2 курс / Нормальная физиология / Физиология_человека_Садчикова_Ж_Н_сост_

Печатается по решению Методического совета физико-технологического факультета СамГТУ.

УДК

ББК

Физиология человека: уч. пособие./ Сост. Ж.Н. Садчикова.- Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2009 г.- 65 с.

Материал пособия изложен максимально сжато. Формулировки терминов и понятий представлены в наиболее доступной форме. Пособие иллюстрировано рисунками.

Целью данного пособия является донести до читателя необходимую информацию, активизировать знания, полученные в школе, систематизировать полученную информацию.

Предназначены для студентов заочного факультета, обучающихся по специальности 280102 (330500) «Безопасность технологических процессов и производств»

Составители: Ж.Н. Садчикова

Рецензент –

УДК

ББК

© Ж.Н. Садчикова, 2009

© Самарский государственный технический университет», 2009

2

ВВЕДЕНИЕ

Физиология человека – одна из фундаментальных глав биологии. Целью дисциплины является изучение взаимодействия регуляторных систем и механизмов, поддерживающих постоянство внутренней среды и адекватную реакцию организма на события в окружающем мире.

Физиология человека – дисциплина, позволяющая увидеть место человека в живом мире, понять основы психосоматических взаимоотношений, взаимосвязь социального и биологического в личности и ознакомится с физиологическими основами переработки информации, мышления и сознания.

Физиология человека изучает как функции отдельных клеток, так и взаимодействия этих клеток в процессе формирования функций тканей и органов, объединяемых в регуляторные системы организма.

Характерной чертой современной науки и практики является их возрастающее взаимопроникновение, междисциплинарный подход к решению проблем. Элементы физиологии человека используются во всех курсах специальности «Безопасность технологических процессов и производств».

Основное применение – это такие дисциплины, как «Промышленная санитария», «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности», изучающие взаимодействие окружающей среды и человека.

Организм человека формировался в ходе длительной эволюции и теперь приспособлен к внешней природной среде своего обитания в пределах ее естественного изменения. Любое неблагоприятное изменение условий окружающей среды автоматически формирует соответствующее изменение жизненных процессов в организме, направленное на то, чтобы это внешнее изменение не привело к повреждению или гибели организма.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) – это наука, изучающая общие свойства и закономерности влияния опасностей и вредностей на человека и разрабатывающая основы защиты его и среды обитания.

Охрана труда – это безопасность жизнедеятельности в условиях производства. Отличительной особенностью сферы производства является то, что работающие здесь преимущественно подвергаются воздействиям техногенных опасностей. В процессе труда человек взаимодействует с такими элементами производственной среды, как предметы и орудия труда, средства производства, продукты труда, коллектив, организация производства и т.д.

Задача курса «Безопасность жизнедеятельности» - обучение обеспечению комфортных условий деятельности людей на всех стадиях их жизни в условиях воздействия негативных факторов на человека и среду обитания и ликвидации отрицательных последствий, обусловленных реализацией остаточного риска. Важным условием обеспечения безопасности жизнедеятельности является сохранение работником высокой работоспособности.

Под работоспособностью понимают функциональные возможности организма человека при выполнении конкретной работы. Ее характеризуют производительностью труда, субъективным или функциональным состоянием работающих.

Работоспособность связывают с режимом труда и отдыха, условиями и рационализацией труда, другими факторами.

Как и любая другая деятельность, трудовая деятельность содержит в себе различные опасности, в том числе для жизни и здоровья занятого в процессе труда человека. В целях защиты от них нужно хорошо знать особенности строения и функционирования организма человека, что является предметом изучения дисциплины «Физиология человека».

4

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

В изучении организма человека ведущую роль занимают отделы биологических наук, как анатомия и физиология.

Анатомия – это наука, изучающая форму и строение организма человека, составляющих его органов и систем органов в связи с их функцией и развитием, а также влиянием на них внешней среды. Свое название она получила от греч. аnatemno- «рассекаю», т.к. древние врачи пользовались в основном, этим методом изучения организма человека.

Физиология – наука, которая изучает функции живого организма, от разных органов, а также механизм регуляции этих функций.

Знание анатомии и физиологии человека необходимо для развития еще одной важной для человека науки – гигиены.

Гигиена – это наука, изучающая влияние условий жизни и труда на здоровье человека. Гигиена разрабатывает меры предупреждения заболеваний и создания наиболее благоприятных условий существования, сохранения здоровья и продления жизни. Человек – это часть биосферы, поэтому от взаимодействия с окружающей средой во многом зависят его здоровье и работоспособность. В связи с этим разработка мер и гигиенических нормативов, направленных на оздоровление окружающей среды, имеющих большое значение.

1. ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЕГО СТРУКТУРЫ

1.1. Основные анатомические понятия

Органы, системы и аппараты органов. Организм человека, как и любого живого существа, состоит из клеток. Клетки объединяются в ткани. Структурно и функционально взаимодействуя друг с другом, ткани образуют органы. Орган – это часть тела, имеющая определенную форму и строение, занимающая определенное место в организме и выполняющая специфическую функцию. В образовании любого органа участвуют различные ткани, но одна является главной, рабочей, обуславливая особенности его строения и функции. Для костей – это костная ткань, для мышц – мышечная, для мозга - нервная, для желез – эпителиальная. Другие ткани, входящие в орган, выполняют вспомогательную функцию. Так, эпителиальная ткань выстилает слизистые оболочки органов дыхательной и пищеварительной систем, мышечная ткань участвует в образовании стенок полых органов.

К органам относятся кости, мышцы, железы, желудок, печень, почка и т.д. Органы, сходные по строению и выполняющие единую функцию, объединяются в системы органов. Выделяют: дыхательную, пищеварительную, выделительную (мочевую), половую, сердечно-сосудистую, нервную системы и др.

5

Совокупность органов, имеющих различное строение и происхождение, но выполняющих единую функцию, называют аппа- ратом (опорно-двигательный, мочеполовой, эндокринный аппарат и др.).

Совокупность систем и аппаратов органов образует целостный человеческий организм, в котором все составляющие его части взаимосвязаны друг с другом. При этом роль в объединении организма в единое целое принадлежит нервной и сердечно-сосудистой системам. Эти две системы обеспечивают нейрогуморальную регуляцию функций организма.

Части тела, плоскости и оси вращения.

При изучении анатомии человека для обозначения положения тела и органов в пространстве, расположения их относительно друг друга используют понятия о частях тела, плоскостях и осях.

За исходное принимается естественное вертикальное положение тела человека с опущенными вдоль туловища руками, ладонями, обращенными вперед и большими пальцами наружу.

В теле человека различают следующие части: голову, шею, туловище, верхние и нижние конечности. Голова подразделяется на два отдела: лицевой и мозговой.

Каждая верхняя конечность состоит из пояса верхней конечности и свободной конечности (плечо, предплечье и кисть).

А в каждой нижней конечности выделяют тазовый пояс и свободную конечность (бедро, голень и стопу).

На туловище выделяют ряд областей:

грудь, спину, живот, таз. Внутри туловища имеются: полости: грудная, брюшная и тазовая.

Тело человека построено по принципу двусторонней (билатеральной) симметрии и делится на две половины - правую и левую.

При описании частей тела и положения отдельных органов используют три взаимно перпендикулярные плоскости: сагиттальную, фронтальную и горизонтальную (рис. 1).

Сагиттальная плоскость проходит в переднезаднем направлении и делит тело человека на правую и левую части.

Фронтальная плоскость проводится параллельно плоскости лба и делит тело человека на переднюю и заднюю части.

6

Горизонтальная плоскость идет перпендикулярно фронтальной и сагиттальной плоскостям и отделяет нижние отделы тела от верхних.

Эти три плоскости могут быть проведены через любую точку тела человека; количество плоскостей может быть произвольным.

Для определения направления движения в суставе или ориентации органов условно используют оси вращения – линии, образующиеся от пересечения плоскостей: вертикальную, сагиттальную (или переднюю) и фронтальную (или поперечную).

Для обозначения положения органов и частей тела пользуются следующими анатомическими терминами:

-медиальный – если орган лежит ближе к центральной (вертикальной) оси тела;

-латеральный – если орган расположен дальше от нее.

Поверхность (или край) органа, обращенную в головы, называют краниаль- ной; обращенную к тазу – каудальной. При описании конечностей пользуются терминами: проксимальный – лежащий ближе к туловищу и дистальный – отдаленный от него.

1.2. Клетка

Организм человека – это сложная целостная, саморегулирующаяся и самообновляющаяся система, для которой характерна определенная организация ее структуры. Основой строения и развития человека является клетка - элементарная структурная функциональная и генетическая единица живого вещества. Организм человека построен из клеток и неклеточных структур, объединенных в процессе развития в ткани, органы, системы органов и целостный организм. Будучи элементарной единицей многоклеточного организма, клетка в то же время имеет очень сложную структурную и функциональную организацию (рис.2).

Величина и форма клеток организма очень разнообразны. Клетки бывают плоскими, кубическими, округлыми, вытянутыми, звездчатыми, шаровидными, веретеновидными (рис. 3), что обусловлено выполняемой ими функцией и условиями их жизнедеятельности. Так, клетки крови округлые; нервные клетки, осуществляющие проведение импульсов, звездчатые, с отростками клетки, обеспечивающие движение отдельных частей тела человека или его органов, удлиненные, веретеновидные. Несмотря на различия в величине, форме и функциональной специализации, для всех клеток характерен общий принцип строения: основными частями клетки являются ядро и цитоплазма. Цитоплазма состоит из гиалоплазмы (основной плазмы), цитоплазматических органелл и включений.

