Sistemi fisiologici umani. Sistemi di organi fisiologici. Fisiologia dell'uomo e degli animali

L'anatomia (dal greco Anatomia - taglio, dissezione, dissezione) di una persona è una delle sezioni di biologia e morfologia che studia la struttura del corpo umano, la sua origine, formazione, sviluppo evolutivo a un livello superiore al livello cellulare.

L'anatomia umana è una scienza naturale il cui oggetto di studio è la struttura del corpo umano. Ci sono diverse direzioni:
- anatomia sistematica, il cui oggetto di studio sono i singoli sistemi del corpo (ad esempio muscolo-scheletrico) e le loro relazioni;
- topografico, che studia la posizione dei singoli organi e tessuti l'uno rispetto all'altro. Ha un grande significato pratico;
- plastica, studiando la forma esterna del corpo: proporzioni e schemi della sua struttura.

L'anatomia ci aiuta a comprendere la struttura del nostro corpo, che è uno dei più complessi del pianeta. Tutte le sue parti svolgono funzioni rigorosamente definite e sono tutte interconnesse. L'anatomia moderna è una scienza che distingue sia ciò che osserviamo visivamente sia la struttura del corpo umano nascosta agli occhi.

SISTEMI FISIOLOGICI

L'unità strutturale del corpo umano è la cellula. Un numero enorme di essi, che arriva fino a 200 trilioni di varie dimensioni e forme, costituisce il corpo umano.

Cellule simili nel loro scopo sono unite in fasci di cellule che, a loro volta, sono unite in tessuti. Il corpo umano è costituito da 4 tipi di tessuti: epiteliale, muscolare, neurale (nervoso) e connettivo.

I tessuti sono combinati in organi. Ogni organo ha la sua struttura, forma, dimensione e scopo specifici. Gli organi sono cavi (cioè dotati di cavità) e parenchimali (densi, senza cavità). Ogni organo può essere costituito da diversi tipi di tessuti. Gli organi sono esterni ed interni.

La vita di un organismo è assicurata dall'interazione di un gran numero di organi diversi. