Физиология как наука

 

8. Физиология выделения

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

Участие в регуляции водного  баланса организма.

Участие в постоянстве  ионного баланса.

Регуляция осмотического  давления во внутренней среде организма.

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 б см, толщиной 3 см. Почки располагаются по обе стороны от позвоночного столба. На вогнутом крае почки имеется углубление – почечные ворота, через которые проходят сосуды, нервы и мочеточник. На разрезе через почку видно, что она состоит из коркового и мозгового вещества.

Мозговое вещество (внутри) представлено 10–15 почечными пирамидками. Корковое вещество расположено снаружи и проникает в мозговое, образуя почечные столбы. В корковом веществе находятся структурно-функциональные элементы почки – нефроны (1 миллион в каждой почке). Нефрон начинается почечным тельцем, состоящим из капсулы и капиллярного клубочка. Капсула переходит в систему канальцев – извитых и прямых. Канальцы, в свою очередь, переходят в собирательную трубочку, которая впадает в сосочковый проток, открывающийся на вершине пирамиды в полость малой почечной чаши. Несколько малых чаш открываются в большую чашу, а 2–3 большие – в почечную лоханку. Почечная лоханка, суживаясь, переходит в мочеточник.

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

фильтрации (в капсуле  нефрона) под давлением;

обратного всасывания (в  канальцах);

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. Это может быть связано с различными заболеваниями (сахарный диабет, нефрит и др.). 

 

9. Железы 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:

обмен веществ и энергии;

рост, развитие;

размножение;

адаптация.

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

Гормоны обладают следующими свойствами:

образуются специальными клетками эндокринных желез;

обладают высокой биологической  активностью;

поступают в кровь;

действуют на расстоянии от места образования – дистанционно;

большинство их не обладает видовой специфичностью;

быстро разрушаются.

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 гипофизнезависимые. К гипофиззависимым железам относят щитовидную железу, корковое вещество надпочечников, половые железы. К гипофизнезависимым железам относят паращитовидные железы, поджелудочную железу, тимус (вилочковую железу) и мозговое вещество надпочечников. Необходимо отметить, что половые железы и поджелудочная железа являются смешанными, так как имеют и внешнесекреторную, и внутрисекреторную части.

В организме человека имеются  и отдельные гормон-продуцирующие клетки, находящиеся, например, в органах желудочно-кишечного тракта или тканях.

Гипофиз является ведущей  железой внутренней секреции. Он находится  на основании мозга и имеет  три доли: переднюю (аденогипофиз), промежуточную, заднюю (нейрогипофиз). Гипофиз связан с гипоталамусом и составляет с ним вместе единую гипоталамо-гипофизарную 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 пигментообразующую 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. Основным их действием является влияние на углеводный обмен, обмен минеральных веществ, они оказывают влияние на клеточный и гуморальный иммунитет. Изменение концентрации кортикоидов особенно отчетливо проявляется при действии стрессоров. 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 гипофизнезависимыми. Гормон паращитовидной железы способствует переходу кальция из костной ткани в кровь. Полное удаление паращитовидных желез может привести к гибели организма.

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 за счет увеличения способности клеточных мембран пропускать глюкозу внутрь клетки.

Мозговое вещество надпочечников  вырабатывает гормоны норадреналин и адреналин. Влияние этих гормонов многообразно. Так, адреналин учащает  и усиливает сокращение сердца, повышает в крови уровень глюкозы, понижает секрецию и моторную деятельность желудка  и кишечника, расширяет зрачок, повышает работоспособность мышц. Вилочковая железа рассматривается как орган  интеграции иммунной и эндокринной  систем организма.

10. Нервная система

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

Соматическая нервная  система обеспечивает чувствительную и двигательную функции, а вегетативная – контролирует внутренние органы и железы.

Центральная нервная система  состоит из спинного и головного  мозга.

Спинной мозг имеет длину 41–45 см, расположен внутри полномочного 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 клеток. Внутреннее строение спинного мозга хорошо видно на его поперечном разрезе. Внутри (в виде рогов) находится  серое вещество, состоящее из тел  нейроном. Белое вещество – это  отростки нервных клеток, образующие проводящие пути спинного мозга: восходящие – от спинного мозга к головному, нисходящие – от головного мозга  к спинному.

Функции спинного мозга

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

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.

Головной мозг состоит  из 5 отделов:

продолговатый мозг;

задний мозг (мост и мозжечок);

средний мозг;

промежуточный мозг;

конечный, или передний (кора больших полушарий).

