Основные концепции современной физиологии

Элементарной структурой и функциональной единицей всего Живого на Земле является клетка. Выдающимся достижением в фи­зиологии клетки является обоснование в конце 40—50-х гг. XX столетия мембранной теории биоэлектрических потенциалов (А. Ходжкин, Э. Хаксли, Б. Катц). Согласно этой теории биоэлектри­ческие потенциалы обусловлены неодинаковой концентрацией ионов К⁺, Юа"¹", СГ внутри и вне клетки и различной проницаемостью для них поверхностной мембраны.

Нобелевской премии удостоены физиологи Д. Экклс, Э. Хаксли, А. Ходжкин за изучение ионных механизмов двух основных физиологи­ческих процессов — возбуждения и торможения. Д. Экклс впервые

 

осуществил внутриклеточное отведение электрических потенциалов в клетках центральной нервной системы, определил электрофизиологи­ческие характеристики возбуждающих и тормозящих потенциалов, открыл один из видов торможения.

Параллельно шли исследования структурной и функциональной организации клетки. Г. Паладе принадлежит открытие и описание рибосом. Р. Дюв открыл новый класс субклеточных частиц, назван­ных им лизосомами, выяснил их природу и развил концепцию об их функции^определил участие лизосом в физиологических и патологи­ческих процессах в клетке. В результате дальнейших исследований выявилось единство принципа функционирования, химической дина­мики и энергетики обладающих подвижностью различных клеток организма.

Как известно, нервы и мышцы (нервная и мышечная ткани) отно­сятся к возбудимым образованиям. Это значит, что в ответ на раздра­жение в них возникают различные электрические потенциалы. Одним из достижений физиологии XX в. считается открытие медиаторов (ней-ротрансмиттеров) и создание учения о химическом механизме пе­редачи нервного импульса в синапсах.

Медиатором передачи нервных импульсов в симпатической не­рвной системе служит вещество норадреналин, в парасимиатической системе — ацетилхолин. В настоящее время описано уже несколько десятков медиаторов, оказывающих как возбуждающее, так и тормо­зящее влияние.

Развивая учение И.М. Сеченова о рефлексах, И.П. Павлов разра­ботал учение об условных рефлексах. Это позволило ему не толь­ко получить подтверждения сформулированной Сеченовым концеп­ции о зависимости всех функций организма от окружающей среды, но и создать новое учение — физиологию высшей нервной деятель­ности человека и животных. Павлов развил основные представления о типах нервной системы, создал учение об анализаторах, заложил основы экспериментальной патологии высшей нервной деятельнос­ти. И.П. Павлову, единственному из русских физиологов, за большой вклад в изучение физиологии человека была присуждена Нобелевс­кая премия.

Английский нейрофизиолог Ч. Шеррингтон сформулировал об­щие принципы деятельности нервной системы, показал, что при осу­ществлении любого рефлекса нервная система функционирует как единое целое. За разработку нейронного механизма рефлексов -~ самых элементарных актов поведения — Ч. Шеррингтон удостоен Нобелевской премии.

 

В России исследования по физиологии центральной нервной сис­темы развивались по нескольким направлениям. Так, существенное значение имела концепция А.А. Ухтомского о доминанте, одном из принципов осуществления деятельности нервной системы.

П.К. Анохин, развивая рефлекторную теорию, создал учение о функциональных системах, раскрывающий приспособительную деятельность организма.

Немецкий электрофизиолог Г. Бергер впервые зарегистрировал методом электроэнцефалографии биоэлектрическую активность моз­га человека, детально изучил форму и ритмы электрических колеба­ний и ввел метод электроэнцефалографии в клиническую практику.

Нобелевская премия была вручена В. Гессу за открытие функцио­нальной организации промежуточного мозга и его связи с деятель­ностью внутренних органов.

Наш соотечественник М.Д. Ливанов разработал один из методов электроэнцефалографии, позволяющий проводить детальный анализ биоэлектрических процессов, протекающих одновременно по всей поверхности коры больших полушарий головного мозга.

Перейдем к основным концепциям в физиологии висцеральных систем (т. е. функций внутренних органов). Значительная часть иссле­дований в области физиологии пищеварения в XX столетии осуще­ствлялась под влиянием работ И.П. Павлова. А.М. Уголев открыл но­вый тип пищеварения — пристеночное (мембранное), что позволило обосновать трехзвенную систему деятельности пищеварительной сис­темы: полостное пищеварение.— мембранное пищеварение — всасы­вание.

Изучение регуляции водно-солевого обмена и функций почек в России осуществлялось главным образом под руководством Л.А. Орбели, обосновавшего положение о том, что ведущей функци­ей почки является гомеостатическая.

Ф. Бантингу и Д. Маклеоду, а также Ч. Бесту присуждена Нобелев­ская премия за открытие инсулина. Они не только выделили гормон поджелудочной железы — инсулин, но и разработали метод лечения этим гормоном сахарного диабета.

Американскому физиологу У. Кеннону принадлежит открытие роли ^аДреналина как симпатического передатчика и создание концепции ⁰ симпатико-адреналовой системе.

Канадский физиолог и патолог Г. Селье известен благодаря выд­винутой им теории неспецифического реагирования организма, сфор­мулированной в виде концепции стресса. Селье заложил также осно-^ВЬ| психофизиологии стресса.

Кровь, лимфа и тканевая жидкость — это внутренняя среда орга­низма. Внутренняя среда организма обладает динамическим постоян­ством констант — гомеостазом. Гомеостаз — условие независимого существования организма человека. В 1939 г. Ланг ввел в науку поня­тие «система крови» — это органы кроветворения, органы кровераз-рушения, периферическая кровь, нейрогумсральный аппарат регуляции.

Эритроциты образуются в красном костном мозгу. В нем же осу­ществляется разрушение эритроцитов, синтез гемоглобина. Разруше­ние эритроцитов, а также дифференцировка лимфоцитов происходит и в селезенке.

Функции системы крови следующие:

1) поддержание гомеостаза;

2) транспортная (перенос газов крови, питательных веществ, про­дуктов их метаболизма);

3) терморегуляторная;

4) защитная (участие в иммунных реакциях);

5) экскреторная (выделительная) и др.

Обмен крови в организме человека составляет 4—б литров (или 6—8 % от массы тела). Всего 40—45 % крови движется по сосудам; при нагрузках на организм кровь выходит из кровяных депо (селе­зенка, печень, легкие) и ее обмен увеличивается.

На каждые 100 частей крови приходится 45 % форменных эле­ментов, а 55 % — это жидкая часть крови — плазма. Цвет крови различается: артериальная кровь алая, венозная — темно-вишневая. Вязкость крови составляет 5 единиц и зависит от содержания в крови форменных элементов и белков. Плотность крови находится в преде­лах 1,050—1,060. Важнейшим показателем крови является кислотно-щелочное равновесие — рН крови — 7,36—7,4 единицы. Плазма, из которой извлечен один из ее белков — фибриноген, называется сывороткой крови. Сыворотка используется для определения груп­повой принадлежности крови.

Форменные элементы крови (клетки) разделяются на эритроциты, лейкоциты, тромбоциты.

Эритроциты — красные кровяные клетки — это безъядерные высокоспециализированные клетки крови. Их количество составляет от 4х10¹² до 5х10¹² штук в литре крови. Их основная функция — транспортная: перенос кислорода и углекислого газа за счет содер­жимого эритроцитов — гемоглобина.

 

Лейкоциты — белые кровяные клетки, имеющие ядро и обладаю­щие амебоидным движением. Их содержание в крови колеблется от 4х10⁹ до 9хЮ⁹ штук в литре крови. Процентное соотношение двух фракций зернистых лейкоцитов и незернистых называется лейкоцитар­ной формулой. Основная функция этих клеток крови — защитная — участие в поддержании иммунитета.

Тромбоциты — красные кровяные пластины — выполняют также защитную функцию, участвуя в механизмах свертывания крови. Их количество в крови здорового человека колеблется от 250хЮ⁹ до 400510⁹ штук в литре крови. Различают процесс свертывания в мел­ких сосудах, например, капиллярах, и в крупных — артериях, венах. Процесс свертывания крови называется гемостазом. Если гемостаз протекает в капиллярах, то он сводится к кратковременному спазму сосудов, приклеиванию, а затем скучиванию тромбоцитов в месте по­вреждения сосуда, что приводит к образованию тромбоцитарной проб­ки. В крупных сосудах гемостаз протекает ферментативным путем в три фазы.

