Канунникова Н.П., Башун Н.З. Основы анатомии и физиологии человека

Подождите немного. Документ загружается.

Н.П. КАНУННИКОВА, Н.З. БАШУН

«ОСНОВЫ АНАТ ОМИИ

И ФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА»

Допущено Министерством образования

Республики Беларусь

в качестве учебного пособия

для студентов учреждений,

обеспечивающих получение

высшего педагогического образования

Учреждение образования

«Гродненский государственный университет

имени Янки Купалы» 2007

УДК 611.01+612.014

ББК 28.706+28.707

К!!

Рецензенты: зав. кафедрой физиологии человек а и живо тных БГУ, доктор

биологических наук А.Г. Чумак;

зав. кафедрой анатомии, физиологии и валеологии БГПУ

им. М. Танка, доктор медицинских наук Ю.М.Досин.

Канунникова, Н.П.

Основы анатомии и физиологии человека : учеб. пособие /

Н.П.Канунникова, Н.З.Башун. – Гродно : ГрГУ, 2007. – 198 с.

ISBN 978-985-417

Цель

курса анатомии и физиологии человека заключается в том, чтобы

изложить основные понятия о строении и функциях человеческого организма,

механизмах их регуляции и поддержания гомеостаза.

Пособие предназначено для студентов психологических и педагогических

специально стей.

УДК 611.01+612.014

ББК 28.706+28.707

ISBN 978-985-417- © ГрГУ им. Я.Купалы, 2007

ВВЕДЕНИЕ

Анатомия и физиология человека – это важнейшие биологи-

ческие науки, изучающие строение и функции человеческого орга-

низма. Знать, как устроен человек, как функционируют его органы,

должен не только каждый медик, каждый биолог, но и психолог,

поскольку приобрести знания о закономерностях развития и фор-

мах психиче ской деятельности, особенностях характера, душевно-

го склада человека невозможно без фундаментальных знаний по

анатомии и физиологии.

Организм человека представляет собой единую систему с об-

щими законами развития , закономерностями ст роения и жизнедея-

тельности. Его функционирование подчиняется биологическим за-

кономерно стям, присущим всем живым организмам. И в то же вре-

мя человек социален и отличается от животных развитым мышле-

нием, интеллектом, наличием второй сигнальной системы, обще-

ственными взаимоотношениями. Древние греки утверждали: «В

здоровом теле – здоровый дух». Зная, как работает организм, какие

факторы наиболее значимы в регуляции жизнедеятельности, мож-

но предвидеть, каким образом нарушения отдельных систем и ор-

ганов могут оказать влияние на поведение человека, сопоставить

вклад социальных и биологических факторов в организацию пове-

дения, предложить наиболее рациональные способы коррекции

поведения с учетом регуляции физиологических функций.

В структурном отношении пособие «Основы анатомии и фи-

зиологии человека» представляет собой блок материалов, со стоя-

щий из двух частей: 1-я часть – теоретическая в виде лекционного

изложения с использованием таблиц, схем и рисунков, 2-я часть –

практическая (задания, контрольные работы, вопросы для самокон-

троля, лабораторные работы и т.д.), позволяющая проводить конт-

роль и закрепление знаний по первой части.

Учебное по собие предназначает ся прежде вс его студентам

специально стей «Психология» и «Практическая психология». В

данной книге основной упор авторы делают на физиологических

аспектах дисциплины. В пособие не вошли темы «Нервная систе-

ма» и «Сенсорные системы», так как студент ам-психологам чита-

ются отдельно дисциплины «Морфология и физиология ЦНС» и

«Физиология высшей нервной деятельности» на старших курсах.

Учебное пособие «Основы анатомии и физиологии человека»

в равной степени подходит как для занятий под руководством опыт-

ных преподавателей, так и для самостоятельной работы студентов.

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ДАННЫМ ПОСОБИЕМ

Пособие разделено на главы, содержащие материал по отдель-

ным системам организма человека. В конце каждой главы даны за-

дания, которые выполняются поэтапно.

! – Задания построены в соответствии с требованиями про-

блемного метода обучения, что способствует развитию умственной

деятельности и самостоятельности студента. Только после выпол-

нения заданий студент может переходить к следующему этапу:

? – Вопросы для самоконтроля, кот орые определяют глубину

и об ъем повт оряемого материала. На от дельные вопросы можно найти

ответы в предлагаемых таб лицах или в ответах контро льных работ.

