом – карбогемоглобином. В обычных условиях при дыхании воздухом 1 г гемоглобина присоединяет 1,34 мл кислорода. Поскольку в одном литре крови содержится 140-160 г гемоглобина, то количество кислорода в нем составляет около 200 мл. Эту величину принято называть кислородной емкостью крови (иногда этот показатель рассчитывают на 100 мл крови).
Таким образом, если принять во внимание, что общий объем крови в организме человека составляет 5 л, то количество кислорода, связанное с гемоглобином, в ней будет равно примерно одному литру.
Питательная (трофическая) функция крови заключается в переносе аминокислот, глюкозы, жиров, витаминов, ферментов и минеральных веществ от органов пищеварения к тканям, системам и депо.
Терморегуляторная функция связана с участием крови в переносе тепла от органов и тканей, в которых оно вырабатывается, к органам, отдающим тепло, чем и поддерживается температурный гомеостаз.
Выделительная функция направлена на перенос продуктов обмена (мочевина, креатин, индикан, мочевая кислота, вода, соли и др.) от мест их образования к органам выделения (почки, легкие, потовые и слюнные железы).
Защитная функция крови, прежде всего, состоит в формировании иммунитета, который может быть как врожденным, так и приобретенным. Различают также тканевый и клеточный иммунитет. Тканевый иммунитет обусловлен выработкой антител в ответ на поступление в организм микробов, вирусов, токсинов, ядов, чужеродных белков. Клеточный иммунитет связан с фагоцитозом, в котором ведущая роль принадлежит лейкоцитам, активно уничтожающим попадающие в организм микробы и инородные тела, а также собственные отмирающие и мутагенные клетки.
Регуляторная функция заключается в осуществлении как гуморальной (перенос кровью гормонов, газов, минеральных веществ), так и рефлекторной регуляции, связанной с влиянием крови на интерорецепторы сосудов.