В результате взаимодействия свертывающей и противосвертыва-ющей систем, существующих во взаимодействии в организме, кровь пребывает в жидко-агрегатном состоянии.

Еще в 1901 г. австрийский ученый К. Ландштейнер, смешивая эрит­роциты с сывороткой крови, обнаружил, что при одних сочетаниях сы­воротки и эритроцитов разных людей наблюдается агглютинация (т. е. склеивание эритроцитов), а при других — нет. Это происходит в ре­зультате взаимодействия присутствующих в эритроцитах факторов — агглютиногенов — и содержащихся в плазме антител (агглютининов). Главные агглютиногены эритроцитов — А и В, а агглютинины плазмы — а и (3. Ландштейнер установил, что в крови одних людей совсем нет агглютиногенов (I группа, или 0), в крови других — только агглютино-ген А (II группа, А), у третьих — только агглютиноген В (III группа, В), а четвертая содержит оба агглютиногена. В то же время в крови разных людей существуют либо один, либо два, либо ни одного агг­лютинина. Никогда не встречаются в крови одного человека в норме одноименные агглютиноген и агглютинин, например Ас_а или Вс_ь. Та­ким образом, было описано четыре группы крови по системе АВ0:

	А	В	а
КО)	-	-	+	+
]\(А)	+	-	-	+
III (В)	-	+	+	-
IV	+	+	-	-

 

Учение о группах крови усложнилось в связи с открытием новых систем агглютиногенов. Своеобразным агглютиногеном является так­же резус-фактор, открытый Ландштейнером в 1940 г.

85 % людей имеют этот агглютиноген в крови, а 15 % — не имеют. Резус-фактор имеет большое значение в медицинской практике. Изу­чение крови на резус-фактор теперь обязательно проводят вместе с обычным определением группы крови во избежание резус-конфликта.

Система кровообращения

 

Система кровообращения у человека — это сердце и замкнутая система кровеносных сосудов, включающая артерии, вены, капилляры. Кровь движется по сосудам главным образом за счет работы сердца. Сокращаясь, сердце выбрасывает порцию крови (70 мл) в артерии, при расслаблении сердца в него вливается кровь из вен. Масса сердца колеблется в пределах 200—400 г, по объему оно сопоставимо с кулаком, сердце сокращается ритмично. Частота сердцебиений со­ставляет 75 раз в минуту. Объем крови, перекачиваемой сердцем за 1 минуту, составляет 6 л, но может достигать и 30 л/мин, если человек находится в состоянии возбуждения или выполняет большую фи­зическую нагрузку.

Сердце человека состоит из 2 половин — правой и левой. В каж­дой из них имеются 2 камеры — предсердие и желудочек. Следова­тельно, сердце у человека — четырехкамерное.

Из левого желудочка артериальная кровь вытал-кивается в самую крупную артерию — аорту. Аорта дает начало большому кругу кро­вообращения, назначение которого — питание кровью, богатой кис­лородом и питательными веществами, всего тела человека. Правым предсердием заканчивается большой круг кровообращения. Малый (легочный) круг кровообращения начинается из правого желудочка сердца легочным стволом, затем кровь направляется в легкие. Благо­даря сокращениям сердца кровь поступает в артерии, вены, капилля­ры. Последние образуют густую сеть длиной 200 000 км.

Сердечная мышца обладает целым рядом физи-ологических свойств (например, автоматией), исследовать которые можно с помощью раз­личных физиологических методов, самым традиционным из которых является электрокардиография. Методика представляет собой снятие электрических потенциалов сердца с поверхности тела. Регистрация элек-трокардиограммы производится в стандартных (от конечностей) и грудных отделах.