?? – Контрольная работа. Выполняется не только для про-

верки полученных знаний, но и для уточнения наиболее важных

формулировок или получения более концентрированной информа-

ции. Сначала надо самим ответить на предложенные вопросы: тес-

товые задания закрытой формы предполагают выбор только одно-

го верного и наиболее полного ответа, в тестовых заданиях откры-

той формы испытуемые должны самостоятельно (варианты отве-

тов отсутств уют) дать ответ на вопрос: краткий ответ в виде слова

или словосочетания, числа или формулы. В пособие включены те-

стовые задания открытой формы 5-ти типов:

1. Закончите определение: Железы внутренней секреции вы-

деляют биологически активные вещества, которые называются ...

* Правильный ответ – гормоны.

2. Решите задачу: Длительность сердечного цикла у человека

составляет 0,8 с, систолы предсердий 0,1 с, систолы желудочков

0,27 с. Определите длительность диастолы сердца.

* Правильный ответ – 0,43 с.

3. Соотнесите элементы двух множеств:

Соотнесите орган и вещества, выделяемые ими:

а) Половые железы 1. Инсулин

б) Желудок 2. Адреналин

в) Почки 3. Соляная кислота

г) Поджел удочная железа 4. Моча

д) Печень 5. Желчь

е) Надпочечники 6. Эстрогены и андрогены

* Правильный ответ – а6, б3, в4, г1, д5, е2.

4. Установите правильную последовательность:

Укажите последовательность прохождения крови по малому

кругу кровообращения человека, начиная от сердца:

1. Левое предсердие. 4. Капилляры легких.

2. Правый желудочек. 5. Легочные артерии.

3. Легочные вены. 6. Легочный ствол.

* Правильный ответ – 2, 6, 5, 4, 3,1.

5. Тесты-рисунки:

Какая часть рефлекторной дуги обозначена на рисунке номе-

ром 1?

Рис.

* Правильный ответ – рецептор.

– Лабораторная работ а дается лишь по некоторым темам.

К лабораторным работ ам студенты могут приступить только пос-

ле того, как усвоят теоретический материал, по скольку основная

цель лекционных занятий – углубление изучения теоретиче ского

материа ла и выработка навыков экспериментальной работы, не-

обходимых будущему психологу для успешной профе ссиональ-

ной деятельности.

 – Проанализировать т аблицу. Ответив на вопро сы, срав-

ните свои знания с материалом в готовой т аблице. Это позволит

оценить уровень своей подготовки. Форма изложения учебного

материала в виде та блицы не только поможет систематизировать

материа л и дать на экзамене более упорядоченный ответ, но и

даст возможность использовать отдельные фрагменты предла-

гаемых та блиц в каче стве готовых блоков при пост роении отве-

та на экзамене.

Т – Заполнить таблицу. Умение составлять и заполнять таб-

лицы-конспекты поможет излагать любой материал, предваритель-

но разделяя его на главный и второстепенный, общий и частный,

первоочередный и последующий.

Желаем успехов!

⊕

ГЛАВА 1

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ КАК ВАЖНЕЙШИЕ НАУКИ

О СТРОЕНИИ И ФУНКЦИЯХ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО

ОРГАНИЗМА

1.1. Предмет анатомии и физиологии.

Основные анатомические и физиологические понятия

Анатомия (от греч. anatome – рассечение, расчленение) – на-

ука о стро ении и форме, происхождении и развитии организма, его

органов и систем (рис. 1). Физиология (от греч. physis – природа,

logos – наука) – наука о механизмах функционирования и регуля-

ции организма в целом и отдельных его составляющих (органах,

тканях и т.д.), взаимодействии с окружающей средой, организации

жизненных проце ссов на различных структурно-функциональных

уровнях. Таким образом, анатомия изучает, как устроен организм,

а физиология – как он работает.

Задача физиологии – это не только установление факта, пока-

зывающего, что происходит с той или иной функцией во время

жизнедеятельности, но и выяснение того, с помощью каких меха-

низмов реализуется функция, с как ой целью она обеспечивается в

той или иной системе, органе, ткани. При этом уровни изучения

физиологических процессов могут быть разные: организменный,

системный, органный, тканевой, клеточный, субклеточный.

Физиология изучает роль различных веществ в деятельности

организма, способы регуляции отдельных функций, взаимосвязи

клеток в процесс е объединения иё х в органы и ткани, изменения в

организме при приспособлении к неблагоприятным условиям ок-

ружающей среды.

Основными методами анатомии являются методы вскрытия

и препарирования (аутопсия – вскрытие трупов), сравнительно-ана-

томический метод, антропометрический (изучающий рост и взаи-

морасположение частей тела), микроскопический (исследует струк-

туру органов и тканей, что нельзя увидеть невооруженным глазом),

рентгенографические и рентгеноскопические методы и др.

Методы физиологии включают в себя наблюдения за жизнедея-

тельностью организма, регистрацию изучаемых явлений, проведе-

ние острых и хронических экспериментов. В эк сперименте произво-

дится искусственное вмешательство в те или иные процессы в орга-

низме, чтобы выяснить их значение и взаимосвязи отдельных орга-

нов и систем. К числу физиологических методов, применяемых в

эк спериментах на животных, относятся методы экстирпации (удале-

ния), трансплантации (пересадки), денервации (перерезка нервов),

методы перевязки, перфузии, фистульный мето д и т.д. Благодаря до-

стижениям физики, радиотехники, элек троники и кибернетики, в

настоящее время можно изучать многие функции организма в экспе-

риментах не только на животных, но и на человеке, т.к. современные

приборы позволяют изучать функции человеческого организм а, не

оказывая на нег о никакого отрицательного воздействия (например,

методы электроэнцефалографии, электрокардиографии, методы с

использов анием оптоволоконных зондов и т.д.).

Система в физиологии (функциональная система) подразуме-

вает совокупность органов или тканей, связанных общей функци-

ей (см. рис. 1). Например, сердечно-сосудистая система с помощью

сердца и сосудов обеспечивает доставку тканям питательных, ре-

гуляторных, защитных веществ и кислорода, а также удаление про-

дуктов обмена и теплообмена.

Важной способностью человека и высших животных являет-

ся сохранение постоянств а химического состава и физико-химичес-

ких свойств внутренней среды организма , так называемый гомео-

стазис, который обеспечивается за счет особых физиологиче ских

механизмов, поддерживающих биологические показатели организ-

ма на определенном оптимальном уровне. Термин «гомеостазис»

(греч. homoios – подобный, statis – стояние) предложил У. Кэннон.

Внутренняя среда организма – совокупность жидкостей (кровь,

лимфа, тканевая жидкость), принимающих участие в процесс ах

обмена веществ и поддержании гомеост азиса в организме. К. Бер-

нар ввел термин «внутренняя среда организма» и утверждал, что

постоянство внутренней среды есть условие независимого суще-

ствования.

Постоянство внутренней среды поддерживается за счет с амор е -

гу ляции физиологических функций, которая обеспечивается нервно-

гуморальными физиологическими механизмами, регулирующими

деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем, желудоч-

но-кишечного тракта, почек и потовых желез, которые производят

удаление из организма продуктов обмена веществ.

К наиболее совершенным гомеостатическим механизмам у

высших животных и человека относятся процессы терморегуляции.

Они настолько совершенны, что колебания температуры в так на-

зываемом «ядре тела» не превышают нескольких десятых долей

градуса при самых резких колебаниях температуры внешней сре-

ды. В поддержании нормальной температуры тела участвует боль-

шое число сложных процессов регуляции.

Благодаря совокупной деятельно сти множества систем, орга-

низм поддерживает относительное динамическое постоянство, не-

смотря на изменения в окружающей среде и сдвиги, возникающие

в процессе жизнедеятельности.

Особое значение для организма имеет постоянство состава

крови: рН, осмотического давления, содержания глюкозы, соотно-

шения электролитов (натрия, калия, кальция, хлора, магния, фос-

фатов) – так называемые гомеостатические константы: жесткие

константы (например, осмотическое давление крови), которые до-

пускают лишь незначительные отклонения от своего уровня, и пл а-

стичные константы (например, уровень кровяного давления или

питательных веществ в крови), кот орые варьируют в довольно боль-

шом диапазоне и в течение длительного времени.

Любое раздражение, особенно ст ресс, ведет к возникновению

сложного комплекса ре акций, основная цель которых – приспосо-

бить организм к изменившимся условиям. Приспособления осуще-

ствляю тся посредством к омпенсаторных механиз мов, которые пред-

ставляют собой адаптивные реакции, направленные на устранение

или ослабление функциона льных сдвигов в организме, возникаю-

щих вследствие изменений внешней среды.