Основные свойства клетки. Живая клетка - это сложная динамическая система, в которой в течение всей ее жизни происходит обмен веществ, а также постоянное самообновление и самовоспроизведение. Помимо обмена веществ и энергии, основными жизненными проявлениями клетки являются раздражимость, движение, рост, развитие и способность к размножению и саморегуляция, Таким образом, клетка - это самая элементарная единица, способная поддержим жизнь во всех ее проявлениях.

7

Ри с. 2. Строение клетки животных организмов.

1– ядро; 2 -ядерная оболочка; 3 -ядрышко, 4 – митохондрии; 5 - аппарат Гольджи; 6 - эндоплазматическая сеть; 7 – рибосомы; 8 – гиалоплазма;

9 - внешняя клеточная мембрана.

Ри с. 3. Различные формы животных клеток

1- нервная, 2 - эпителиальная, 3 - соединительнотканная, 4 - гладкая мышечная, 5 - эритроцит, 6 - сперматозоид, 7 - яйцеклетка.

8

Основные свойства клетки. Живая клетка - это сложная динамическая система, в которой в течение всей ее жизни происходит обмен веществ, а также постоянное самообновление и самовоспроизведение. Помимо обмена веществ и энергии, основными жизненными проявлениями клетки являются раздражимость, движение, рост, развитие и способность к размножению и саморегуляция, Таким образом, клетка - это самая элементарная единица, способная поддержим жизнь во всех ее проявлениях.

1.3. Ткани. Взаимосвязь их строения и функций

Ткань - это исторически сложившаяся система клеток и неклеточных структур, объединенная общностью строения, происхождения и выполняемой функции.

Выделяют четыре группы тканей: эпителиальные, соединительные, мышечные и нервную.

Эпителиальные ткани покрывают поверхность тела, выстилают изнутри полые органы и стенки полостей тела, входят в состав желез. Они выполняют защитную, секреторную, выделительную функции; обеспечивают обмен веществ между организмом и внешней средой. Эти ткани обладают высокой способностью к восстановлению (регенерации).

Выполнение своих функций определило особенности строения эпителиальной ткани:

а) эпителиальные клетки плотно прилегают друг к другу; в этой ткани очень мало межклеточного вещества;

б) клетки располагаются строго упорядоченно, образуя сплошные пласты. В эпителиальных пластах отсутствуют кровеносные сосуды.

Различают покровный и железистый эпителий.

Железистый эпителий входит в состав желез, эпителиальные клетки которых участвуют в образовании и выделении веществ, необходимых для жизнедеятельности организма. Железы бывают экзокринные и эндокринные. Экзокринные железы выделяют секрет и полости внутренних органов (печень и др.) или на поверхность тел» (потовые, сальные железы). Эндокринные железы выделяют свой секрет (гормон) непосредственно в кровь или лимфу (гипофиз, щитовидная железа и др.).

Покровный эпителий, в свою очередь, может быть однослойным и многослойным (рис. 4).

Однослойный эпителий в зависимости от формы клеток и других особенностей строения может быть плоским (плевра, перикард), кубическим (почечные канальцы), цилиндрическим (эпителий кишечный), реснитчатым (воздухоносные пути, маточные трубы).

Многослойный эпителий бывает ороговевающим (эпидермис кожи), неороговевающим (роговица глаза) и переходным (мочевой пузырь).

Соединительная ткань чрезвычайно разнообразна по своему строению Общим морфологическим признаком является то, что эта ткань состоит из клеток и

9

большого количества межклеточного вещества, в состав которого входят волокнистые структуры (коллагеновые и эластические волокна) и основное вещество (рис. 5). Волокна обеспечивают прочность и эластичность.

Ри с. 4. Различные виды эпителия:

1- однослойный плоский; 2 - однослойный кубический; 3 - однослойный призматический; 4 - однослойный мерцательный; 5 - многорядный призматический; 6 - многослойный плоский; 7 - переходный

Различают несколько видов соединительной ткани.

Рыхлая волокнистая соединительная ткань входит в состав сосудов, нервов,

внутренних органов. Здесь волокна расположены рыхло и лежат в разных направлениях; много аморфного вещества и клеток.

Плотная волокнистая соединительная ткань образует собственно кожу, го-

лосовые связки, формирует сухожилия мышц. В этой ткани волокна расположены плотно и переплетаются друг с другом.

Жировая ткань расположена в подкожном жировом слое, сальнике, жировой капсуле почек. Служит, в основном, для защиты от механических повреждений.

Особенностью хрящевой ткани является большое количество плотного межклеточного вещества (состоящего из аморфного вещества и волокон), в котором не плотно располагаются клетки.

Костная ткань включает клетки и межклеточное вещество, имеющие форму пластинок, пропитанных минеральными солями.

10