2 курс / Нормальная физиология / Краткий_курс_лекций_по_физиологии_с_основами_анатомии_Петунова_А

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БУРЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

А.Н. Петунова И.К. Иванова

Краткий курс лекций по физиологии с основами анатомии

Рекомендовано Учебно-методическим советом БГУ

вкачестве учебного пособия для студентов специальности 060101.65 Лечебное дело

Улан-Удэ

2013

144

УДК 612.8 П 314

Утверждено к печати редакционно-издательским советом Бурятского государственного университета

Р е ц е н з е н т ы

Л.Н. Шантанова

д-р биол. наук, профессор, зав. лаб. безопасности биологически активных веществ

ИОЭБ СО РАН

А.В. Бодоев

канд. мед. наук, доцент Бурятского государственного университета

Петунова А.Н., Иванова И.К.

П 314 Краткий курс лекций по физиологии с основами анатомии: учебное пособие. – Улан-Удэ: Издательство Бурятского государственного университета, 2013. – 144 с.

В учебном пособии в простой и доступной форме изложены современные представления о структуре и механизмах функционирования основных систем организма человека.

Рекомендовано для применения в учебном процессе студентами медицинских специальностей, а также других биологических направлений.

© Бурятский государственный университет, 2013

2

ПРЕДМЕТ «АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ» И ЕГО СОДЕРЖАНИЕ

Физиология (от греч. phisis – природа, logos – наука) – наука о механизмах функционирования клеток, органов, систем, организма в целом и взаимодействии его с окружающей средой. Базисом для изучения физиологии является хорошее знание строения человека и физико-химических процессов, протекающих в организме.

Анатомия – наука о строении организма человека, составляющих его органов и систем. Она изучает человеческий организм в связи с выполняемыми им функциями. Происхождение термина идет от греческого слова «anatemno» (рассекаю), что связано с одним из древнейших методов изучения анатомии. В настоящее время исследование строения человеческого тела методом рассечения или, точнее, препарирования является далеко не единственным, хотя и основным наглядным действием.

Анатомия и физиология неотделимы. Анатомия изучает структуру тела от основной формы скелета до индивидуальной формы клеток кости. Физиология – функции тела. Например, каким образом клетки кости ответственны за замещение костной ткани или как сокращаются клетки мышцы.

Изучение организма человека проводится обычно по системам, то есть совокупности органов, выполняющих общую функцию. В таком же плане изложен материал пособия. Прежде всего, рассматривается скелет, составляющий опору всему телу. Скелет человека, его соединения и мышцы составляют единое целое – аппарат движения.

3

Для обеспечения жизненных функций необходим обмен веществ между внешней средой и организмом, который обеспечивается комплексом органов, носящим общее название – внутренности. В разделе анатомии и физиологии внутренних органов последовательно изложен материал морфофункциональных взаимоотношений органов системы кровообращения, пищеварительной, дыхательной, мочевыделительной систем. Энергетический материал, полученный в результате функции пищеварительной и дыхательной систем, распределяется в пределах организма сосудистой системой, компонентами которой являются кровь и лимфа. В то же время все органы и системы человеческого организма функционируют как единое целое, объединение их осуществляет нервная система, с которой связано также то, что мы называем психической сферой. Учение о нервной системе представляет собой раздел, называемый неврологией. О железах внутренней секреции, которые регулируют химически жизненно важные функции обменных процессов организма, изложено в разделе об эндокринных железах.

4

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Из положительных протонов, нейтральных нейтронов и отрицательных электронов состоят атомы и маленькие ионы.

Атомы соединяются и образуют молекулы. Организм размножается, копируя молекулы, и растет, строя молекулы.

Молекулы группируются, чтобы сформировать миниатюрные органы, названные органеллами. Эти органеллы строят молекулы, которые нужно построить и разрушают те из них, которые нужно разрушить; разные органеллы выполняют в клетке разную работу. В свою очередь клетки образуют группы подобных клеток, работающих вместе для выполнения одной функции; эти группы клеток на-

зывают тканями.

Есть четыре основных типа тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная), а группы различных тканей, которые объединяются, чтобы выполнить определенную работу называются органами. Хотя почти каждый орган состоит из всех четырех типов тканей. Один орган не способен выполнить все функции системы тела, так что в каждой системе есть множество органов (за исключением покровной). При этом телу необходимо все 11 систем, чтобы осуществлять свою жизнедеятельность. Это и называется организмом.

Таблица 1 включает список основных органов и систем тела. Списки органов и функций неполные, более детально они будут рассмотрены в соответствующих разделах.

Множество органов и функций оказываются объединенными. Например, поджелудочная железа – пищеварительный и эндокринный орган. Поддержание температуры тела связано с мышечной (выделение тепла), сердечно-сосудистой (перенос тепла), с покровной (рассеивание и сохранение тепла) и нервной (управление всеми предыдущими) системами. Системы органов можно разделить на шесть групп по числу основных функций: связь между системами, обмен веществ, управление телом, опора и движение, защита и воспроизведение видов.

5

ные половые органы (вульва)

Организм человека – это высшая форма организации материи, целостная система, основным свойством которой является способность к обмену веществ с окружающей средой, росту и размножению.

Схематично строение организма человека можно представить следующим образом:

Живая материя (живое вещество)→ клеточная и неклеточная формы→ ткани→ органы→ системы органов→ организм.

Клетка – наименьшая единица живой материи, являющаяся основой строения, развития и жизнедеятельности всех животных и растительных организмов, обладающая самостоятельной жизнедеятельностью и способностью к самовоспроизведению. Кроме клеток в организме есть межклеточное вещество, которое является продуктом их жизнедеятельности.