Продолговатый мозг имеет  форму луковицы и является продолжением спинного мозга. На его передней поверхности  находятся пирамиды – в них  проходят двигательные пути от коры больших  полушарий через спинной мозг к мышцам. Сбоку от них крупные  образования – оливы. По задней поверхности  проходят тонкий и клиновидные пучки-пути чувствительности (от рецепторов в  головной мозг). В толще продолговатого мозга находятся ядра 9–12-й пары черепно-мозговых нервов и диффузно-рассеянные нейроны ретикулярной (сетчатой) формации. Полость внутри продолговатого мозга  – IV желудочек.

Функции продолговатого мозга

Рефлекторная – обеспечивает рефлексы кашля, чихания, пищеварительные, сосания, сердечнососудистые, дыхательные, а также рефлексы равновесия.

Проводниковая – обеспечивает прохождение путей от спинного мозга в кору и обратно.

Конечный мозг состоит  из двух полушарий, соединение между  собой при помощи мозолистого  тела. Каждое Полушарие содержит серое  и белое вещество. Ближе к основанию  мозга лежат базальные ядра –  скопление серого вещества (это двигательные центры). Другая часть серого вещества покрывает белое вещество полушарий  в виде коры, имеющей шесть слоев. Каждое из полушарий делится бороздами  на доли – лобную, парные височные, парные теменные, затылочную. Кора имеет  толщину от 1,3 до 1,4 мм и площадь 2200 см². Клетки коры – чувствительные, двигательные и вставочные. Полость конечного мозга – боковые желудочки.

функции коры больших полушарий

Кора большого мозга представлена серым веществом и состоит  из нескольких слоев клеток. Она  образует многочисленные складки, или  извилины, которые увеличивают площадь  ее поверхности. Белое вещество располагается  под корой и состоит из нервных  волокон, принадлежащих нейронам коры, и подкорковых образований.

В коре большого мозга выделяют области, ответственные за выполнение двигательных или чувствительных функций.

Двигательная область  расположена впереди центральной  борозды и содержит нейтроны, отростки которых образуют двигательные проводящие пути, контролирующие выполнение движений на противоположной стороне тела.

В нижней части двигательной коры находится речевой центр  Брока. У правшей он располагается в левом полушарии, а у левшей – в правом.

Чувствительная, или сенсорная, зона расположена позади центральной  борозды. Эта область отвечает за оценку различных чувствительных стимулов.

Слуховой центр, где анализируются  различные звуковые раздражения, расположен в височной доле, книзу от латеральной  борозды.

Зрительный центр лежит  в затылочной доле и отвечает за формирование зрительных образов.

Центры вкуса и обоняния располагаются в переднем отделе височной доли.

Волокна белого вещества связывают  различные части головного мозга  и расположенные в них центры между собой, а также со спинным  мозгом. 

 

11. Вегетативная  нервная система

Ее функции – регуляция  «растительных» функций, питания, дыхания, выделения, размножения (путем иннервации всех внутренних органов и желез).

Вегетативная нервная  система делится на два отдела:

симпатический,

парасимпатический.

Орган зрения

С помощью глаз мы получаем до 90% всей информации. Зрительная система  воспринимает и анализирует световые раздражители. Свет – это электромагнитное излучение с различными длинами  волн. Посредством органа зрения мы определяем форму, величину предметов, степень освещенности, цвета и  т.д.

Воспринимающий аппарат  глаза расположен в глазном яблоке, стенка которого состоит из трех оболочек: фиброзной (впереди образует роговицу, сзади – склеру), сосудистой и  внутренней (сетчатки). Производная  сосудистой оболочки – радужка, в  центре которой находится отверстие – зрачок. Сзади от радужки расположен хрусталик, который может изменять свою кривизну.

Сетчатка (внутренняя оболочка глазного яблока) состоит из нескольких слоев клеток. Основные клетки сетчатки – это фоторецепторы (палочки  – их 130 млн., колбочки – 7 млн). Колбочки возбуждаются при ярком свете, воспринимают цвета; палочки – при сумеречном свете. Вспомогательный аппарат глаза: глазные мышцы, веки, ресницы, слезный аппарат.

В глазу имеются две  системы – светопреломляющая  и световоспринимающая.

Светопреломляющая система  представлена роговицей, хрусталиком  и стекловидным телом, заполняющим  изнутри глазное яблоко. Назначение светопреломляющей системы –  построить правильное изображение  предмета на сетчатке.

Световоспринимающая система  – это сетчатка. Назначение этой системы – восприятие света.

При действии света происходит распад содержащихся в фоторецепторах сетчатки пигментов (родопсина и  йодо-псина). Это приводит к возбуждению рецепторов, в них возникает нервный импульс (потенциал действия), который по зрительной проводящей системе поступает в затылочную долю коры больших полушарий. В коре и происходит опознание образа, т.е. высший анализ и синтез зрительных раздражителей.