 

Лимфатическая система

Особенности кровотока в артериях, венах, капиллярах изучает спе­циальный раздел физиологии — гемодинамика. Одним из методов, применяемых в гемодинамике, является регистрация артериального давления. В нормальных условиях у взрослого человека максималь­ное (систолическое) давление составляет 110—125 мм рт. ст., а минимальное (диа-столическое) — 70—85 мм рт. ст.

Лимфатическая система

Система лимфообращения осуществляет постоянный отток меж­тканевой жидкости по направлению к сердцу. Кроме того, к функци­ям лимфы относятся поддержание объема и состава тканевой жидко­сти, всасывание и перенос питательных веществ из пищеварительного канала в венозную систему, участие в иммунных реакциях организма посредством доставки лимфоцитов, антител и др.

Лимфатическая система состоит из органов иммунной системы: костного мозга, вилочковой железы, миндалин, лимфатических узлов, селезенки, лимфоидных узелков, расположенных в слизистой оболоч­ке внутренних органов, в основном пищеварительных. Кроме того, к лимфатической системе относятся и лимфатические пути (лимфака-пилляры, лимфасосуды и т. п.). Начальный отдел лимфатической систе­мы — это замкнутые лимфокапилляры, в них и переходит межтканевая жидкость. По мере продвижения к грудному и шейному протокам лим­фа проходит через биологические фильтры — лимфатические узлы. В них происходит обеззараживание лимфы — освобождение ее от бак­терий и токсинов. Лимфа движется только в одном направлении — от тканей по ее главным протокам и через них — в венозную систему. Ее движению способствуют ритмические сокращения стенок лимфа­тических сосудов и отрицательное (присасывающее) внутригрудное Давление. Обратному току лимфы препятствуют многочисленные кла­паны в лимфатических сосудах.

,Дыхательная система

Основная функция органов дыхания — обеспечение тканей орга-изма человека кислородом и освобождение их от углекислого газа. Ряду с этим органы дыхания участвуют в голосообразовании, обо-янии и других функциях. В дыхательной системе выделяют органы,

 

которые выполняют воздухопроводящую (полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи) и газообменную функции (легкие). В процес­се дыхания атмосферный кислород связывается кровью и доставля­ется в клетки и ткани организма. Внутриклеточное дыхание обеспечи­вает освобождение энергии, необходимой для поддержания процес­сов жизнедеятельности. Образующийся при этом углекислый газ (С0₂) переносится кровью к легким и удаляется с выдыхаемым воздухом.

Поступление воздуха в легкие (вдох) является результатом сокра­щения дыхательных мышц и увеличения объема легких. Выдох про­исходит вследствие расслабления дыхательных мышц. Следователь­но, дыхательный цикл складывается из вдоха и выдоха. Дыхание осу­ществляется непрерывно благодаря нервным импульсам, поступающим из дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозгу. Дыхательный центр обладает автоматией, но его работа контролиру­ется корой больших полушарий.

Взрослый человек за один дыхательный цикл вдыхает и выдыхает в среднем около 500 см³ воздуха. Этот объем называется дыхатель­ным. При дополнительном (после нормального вдоха) максимальном вдохе можно вдохнуть еще 1500—2000 см³ воздуха. Это дополни­тельный объем вдоха. После спокойного выдоха можно дополни­тельно выдохнуть еще около 1500—3000 см³ воздуха. Это до­полнительный объем выдоха. Жизненная емкость легких равна сум­марной величине дыхательного и дополнительного объемов вдоха и выдоха (3—5 литров). Определение жизненной емкости легких про­изводят методом спирометрии.

Пищеварительная система

Пищеварительная система человека состоит из пищеварительной трубки (длиной 8—9 м) и тесно связанных с нею крупных пищевари­тельных желез — печени, поджелудочной железы, слюнных желез (круп­ных и мелких). Пищеварительная система начинается полостью рта и заканчивается задним проходом. Сущность пищеварения состоит в физической и химической переработке пищи, в результате которой становится возможным всасывание питательных веществ через стенки пищеварительного тракта и поступление их в кровь или лимфу. К питательным веществам относятся белки, жиры, углеводы, вода, мине­ральные вещества. В пищеварительном аппарате происходят слож­ные физико-химические превращения пищи: от формирования пищево-

 

го комка в ротовой полости до всасывания и удаления непереварен­ных ее остатков. Эти процессы осуществляются в результате двига­тельной, всасывающей и секреторной функций аппарата пищеваре­ния. Все эти три пищеварительные функции регулируются нервным и гуморальным (посредством гормонов) путем. Нервный центр, регули­рующий функции пищеварения, а также пищевую мотивацию, находит­ся в гипоталамусе (промежуточный мозг), а гормоны большей частью образуются в самом желудочно-кишечном тракте.

