- •Волгоград 2012
- •Рецензенты:
- •Введение
- •Глава 1. Предмет и задачи, краткая история физиологии. Методы физиологии. Общие физиологические понятия
- •Методы физиологических исследований
- •Краткая история физиологии
- •Общие физиологические понятия. Механизмы регуляции функций
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 2. Нервно-мышечная физиология
- •2.1. Понятие о двигательном аппарате. Виды и функции двигательных единиц (де). Композиция мышц
- •Виды мышечных волокон
- •Двигательные единицы
- •Композиция мышц
- •2.2. Физиологические свойства скелетных мышц. Фазовые изменения возбудимости нервной и мышечной ткани. Методы измерения возбудимости Физиологические свойства мышц
- •Природа возбуждения
- •Изменение возбудимости при возбуждении
- •2.3. Сила мышц. Виды силы и ее измерение. Факторы, определяющие силу мышц
- •I. Максимальная сила (мс). Ее определение возможно лишь при следующих условиях:
- •2.4. Теория мышечного сокращения. Одиночное и тетаническое сокращение мышц. Теория тетануса. Формы и типы мышечных сокращений
- •Механизм мышечного сокращения
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 3. Центральная нервная система
- •3.1. Функции цнс. Рефлекторный механизм деятельности цнс
- •Синаптический пузырек Нервный импульс терминаль нейромедиаторы Синаптическая щель Тело нервной клетки рецепторы
- •3.2. Понятие о нервном центре. Свойства нервных центров
- •Свойства нервных центров
- •3.3. Первичные механизмы координации рефлексов (дивергенция, конвергенция, синаптическое взаимодействие, иррадиация, явление взаимной индукции)
- •3.4. Принцип доминанты по а. А. Ухтомскому. Принцип общего конечного пути, как принцип координации рефлекторных процессов
- •3.5. Виды, механизмы торможения и их значение для организма
- •3.6. Функции спинного и продолговатого мозга. Сегментарные и надсегментарные рефлексы. Познотонические рефлексы
- •3.7. Функции среднего мозга. Мозжечок и его роль в организации движений
- •Мозжечок
- •3.8. Строение и функции вегетативной нервной системы. Функции промежуточного мозга как координатора вегетативных рефлексов
- •Особенности строения вегетативной (автономной) нервной системы
- •Роль вегетативной (автономной) нервной системы в организме
- •Функции симпатического отдела вегетативной нервной системы
- •Функции парасимпатического отдела вегетативной нервной системы
- •Промежуточный мозг
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 4. Физиология сенсорных систем
- •4.1. Понятие о сенсорных системах. Представления и. П. Павлова об анализаторах. Общие закономерности деятельности сенсорных систем (анализаторов)
- •Общие закономерности деятельности сенсорных систем
- •4.3. Классификация сенсорных систем
- •4.4. Основные свойства анализаторов. Пороги раздражения
- •Адаптация
- •Иррадиация и индукция
- •Следовые процессы в анализаторах
- •4.5. Классификация и механизмы возбуждения рецепторов
- •4.6. Зрительная сенсорная система
- •Светопреломляющие среды глаза и преломление света (рефракция)
- •Фоторецепция
- •Функциональные характеристики зрения
- •4.7. Вестибулярная сенсорная система
- •Функционирование вестибулярного аппарата
- •Влияние раздражений вестибулярной системы на другие функции организма
- •Роль функций вестибулярной сенсорной системы в спорте
- •4.8. Слуховая сенсорная система
- •Функции наружного, среднего и внутреннего уха
- •Физиологический механизм восприятия звука
- •4.9. Двигательная сенсорная система
- •Функции проприорецепторов
- •4.10. Тактильная, температурная, болевая сенсорные системы
- •4.11. Висцероцептивная (интероцептивная) сенсорная система
- •4.12. Обонятельная и вкусовая сенсорные системы
- •4.13. Значение деятельности сенсорных систем в спорте
- •Вопросы для самоконтроля
- •Что такое «сенсорные системы»? Каково их биологическое значение?
- •Перечислите основные функции анализаторов.
- •Какова общая структура сенсорных систем?
