МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»

СЛАВУТИЦЬКА ФІЛІЯ

Конспект лекцій

з дисципліни

«ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ»

для студентів спеціальностей «Фізична реабілітація» і «Здоров’я людини»

Затверджено:

Науково-методичною радою

СФ НТУУ «КПІ»

протокол № 2 від 12.03.2009 р.

Славутич 2009

Конспект лекцій з дисципліни «Фізіологія людини» для студентів спеціальностей «Фізична реабілітація» і «Здоров’я людини» / Укладач: Н. Л. Бочкова. – Славутич: Філія НТУУ «КПІ», 2009. – 64 с.

Укладач:	Бочкова Наталія Леонідівна, доцент кафедри фізичної реабілітації ММІФ НТУУ КПІ
Рецензент:	Мурза Віталій Петрович, д-р біолог. наук, проф., декан факультету психолого-фізичної реабілітації МНТУ ім. акад. Ю. І. Бугая
Редактор:	О. П. Толкач
Макет підготувала:	О. П. Толкач

Конспект лекцій з навчальної дисципліни «Фізіологія людини» розроблено автором згідно вимог робочої навчальної програми для підготовки спеціалістів зі спеціальностей «Фізична реабілітація» та «Здоров’я людини». У конспекті лекцій стисло подано сучасні відомості про функції тканин, органів, систем органів організму людини з точки зору його цілісності і взаємозв’язку з навколишнім середовищем, викладено дані з фізіології вегетативних систем, нервової системи, висвітлено закономірності і механізми психічної діяльності людини.

Конспект лекцій може бути використаний при підготовці спеціалістів з фізичної реабілітації та здоров’я людини усіх форм навчання.

ЗМІСТ

РОЗДІЛ І. ВВЕДЕННЯ В ДИСЦИПЛІНУ «ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ» 8

ТЕМА 1.1 ФІЗІОЛОГІЯ ЯК НАУКА 8

Лекція 1. Зміст та історія розвитку фізіології людини 8

Лекція 2. Загальні фізіологічні властивості та закономірності життєвих процесів 12

РОЗДІЛ 2. ФІЗІОЛОГІЯ ВЕГЕТАТИВНИХ ФУНКЦІЙ 18

ТЕМА 2.1 ФІЗІОЛОГІЯ СИСТЕМ ОРГАНІВ 18

Лекція 3. Фізіологія системи крові 18

Лекція 4. Фізіологія системи кровообігу 26

Лекція 5. Фізіологія системи дихання 34

Лекція 6. Система травлення 40

Лекція 7. Фізіологія системи виділення 50

Лекція 8. Залози внутрішньої секреції 55

ТЕМА 2.2 ФІЗІОЛОГІЯ ОБМІНУ РЕЧОВИН І ЕНЕРГІЇ 62

Лекція 9. Обмін речовин та енергії 62

Лекція 10. Температура тіла. Терморегуляція 70

РОЗДІЛ 3. ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ РУХОВОЇ АКТИВНОСТІ 76

ТЕМА 3.1 ФУНКЦІОНАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА М’ЯЗА 76

Лекція 11. Фізіологія м’язового скорочення 76

РОЗДІЛ 4. ФІЗІОЛОГІЯ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ 80

ТЕМА 4.1 ФІЗІОЛОГІЯ ЗБУДЛИВИХ ТКАНИН 80

Лекція 12. Фізіологічні властивості збудливих структур 80

ТЕМА 4.2 ФІЗІОЛОГІЯ НЕЙРОНІВ І СИНАПСІВ 84

Лекція 13. Функції нейронів і синапсів 84

ТЕМА 4.3 ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ ДІЯЛЬНОСТІ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ 88

Лекція 14. Особливості будови і властивості нервової системи 88

ТЕМА 4.4. ФІЗІОЛОГІЯ ЦЕНТРАЛЬНОЇ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ 95

Лекція 15. Фізіологія спинного і головного мозку 95

ТЕМА 4.5 СЕНСОРНІ СИСТЕМИ 101

Лекція 16. Фізіологія аналізаторів 101

ТЕМА 4.6 ФІЗІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПСИХІЧНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ 111

Лекція 17. Фізіологія вищої нервової діяльності 111

Лекція 18. Рівні активації психічної діяльності людини 117

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 122

РОЗДІЛ І. ВВЕДЕННЯ В ДИСЦИПЛІНУ «ФІЗІОЛОГІЯ ЛЮДИНИ»

ТЕМА 1.1 ФІЗІОЛОГІЯ ЯК НАУКА

Лекція 1. Зміст та історія розвитку фізіології людини

План лекції.