В ротовой полости осуществляется первичная химическая и физи­ческая переработка пищи. Кроме того, в ротовой полости происходит формирование вкусовых ощущений. В этом большую роль играет также слюна, которая в данном случае выступает в роли растворителя. Из­вестно четыре первичных вкусовых ощущения: кислое, соленое, слад­кое, горькое. Они неравномерно распределяются на поверхности языка.

После глотания пища попадает в желудок. В зависимости от со­става пища находится в желудке разное время. Хлеб и мясо перева­риваются за 2—3 часа, жиры — 7—8 часов. В желудке из жидких и твердых компонентов пищи постепенно формируется полужидкая кашица — химус. Желудочный сок имеет очень сложный состав, так как является продуктом секреции трех типов желудочных желез. Он содержит ферменты: пепсиногены, расщепляющие белки; липазы, рас­щепляющие жиры, и др. Кроме того, в состав желудочного сока вхо­дят хлористо-водородная кислота (НО), придающая соку кислую ре­акцию (0,9—1,5), и слизь (мукополисахариды), предохраняющая стен­ку желудка от самопереваривания.

Почти полное освобождение желудка происходит через 2—3 часа после приема пищи. При этом он начинает сокращаться в режиме 3 раза в минуту (продолжительность сокращений от 2 до 20 секунд). Желудок ежедневно выделяет 1,5 л желудочного сока.

В тонком кишечнике (тощая и подвздошная кишка) сочетаются три взаимосвязанных процесса — полостное (внеклеточное) пищева­рение, пристеночное (мембранное) и всасывание. Химус продвигается по тонкой кишке со скоростью 2,5 см в минуту и переваривается в ней за 5—6 часов. Клетки кишечного эпителия покрыты микровор­синками. Количество которых огромно — от 50 до 200 млн на 1 мм² поверхности кишечника. Общая площадь кишечника за счет этого возрастает до 400 м². В порах между микроворсинками адсорбиро­ваны ферменты.

Эти ферменты осуществляют пристеночное пищеварение. Через микроворсинки происходит и всасывание простых молекул этих ве­ществ в кровь и в лимфу. Так, белки всасываются в кровь в виде

 

аминокислот, углеводы — в виде глюкозы и других моносахаров, жиры — з виде глицерина и жирных кислот в лимфу и частично кровь.

Процесс пищеварения заканчивается в толстом кишечнике. Желе­зы толстого кишечника секретируют слизь. В толстом кишечнике бла­годаря населяющим его бактериям происходит брожение клетчатки и гниение белков. При,гниении белков образуется ряд ядовитых про­дуктов, которые, всасываясь в кровь, обеззараживаются в печени.

В толстом кишечнике завершается активное всасывание воды и формирование каловых масс. Микрофлора (бактерии) толстого ки­шечника осуществляет биосинтез некоторых биологически активных веществ (например, витаминов группы В и К).

Обмен веществ и энергии

Французский ученый К. Бернар установил, что живой организм и1 среда — это единая система, т. е. между ними происходит непрерыв­ный обмен веществами и энергией. Энергия необходима организму для поддержания всех его жизненно важных функций. Единицы из­мерения энергии — это калория или джоуль. Откуда же берется в организме энергия? Она выделяется за счет окисления сложных орга­нических соединений, т.е. белков, жиров и углеводов. Накопление энер­гии происходит в основном за счет АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты). Поэтому АТФ — это универсальный источник энергии з организме человека.

Перейдем к вопросу об обмене веществ в организме человека, или метаболизму. Процессы метаболизма разделяются на две группы: анаболические и катаболические.