- •Глава 5. Высшая нервная деятельность
- •5.1. Предмет и методы внд, принципы рефлекторной теории. Учение и. П. Павлова об условных рефлексах, механизмы образования условных рефлексов
- •Механизм образования условных рефлексов
- •5.2. Торможение в коре больших полушарий головного мозга. Безусловнорефлекторное торможение
- •Характеристика безусловного торможения
- •Условное (внутреннее) торможение
- •5.3. Представления и. П. Павлова о типах внд
- •5.4. Теория функциональных систем п. К. Анохина
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 6. Физиология крови
- •6.2. Объем, состав и физико-химические свойства крови
- •Плазма крови
- •Форменные элементы крови
- •Эритроциты
- •Гемоглобин и его соединения
- •Эритропоэз
- •Лейкоциты
- •Тромбоциты
- •6.3. Группы крови. Система резус
- •Система резус
- •6.4. Иммунная система
- •6.5. Регуляция системы крови
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 7. Кровообращение
- •7.1. Понятие о кровообращении. Сердечный цикл. Фазы сердечной деятельности
- •Сердечный цикл и его фазы
- •Систола предсердий (0,1 с).
- •Систола желудочков (0,33 с).
- •Диастола желудочков (0,47 с).
- •7.2. Физиологические свойства сердечной мышцы и их отличия от скелетной мускулатуры, специфика сердечного сокращения
- •7.3. Производительность работы сердца. Методы определения
- •7.4. Давление крови и факторы, его обуславливающие. Методы измерения кровяного давления
- •7.5. Объемная, линейная скорость кровотока, кругооборот крови в покое и при мышечной работе
- •7.6. Иннервация сердца. Сердечнососудистый центр. Механизмы регуляции сердечной деятельности и сосудистого тонуса
- •Механизмы регуляции сердечной деятельности
- •7.7. Рефлекторная регуляция работы сердца и сосудистого тонуса
- •7.8. Гуморальная регуляция сердечной деятельности и сосудистого тонуса
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 8. Дыхание
- •8.1. Дыхание и его функции. Этапы дыхания
- •8.2. Механизм дыхательных движений
- •Механизм вдоха и выдоха
- •8.3. Механизм обмена газов в легких и тканях. Транспорт кислорода и углекислого газа
- •8.4. Цель и способ регуляции дыхания. Дыхательный центр
- •Дыхательный центр
- •Локализация и функциональные свойства дыхательных нейронов
- •8.5. Дыхательные стимулы – гуморальная регуляция дыхания
- •8.6. Рефлекторные механизмы регуляции дыхания
- •8.7. Регуляция дыхания при мышечной работе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 9. Обмен энергии
- •9.1. Понятие об энергообмене. Методы исследования энерготрат
- •9.2. Основной обмен энергии, понятие о кислородном долге и мпк
- •9.3. Общий расход энергии и факторы, его определяющие, при различных видах трудовой и спортивной деятельности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 10. Теплорегуляция
- •10.1. Понятие о теплорегуляции
- •10.2. Химическая и физическая теплорегуляция и ее механизмы
- •10.3. Теплорегуляция при физической нагрузке
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 11. Железы внутренней секреции
- •11.1. Общая физиология желез внутренней секреции
- •11.2. Гипофиз
- •11.3. Щитовидная железа
- •11.4. Гормоны коркового и мозгового слоя надпочечников
- •11.5. Околощитовидные железы. Вилочковая железа. Эпифиз
- •11.6. Эндокринные функции поджелудочной железы
- •11.7. Половые железы и их внутренняя секреция
- •11.8. Изменения в работе желез внутренней секреции под влиянием мышечной деятельности
- •11.9. Взаимосвязь и взаимодействие желез внутренней секреции и регуляция их деятельности
- •Взаимодействие между эндокринными железами
- •Регуляция функций эндокринной системы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 12. Пищеварение
- •12.1. Общая характеристика пищеварительных процессов
- •Этапы переваривания пищи
- •Физиология печени
- •12.2. Значение работ и. П. Павлова в изучении физиологических механизмов пищеварения
- •12.3. Физиологические механизмы, регулирующие пищевое поведение
- •Влияние мышечной работы на пищеварение
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 13. Выделение
- •13.1. Общая характеристика выделительных процессов. Механизм мочеобразования
- •13.2. Гомеостатическая функция почек
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 14. Адаптация и компенсация
- •14.1. Системные отношения адаптации и компенсации
- •14.2. Компенсация на клеточном и организменном уровнях
- •Вопросы для самоконтроля
- •Глава 15. Возрастная физиология
- •15.1. Понятие онтогенеза и закономерности его течения. Факторы, определяющие возрастное развитие. Теории механизмов онтогенеза
- •Основные теории онтогенеза
- •15.2. Показатели физического развития и полового созревания. Их возрастная динамика. Акселерация и ретардация ростовых процессов
- •15.3. Общая характеристика детских возрастных периодов
- •15.4. Особенности внутренней секреции, внд, нервно-мышечного аппарата, вегетативных и двигательной функций в различные детские возрастные периоды
- •Возрастное развитие двигательных качеств
- •15.5. Индивидуальные особенности детей и подростков. Определение биологического возраста
- •Степень выраженности вторичных половых признаков у девочек
- •Степень выраженности вторичных половых признаков у мальчиков
- •Вопросы для самоконтроля
- •Рекомендуемая литература
- •400005 Волгоград, пр. Ленина, 78
- •400011 Волгоград, пр. Университетский, 64
Вопросы для самоконтроля
Какие инкреторные образования образуют эндокринную систему?