1. Предмет фізіології та її завдання.

2. Історія розвитку фізіології.

3. Методи дослідження.

Фізіологія належить до біологічних дисциплін. Вона вивчає функції живого організму, фізіологічних систем, органів, клітин і окремих клітинних структур, а також механізми регуляції цих функцій. Предметом вивчення фізіології є функції живого організму, їх зв’язок між собою, регуляція і пристосування до зовнішнього середовища, їх походження і становлення у процесі еволюції та індивідуального розвитку особини. Фізіологія розглядає функції організму у взаємозв’язку і з урахуванням впливу на них факторів зовнішнього середовища.

За І. П. Павловим, «завдання фізіології полягає у розумінні роботи машини людського організму, визначенні значення кожної її частини, зрозуміти, як ці частини зв’язані між собою, як вони взаємодіють і яким чином з їхньої взаємодії виходить валовий результат – загальна робота організму».

Фізіологічна функція (діяльність) – це прояви життєдіяльності організму і його частин, які мають пристосувальне значення і спрямовані на досягнення корисного результату. В основі функції лежить обмін речовин, енергії та інформації. Функція кожного органу знаходиться у тісному зв’язку з функціями інших органів і систем, а весь комплекс регуляторних механізмів забезпечує не тільки взаємодію всередині організму, але й пристосування організму як цілого до мінливих фізико-хімічних і соціальних умов зовнішнього середовища.

Фізіологія тісно зв’язана з дисциплінами морфологічного профілю – анатомією, цитологією, гістологією. Без знання морфологічної будови клітин, тканин, органів і систем органів неможливо глибоко розуміти їхню функцію – структура і функції тісно пов’язані між собою, взаємно обумовлюють один одного.

Фізіологія пройшла довгий шлях розвитку. Як і інші науки, вона виникла з потреб медицини – неможливо лікувати людину, не знаючи, як функціонують окремі органи і системи її організму та організм у цілому. Початкові уявлення про функції організму були сформульовані лікарями і вченими Древньої Греції – Гіппократом (460–377 рр. до н. е.), Аристотелем (384–322 рр до н. е.), Древнього Риму – Галеном (201–131 рр. до н. е.), Древнього Китаю, Індії та інших країн. В епоху Відродження почали розвиватися науки, великого значення почали надавати експериментам та особливо спостереженню. Народження наукової фізіології, заснованої на експериментах та спостереженні, відноситься до початку XVIII ст. і пов’язане з ім’ям англійського лікаря, анатома і фізіолога У. Гарвея (1578–1657). У 1628 р. була опублікована його робота «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в якій У. Гарвей описав велике коло кровообігу. М. Мальпігі (1628–1694), використовуючи мікроскоп, показав, що артерії і вени з’єднуються між собою малими судинами – капілярами. Завдяки наявності капілярів в організмі людини і тварин утворилось замкнене коло кровоносних судин. Велике значення для розвитку фізіології мало відкриття рефлексу французьким філософом, математиком і фізіологом Рене Декартом (1596–1650) у першій половині ХVII ст. Значну роль у розвитку фізіології зіграли успіхи фізики і хімії у ХVII ст., і особливо у ХVIIІ столітті. Вони значно змінили релігійні уявлення про життєві процеси, які відбуваються в організмі; у цей період також з’являється і починає розвиватись метафізичний напрямок. Він виник тому, що явища і предмети розглядалися ізольовано один від одного, не в динаміці, а у спокої.