Анаболизм — это процессы биосинтеза органических веществ. Анаболизм обеспечивает рост, развитие организма, обновление его структур и накопление энергии.

Катаболизм — это процессы расщепления сложных молекул до простых веществ с образованием энергии в виде АТФ. Эти процессы находятся в организме человека в состоянии равновесия или же пре­обладания одного над другим. Потребность организма в пластичес-| ких веществах удовлетворяется путем потребления их с пищей.

Рассмотрим отдельно особенности белкового, углеводного и жиЦ| рового обмена.

 

Обмен белков. Белки — это вещества, в состав которых входят аминокислоты (20). В состав белков входит также азот. Функции бел­ков — пластическая (строительная), энергетическая. Так, при сгорании 1 г белка в организме высвобождается 4,1 ккал энергии. В сутки человек должен потреблять не менее 85—90 г белка (это белковый оптимум).

Обмен жиров (липидов). Жиры — это эфиры высших жирных кислот и глицерина. Их функции: энергетическая, пластическая, а также участие в теплообмене. Так, при сгорании в организме 1 г жира высвобождается 9,3 ккал энергии. В сутки потребность в жирах со­ставляет от 80 до 100 г. Жиры могут запасаться в организме в под­кожной жировой клетчатке, в оболочках вокруг внутренних органов и т.д.

Обмен углеводов. Углеводы можно условно разделить на три класса соединений: моносахара (например, глюкоза); дисахара (на­пример, мальтоза); полисахара (например, крахмал). Это вещества, сладкие на вкус, хорошо растворимые в воде. Они выполняют энер­гетическую и пластическую функции, а также входят в состав нук­леиновых кислот (ДНК, РНК) и АТФ. Потребность в углеводах состав­ляет в сутки 350—450 г. Углеводы могут запасаться в организме человека в виде животного крахмала — гликогена в печени и в скелетных мышцах.

Таким образом, соотношение в пищевом рационе основных пита­тельных веществ составляет 1:1:4 (белков: жиров: углеводов). При составлении пищевых рационов кроме этого правила учитываются Энергозатраты человека за 1 сутки, зависящие от характера выполня­емой им работы.

В состав пищи входят также вода, неорганические (минеральные) вещества и витамины. Витамины — это различные по своей химичес­кой природе вещества необходимы для нормального обмена веществ, роста, развития человека, поддержания его здоровья. Все витамины можно подразделить на водо- и жирорастворимые. К первой группе относят витамин С, витамины группы В. Они содержатся в основном в продуктах растительного происхождения (овощах, фруктах). Источ­ником жирорастворимых витаминов (А, О, Е и К) является пища живот­ного происхождения (молоко, яйца, мясо, печенье и т.д.). При полном отсутствии витаминов в пище возникают авитаминозы, которые могут сопровождаться различными заболеваниями. Этот недостаток можно легко устранить приемом поливитаминов, содержащих весь комплекс витаминов и минеральные добавки.

 

Физиология выделения

 

К выделительным органам относят почки, кожу, потовые, сальные железы, легкие. Органы мочевыделения — это почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. Функции почек многооб­разны:

1. Участие в регуляции водного баланса организма.

2. Участие в постоянстве ионного баланса.

3. Регуляция осмотического давления во внутренней среде орга­низма.

4. Поддержание кислотно-щелочного равновесия и др. Однако основная функция почек — экскреторная — удаление из

организма вредных и чужеродных для него веществ путем образова­ния и выведения мочи.

Почки находятся в брюшной полости. По форме они напоминают боб, каждая из них весом 120—200 г, длиной 10—12 см, шириной 6 см, толщиной 3 см. Почки располагаются по обе стороны от позвоночно­го столба. На разрезе через почку видно, что она состоит из корково­го и мозгового вещества.

В корковом веществе находятся структурно-функциональные эле­менты почки — нефроны (1 миллион в каждой почке).

Почки каждую минуту пропускают более 1 л крови, а всего ими зе сутки фильтруется и очищается 1700 л крови. В нефронах происхо­дит процесс мочеобразования путем:

1) фильтрации (в капсуле нефрона) под давлением;

2) обратного всасывания (в канальцах);

3) секреции (в канальцах).