Живые организмы способны поддерживать свою жизнедея-

тельность при значительных изменениях внешней среды и в усло-

виях достаточно сильных воздействий внешних факторов. Этому

способствует такое каче ств о биологических систем как надеж-

ность, что обозначает свойство клеток, органов, систем организма

выполнять свои функции, способность к безотказной работе в ус-

ловиях меняющейся среды.

Свойство надежности обеспечивается рядом принципов:

1) принцип избыточности (элементов, клеток, каналов пере-

дачи информации и т.д.);

2) принцип резервирования функций, обусловленный нали-

чием в системе элементов, способных переходить из состояния по-

коя в состояние деятельности;

3) принцип периодичности функционирования;

4) принцип взаимозаменяемости и замещения функций;

5) принцип дублирования;

6) принцип усиления (например, цепной эффект усиления

действия гор монов, простаг ландинов, активности перекисного окис-

ления липидов).

Рис. 1. Взаиморасположение внутренних органов человека

(Богданова, 2006, см. 19)

Важным компонентом адаптивной реакции организма являет-

ся «стресс-синдром» – сумма не специфических реакций, создаю-

щих условия для активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечни-

ковой системы, увеличения поступления в кровь и ткани адаптив-

ных гормонов кортико стероидов и катехоламинов, которые акти-

вируют деятельность систем гомеостазиса. Адаптивная роль этих

неспецифических реакций заключается в их способности повышать

резистентность организма (сопротивляемость, устойчивость) к раз-

личным факторам среды.

1.2. Принципы регуляции физиологических систем

Функции биологических систем – это их деятельность, направ-

ленная на сохранение целостности и поддержание свойств этих сис-

тем. Изменение параметров (свойств) биологических систем могут

происхо дить только в границах го меостазиса, а за его границами про-

исходит нарушение или даже гиб ель биологических систем.

Трахея

Легкое

Печень

Желчный

пузырь

Мочеточники

Слепая

кишка

Аппендикс

Пищевод

Крупные

кровеносные

сосуды

Сердце

Диафрагма

Желудок

Селезенка

Поджелудочная

железа

Толстые

кишки

Мочевой

пузырь

Всякое отклонение гомеост атического параметра от нормы

немедленно воспринимается рецепторами и по средством нервной

и (или) гуморальной связи избирательно воздействует на опреде-

ленные регуляторные механизмы, с помощью которых происходит

возвращение данного параметра к норме.

В границах гомеостазиса изменение параметров функций про-

исходит б лагодаря саморегуляции, т.е. внутренних механизмов уп-

равления жизнедеятельностью. Например, уменьшение кровоснаб-

жения ткани ве дет к повышенному образованию в ней химических

веществ, к о торые расширяют артерии и увеличивают приток крови.

Это так называемые местные механиз мы саморегу ляции.

Но для деятельности организма в целом необходимы механиз-

мы регуляции, соподчиняющие и координирующие деятельность

различных систем. Например, для того чтобы тело переместилось

в пространстве, необходимо изменение деятельности не только ске-

летных мышц, но и кровоснабжения, обмена веществ и т.д.

Механизмы регуляции жизнедеятельности организма делят-

ся на нервные, гуморальные и нервно-гуморальные. Нервные ме-

ханизмы используют для передачи и переработки информации

структуры нервной системы (нейроны, нервные волокна) и элект-

риче ские потенциалы, гуморальные – молекулы химических ве-

ществ, распространяющихся во внутренней среде организма. Не-

рвная регуляция обеспечивает быструю и направленную передачу

сигналов (до 80 – 100 м/с), без затухания и потери энергии . Гумо-

ральная регуляция – это способ передачи информации к эффекто-

рам через жидкую внутреннюю среду организма с помощью моле-

кул химических веществ, выделяющихся клетками или специали-

зированными тканями. Вместе они составляют единую нейрогу-

моральную систему регуляции физиологических функций.

Главную роль в к оординации деятельности различных систем

организм а человек а играет нервная система. Ее функции заключают-

ся в быстрой и точной передаче информации, обеспечении взаимосвя-

зи между органами и системами органов (б езусловные рефлексы ),

приспособлении организма к внешней среде (условные рефлексы),

осуществлении психических ф ункций (сознание, мышление, ре чь).

Структурно-функциональной единицей нервной системы яв-

ляется нейрон. Нервная система состоит из головного и спинного

мозга, периферическая – из нервных волокон и ганглиев (узлов).

Сигналы от периферии к мозгу передаются по афферентным (цен-

тростремительным) нервным волокнам, от мозга к исполнитель-

ным органам – по эфферентным (центробежным).