Какова биологическая роль эндокринной системы в организме? Перечислите основные функции эндокринной системы.
Перечислите основные железы внутренней секреции и их гормоны.
Какова роль гормонов в организме?
Назовите основные виды гормонов (в зависимости от химической природы). Какими общими биологическими свойствами они обладают?
Какова взаимосвязь желез внутренней секреции?
Какова реакция эндокринной системы на легкую мышечную работу, мышечную работу средней тяжести и истощающую мышечную работу?
Глава 12. Пищеварение
12.1. Общая характеристика пищеварительных процессов
Для нормальной жизнедеятельности организму необходим пластический и энергетический материал. Эти вещества поступают в организм с пищей. Но только минеральные соли, вода и витамины усваиваются человеком в том виде, в котором они находятся в пище. Белки, жиры и углеводы попадают в организм в виде сложных комплексов, и для того чтобы всосаться и подвергнуться усвоению, требуется сложная физическая и химическая переработка пищи.
Пищеварение – совокупность физических, химических и физиологических процессов, обеспечивающих обработку и превращение пищевых продуктов в простые химические соединения, способные усваиваться клетками организма. Эти процессы идут в определенной последовательности во всех отделах пищеварительного тракта (полости рта, глотке, пищеводе, желудке, тонкой и толстой кишке с участием печени и желчного пузыря, поджелудочной железы), что обеспечивается регуляторными механизмами различного уровня (табл. 12.1).
Таблица 12.1.
Пищеварение в различных отделах пищеварительной системы
Ротовая полость |
Пища смачивается слюной, слизью, происходит расщепление некоторых углеводов под действием слюны. Длительность нахождения пищи в ротовой полости – от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. |
Глотка |
Происходит акт глотания – проникновения пищи в пищевод. Длительность акта глотания – около 1 секунды. |
Пищевод |
Сокращение стенок пищевода продвигает пищу в желудок независимо от положения тела. Длительность прохождения пищи по пищеводу – 8–9 секунд для твердой пищи и 1–2 секунды для жидкой. |
Желудок |
Расщепление некоторых белков, всасывание в кровь воды, минеральных веществ. Длительность нахождения пищи в желудке – от 4 до 10 часов в зависимости от характера пищи. Дольше всего задерживается в желудке жирная пища, меньше всего – жидкости. |
Тонкий кишечник |
Расщепление белков, углеводов, жиров, всасывание водорастворимых витаминов, минеральных веществ, продуктов расщепление белков и углеводов в кровь, жирорастворимых витаминов и продуктов расщепления жиров – в лимфу. Время пищеварения в тонком кишечнике – от нескольких часов до нескольких десятков часов. |
Продолжение таблицы
Толстый кишечник |
Частичное расщепление растительной клетчатки под влиянием микроорганизмов, проживающих в толстом кишечнике. В кровь всасывается вода, частично всасываются продукты расщепления растительной клетчатки. Формируются, а затем удаляются каловые массы. Время нахождения пищи в толстом кишечнике – до 24 часов. |
Последовательная цепь процессов, приводящая к расщеплению пищевых веществ до мономеров, способных всасываться, носит название пищеварительного конвейера
Пищеварительная система состоит из пищеварительного канала и пищеварительных желез.