Образовавшаяся моча через мочеточник поступает в мочевой пу­зырь, где накапливается, а затем через мочеиспускательный канал вы­водится наружу.

Моча выделяется в количестве 1 —1,5 л в сутки. Она светло-жел­того цвета, кислотно-щелочное равновесие (рН) колеблется от 4,5 до 8 единиц. Моча содержит вредные продукты метаболизма: мочевину, мочевую кислоту, аммиак, а также воду и неорганические вещества и пигмент урохром. В норме у здорового человека не должны содержать­ся в моче глюкоза и белок. Их присутствие может быть связано с различными заболеваниями (сахарный диабет, нефрит и др.).

 

Железн внутренней секреции

Наряду с нервной регуляцией функций в организме человека су­ществует гормональная регуляция с помощью биологически активных веществ — гормонов. Деятельность нервной и гормональной регуля­ции взаимосвязана. Гормоны в организме человека влияют на следу­ющие процессы:

1) обмен веществ и энергии;

2) рост, развитие;

3) размножение;

4) адаптация.

Гормоны — это биологически активные вещества, вырабатывае­мые специальными железами внутренней секреции, поступающие в кровь и изменяющие функции органов — мишеней.

Все железы внутренней секреции делятся на центральные и пери­ферические.

К центральным железам относятся гипофиз (ведущая железа внут­ренней секреции), эпифиз и гипоталамус (структура промежуточного мозга). Периферические железы делятся на гипофиззависимые и ги-пофизнезависимые.

Гипофиз является ведущей железой внутренней секреции. Он на­ходится на основании мозга и имеет три доли: переднюю (аденогипо-физ), промежуточную, заднюю (нейрогипофиз). Гипофиз связан с ги­поталамусом и составляет с ним вместе единую гипоталамо-гипофи-зарную систему.

В передней доле (аденогипофизе) вырабатываются гормон роста и группа так называемых тропных гормонов, оказывающих влияние на щитовидную железу, половые железы, надпочечники. Средняя (проме­жуточная) доля вырабатывает гормон, влияющий на пигментообразу-ющую функцию кожи. В задней доле (нейрогипофизе) образуются два гормона, влияющие на функции почек и матки и реализующие свое действие через гипоталамус.

Внутрисекреторная функция эпифиза связана с регуляцией поло­вых функций организма. Разрушение эпифиза приводит к преждевре­менному половому созреванию.

Функция этой железы связана с регуляцией биологических рит­мов в организме человека.

Щитовидная железа регулирует различные виды обмена веществ, а также влияет на энергетический обмен. Особенностью щитовидной

 

железы является ее способность активно извлекать йод из плазмы

крови.

Каждый надпочечник состоит из коркового и мозгового вещества. Образование гормонов коры надпочечников находится под влиянием гипофиза. Кортикоидные гормоны обладают широким спектром дей­ствия. В связи с тем, что эти гормоны повышают резистентность орга­низма к действию стрессоров, их еще называют гормонами адаптации.

Образование половых гормонов происходит в мужских (яичках) и женских (яичниках) половых железах, или гонадах. Половые гормоны влияют на развитие и созревание половых клеток, развитие вторичных половых признаков у мужчин и женщин, половое поведение. У жен­щин концентрация половых гормонов непостоянна (женские поло­вые циклы).

Паращитовидные железы (их всего 4) являются гипофизнезависи-мыми. Гормон паращитовидной железы способствует переходу каль­ция из костной ткани в кровь.

Поджелудочная железа, являясь железою со смешанной секреци­ей, также является гипофизнезависимой. Ее гормоны влияют на угле­водный обмен. Причем инсулин — это единственный гормон, пони­жающий уровень глюкозы в крови.

Мозговое вещество надпочечников вырабатывает гормоны норад-реналин и адреналин. Влияние этих гормонов многообразно. Так, например, адреналин учащает и усиливает сокращение сердца, повы­шает работоспособность скелетных мышц и т. д.

Тимус (вилочковая железа) — это центральный орган иммуните­та. В целом вилочковая железа рассматривается как орган интегра­ции иммунной и эндокринной систем организма.