Ткань – это система клеток и неклеточных структур, обладающих общностью строения, происхождения и специализированных в

7

выполнении определенных функций. В организме человека выделяют четыре вида тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Орган – это часть организма, имеющая определенную форму, строение, положение и выполняющая специфическую функцию. Обычно в его строении участвуют ткани нескольких видов.

Система органов – это совокупность органов, связанных друг с другом анатомически и топографически, имеющих общее происхождение, сходные черты в строении и выполняющих общую функцию в организме.

Совокупность систем органов составляет единый целостный ор-

ганизм.

Клетка. Основной структурной единицей живого является клетка (cellula). Клетка – элементарная единица всего живого, поэтому ей присущи все свойства живых организмов: рост, развитие, размножение, способность к самовоспроизведению и передаче генетической информации потомкам, регенерации, адаптации к окружающей среде. Все клетки имеют ряд общих структурных признаков, от которых зависит выполнение основных функций. Размеры клеток варьируются от нескольких мкм (малый лимфоцит) до 200 мкм (яйцеклетка). Снаружи клетка покрыта клеточной мембраной – цитолеммой. В структуре самой клетки имеется ядро и цитоплазма, в которой располагаются органеллы и включения. Ядро – основная структура клетки, оно отсутствует только в эритроцитах и тромбоцитах. Размножение клетки происходит делением, которое может быть прямым и непрямым. Прямое деление осуществляется посредством простой перетяжки ядра и тела клетки, в результате чего образуются две дочерние. Непрямое деление – митоз, более сложно. Главный момент в нем – распад хроматина ядра на две половинки для обоих ядер дочерних клеток. Хромосомы являются носителями наследственности и число их постоянно для каждого вида животных (у человека их 46).

У каждой клетки имеются общие функции, подобные функциям других клеток, и специфические функции, свойственные данному виду клеток.

Общие функции клеток:

• выработка энергии. Энергия необходима для жизнедеятельности каждой клетки и организма в целом;

8

•трансмембранный перенос веществ – для обеспечения поступления в клетку необходимых веществ и выделения из клетки метаболитов и веществ;

•синтез тканевых и клеточных структур;

•размножение клеток, которое обусловливает рост, развитие молодого организма, восстановление нарушенной части органа или ткани у зрелого организма. Наиболее интенсивно размножаются эпителиальные клетки и клетки соединительной ткани. Менее активно размножаются клетки печени, легких, почек;

•защитная.

Ткани

Клетки совместно с межклеточным веществом формируют ткани, объединенные единством происхождения, строения и функции. Различают четыре основных типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную. Кроме этого отдельно рассматривают жидкие ткани – кровь и лимфу.

Понятие «ткань» введено в морфологическую науку в 1871 г. французским ученым М.Ф.К. Биша, который выделил 21 вид тканей. Русский гистолог, академик А.А. Заварзин (1953 г.) описал четыре типа тканей в составе организма человека: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную. Современное определение понятия «ткань» звучит так: ткань – это исторически сложившаяся система клеток и неклеточных структур, обладающая общностью развития, строения и специализированная на выполнении определенных функций. Все ткани состоят из клеток и межклеточного вещества.

Эпителиальная ткань

Эпителиальная ткань или просто эпителий состоит из клеток, тесно прилегающих друг к другу, откуда и произошло название «эпителий» – пласт клеток. Отличительной особенностью эпителиальной ткани является почти полное отсутствие кровеносных сосудов между клетками покровного эпителия. Пласт эпителиальных клеток расположен на базальной мембране, представляющей собой

9

тонкую волокнистую пластинку с кровеносными сосудами, которые используются как источник питания. Роль эпителиальной ткани двоякая: во-первых, служит для защиты организма, выстилая непрерывным покровом наружную поверхность тела и слизистые оболочки; во-вторых, образует главную ткань желез – органов, вырабатывающих секреты, какими являются слизь, слюна, желчь и т.п. Первого рода эпителий называется покровным, а второй – железистым, или секреторным (рис. 1). Покровный эпителий по форме клеток разделяется на плоский и цилиндрический. Он может быть однослойным с основной обменной функцией и многослойным, выполняющим защитную функцию. В некоторых отделах человеческого тела эпителий имеет специфические черты строения. В частности, эпителиальные клетки выстилки дыхательных путей на своей свободной поверхности имеют многочисленные реснички, находящиеся в постоянном движении, поэтому такого вида эпителий носит название мерцательного. Эпителий желудочно-кишечного тракта образует выросты цитоплазмы – микроворсинки, образующие в совокупности щеточную, всасывающую каемку. К многослойному эпителию относится и переходный эпителий. Он отличается от многослойного плоского тем, что в его глубоких слоях находятся кубические клетки – плоский однослойный эпителий, покрывающий поверхности внутренних серозных полостей, называемый мезотелий, а также стенки сосудов, называемые эндотелий.

В зависимости от функциональных условий эпителиальные клетки могут подвергаться различным видоизменениям. Они могут быть ороговевшими (эпидермис, волосы, ногти), клетками, содержащими известь (эмаль зуба), или перерождаться в жировые (эпителий сальных желез), а также содержать пигмент. Железистый эпителий, как уже было упомянуто, входит в состав желез. Различают одно- и многоклеточные железы. Примером одноклеточных желез служат бокаловидные клетки в эпителии желудочнокишечного тракта и дыхательных путей. Многоклеточные железы по своему происхождению являются выростами покровного эпителия, внедряющимися в подлежащую ткань. Они иногда достигают больших размеров (например, печень).

10