Значного удару метафізичні погляди зазнали у ХVIIІ–ХІХ століттях, коли сталися великі відкриття, що затвердили ідею загального зв’язку і розвитку всіх компонентів природи: М. В. Ломоносов (1748) – закон збереження речовин і перетворення енергії; клітинна теорія (1834, Горянінов П. Ф., 1838, Шванн, Шлейден); еволюційне вчення Ч. Дарвіна (1859). Філософське значення цих відкриттів полягає у тому, що вони є природно-науковим обґрунтуванням діалектико-матеріалістичного погляду на природу.

Особливого розквіту фізіологія досягла у ХІХ і ХХ ст.: К. Бернар (1813–1878) – роль нервової системи у регуляції тонусу кровоносних судин і вуглеводного обміну; Е. Дюбуа-Раймон (1818–1878) – один із засновників електрофізіології; Ч. Шеррінгтон (1855–1949) – дослідження у галузі центральної нервової системи (провідні шляхи спинного мозку та ін.); У. Кеннон (1871–1954) – дослідження в області фізіології вегетативних систем.

Велику роль у розвитку вітчизняної і світової науки зіграв І. М. Сєченов (1829–1905): він уперше виокремив і проаналізував розчинені у крові гази, став засновником фізіології праці, збагатив відкриттями фізіологію центральної нервової системи (ЦНС), рефлекторну теорію та багато іншого.

Павлов І. П. (1849–1936) – дослідження з питань регуляції кровообігу, фізіології травлення, засновник нового розділу фізіології – вчення про вищу нервову діяльність, розробник методу умовних рефлексів та багато ін. Ідеї І. П. Павлова продовжували розвивати його учні: К. М. Биков – роль кори великих півкуль у діяльності внутрішніх органів; В. М. Черніговський – дослідження умовно-рефлекторних механізмів діяльності мозку.

Праці А. В. Лебединського, В. В. Паріна, О. Г. Газенко склали фундамент космічної фізіології і медицини. Значний вклад у розробку теорії і практики рухової діяльності внесли Н. К. Бернштейн, А. М. Крестовніков, М. В. Зимкин, В. С. Фарфель, А. В. Коробков.

Сучасна фізіологія отримала нові технічні можливості для проведення фізіологічних експериментів: стала можливою одночасна реєстрація багатьох функцій і комплексне їх дослідження, удосконалюється телеметрія (реєстрація функцій при вільній поведінці людини і тварин), з’явилося багато нових методик.

Методи фізіологічних досліджень. Фізіологія – наука експериментальна; існує два основних методи фізіологічних досліджень – спостереження і експеримент. Спостереження дозволяє прослідкувати за роботою органа, оцінити якісні зміни, але не дає можливості зробити кількісну оцінку. Спостереження може проводитися з використанням технічних засобів і без використання технічних засобів, але в обох випадках не відбувається втручання у діяльність організму. Наприклад, за роботою серця можна спостерігати шляхом реєстрації частоти серцевих скорочень за допомогою пульсометра – це спостереження з використанням технічних засобів; можна також оцінювати роботу серця, спостерігаючи, як здіймається грудна клітка – це спостереження без використання технічних засобів.

Головна відмінність експерименту від спостереження полягає в тому, що при проведенні експерименту відбувається втручання у діяльність організму, експеримент ніколи не ставиться на людях. Експеримент може бути гострим і хронічним. Недоліки гострих експериментів: у результаті проведення гострого експерименту піддослідна тварина гине (наприклад, дослідження властивостей серцевого м’язу на ізольованому серці); при проведенні гострого експерименту змінюються умови функціонування досліджуваної структури, відповідно змінюються функції, тобто експериментатор не отримує дійсних показників.

Знання фізіологічних закономірностей, кількісних характеристик різних фізіологічних процесів і взаємовідносин між ними на тлі вдосконалення комп’ютерних програм дозволило створити математичні моделі. За допомогою таких моделей фізіологічні процеси відтворюють на комп’ютерах, досліджуючи різні варіанти реакцій, тобто можливі зміни функції при різних впливах на цю структуру.