Нервная система

Нервная система обеспечивает взаимодействие организма с внеш­ней средой и регулирует работу всех органов и систем организма. Она подразделяется на центральную и периферическую, а также на соматическую и вегетативную.

Центральная нервная система состоит из спинного и головно­го мозга. Структурно-функциональной единицей является нейрон.

Соматическая нервная система обеспечивает чувствительную и двигательную функции, а вегетативная — иннервирует все внутренние органы и железы.

 

Спинной мозг имеет длину 41—45 см, расположен внутри позво­ночного канала. Вверху он переходит в продолговатый мозг, а внизу истончается и заканчивается мозговым конусом.

От спинного мозга отходят в обе стороны корешки, образующие вместе спинномозговые нервы (всего 31 пара). Задние корешки со­стоят из отростков чувствительных нейронов, а передние образованы аксонами двигательных нервных клеток.

Участок серого вещества с отходящей от него парой спинномоз­говых корешков называется сегментом спинного мозга. Всего насчи­тывается 31 сегмент: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцо­вых, 1 копчиковый.

Функции спинного мозга:

1) рефлекторная. Двигательные и чувствительные рефлексы. Осо­бое значение имеют двигательные рефлексы, рефлексы растяжения, сги­бания, разгибания, поддерживающие тонус мышц. Вегетативные реф­лексы, например, мочеиспускание, дефекация, сосудистые;

2) проводниковая — связь с головным мозгом. При повреждении спинного мозга возникает спинальный шок, когда выпадают все спин­номозговые рефлексы. Затем они могут медленно (за 0,5 года) вос­становиться.

Головной мозг состоит из 5 отделов:

1) продолговатый мозг;

2) задний мозг (мост и мозжечок);

3) средний мозг;,

4) промежуточный мозг;

5) конечный, или передний (кора больших полушарий).

Продолговатый мозг имеет форму луковицы и является продол­жением спинного мозга. В толще продолговатого мозга находятся ядра 9—12-й пары черепно-мозговых нервов и диффузно-рассеян-ные нейроны ретикулярной (сетчатой) формации. Полость внутри про­долговатого мозга — IV желудочек.

Функции продолговатого мозга:

1) рефлекторная — обеспечивает рефлексы кашля, чихания, пищева­рительные, сосания, сердечно-сосудистые, дыхательные, а также рефлек­сы равновесия;

2) проводниковая — обеспечивает прохождение путей от спинно­го мозга в кору и обратно.

Средний мозг. На его нижней поверхности видны ножки мозга. Задняя часть называется четверохолмием. По функции верхние хол­мики — первичные центры зрения, а нижние — центры слуха.

 

На поперечном разрезе через средний мозг видно черное веще­ство. В толще среднего мозга находятся ядра 3-й и 4-й пары череп­но-мозговых нервов. Полость среднего мозга (водопровод) соединя­ет IV желудочек с III желудочком промежуточного мозга. В среднем мозгу находится красное ядро — скопление нервных клеток, обеспе­чивающих автоматизированные движения (ходьба, бег, плавание и др.).

Функции среднего мозга:

1. Средний мозг осуществляет двигательные рефлексы, в нем на­ходятся первичные центры слуха и зрения.

2. Проводниковая функция поддерживает связь коры больших полушарий со спинным мозгом.

Промежуточный мозг расположен между средним мозгом и корой больших полушарий. Состоит только из серого вещества, рас­положенного в виде ядер. Полость промежуточного мозга — III же­лудочек, переходящий в боковые желудочки коры больших полуша­рий.

Его функции:

1. Зрительный бугор — центр всей чувствительности, кроме обо­нятельной.

2. Подбугорье — центр вегетативной нервной системы, регулятор всех обменных процессов в организме человека.

3. Эпифиз — железа внутренней секреции, ее гормон определяет пигментацию кожи в зависимости от освещенности.

Конечный мозг состоит из двух полушарий, соединенных между собой при помощи мозолистого тела. Каждое полушарие содержит серое и белое вещество. Каждое из полушарий делится бороздами на доли — лобную, парные височные, парные теменные, затылочную. Полость конеч­ного мозга — боковые желудочки..