Пищеварительный канал представляет собой полую трубку, начинающуюся с ротовой полости и заканчивающуюся анальным отверстием, имеющую расширения в отдельных местах (например, желудок). Длина пищеварительного канала 8–12 метров (основная длина приходится на кишечник). В стенках органов пищеварительного канала содержатся мышечные клетки. Их сокращение способствует перемешиванию пищи с пищеварительными соками, ее всасыванию и продвижению по пищеварительному каналу.
Основные отделы пищеварительного канала: ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник (подразделяется на тонкий кишечник и толстый кишечник), заканчивающийся анальным отверстием.
Пищеварительные железы выделяют слизь, которая помогает продвижению пищи по пищеварительному каналу, и пищеварительные соки, с помощью которых происходит расщепление пищи до низкомолекулярных веществ, способных всосаться в кровеносные или лимфатические сосуды. Основные пищеварительные железы: слюнные железы (выделяют слизь и слюну), клетки желудка (выделяют желудочный сок, слизь и соляную кислоту), печень (выделяет желчь), пищеварительная часть поджелудочной железы (выделяет сок поджелудочной железы), клетки кишечника (выделяют слизь и кишечный сок).
Желудочно-кишечный тракт выполняет следующие функции:
Секреторная функция заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков: слюны, желудочного сока, сока поджелудочной железы, кишечного сока, желчи. Эти соки содержат ферменты, которые расщепляют белки, жиры и углеводы на простые химические соединения. Минеральные соли, витамины, вода поступают в кровь в неизменном виде.
Двигательная или моторная функция, осуществляется за счет мускулатуры пищеварительного аппарата и включает в себя процессы жевания в полости рта, глотания, перемещения химуса по пищеварительному тракту и удаление из организма непереваренных остатков.
Всасывательная функция. Всасывание – это проникновение различных веществ через стенку желудочно-кишечного тракта в кровь и лимфу. Всасыванию подвергаются в основном продукты гидролитического расщепления пищи – моносахара, жирные кислоты и глицерин, аминокислоты и др. В зависимости от локализации процесса пищеварения его делят на внутриклеточное и внеклеточное.
Экскреторная функция пищеварительного тракта выражается в том, что пищеварительные железы выделяют в полость желудочно-кишечного тракта продукты обмена, например, аммиак, мочевину и др., соли тяжелых металлов, лекарственные вещества, которые затем удаляются из организма.
Инкреторная функция связана с образованием в пищеварительном тракте некоторых гормонов, которые оказывают воздействие на процесс пищеварения. К таким гормонам относятся: гастрин, секретин, холецистокинин-панкреозимин, мотилин и многие другие гормоны, которые влияют на моторную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта.
Защитная функция.
Гомеостатическая функция, (например, поддержание рН и др.) и участие в кроветворении (выработка внутреннего фактора Кастла в желудке).
В зависимости от происхождения гидролитических ферментов пищеварение делят на 3 типа: собственное, симбионтное и аутолитическое.
Собственное пищеварение осуществляется ферментами, синтезированными железами человека или животного.
Симбионтное пищеварение происходит под влиянием ферментов, синтезированных симбионтами макроорганизма (микроорганизмами) пищеварительного тракта. Так происходит переваривание клетчатки пищи в толстой кишке.
Аутолитическое пищеварение осуществляется под влиянием ферментов, содержащихся в составе принимаемой пищи. Материнское молоко содержит ферменты, необходимые для его створаживания.
В зависимости от локализации процесса гидролиза питательных веществ различают внутриклеточное и внеклеточное пищеварение. У высших животных и человека пищеварение осуществляется внеклеточно.
Внеклеточное пищеварение делят на дистантное (полостное) и контактное (пристеночное, или мембранное).
Дистантное (полостное) пищеварение осуществляется с помощью ферментов пищеварительных секретов в полостях желудочно-кишечного тракта на расстоянии от места образования этих ферментов.
Контактное (пристеночное, или мембранное) пищеварение (А. М. Уголев) происходит в тонкой кишке в зоне гликокаликса, на поверхности микроворсинок с участием ферментов, фиксированных на клеточной мембране, и заканчивается всасыванием – транспортом питательных веществ через энтероцит в кровь или лимфу. Наличие в слизистой оболочке тонкой кишки складок, ворсинок, микроворсинок увеличивает внутреннюю поверхность кишки в 300–500 раз, что обеспечивает гидролиз и всасывание на огромной поверхности тонкой кишки.
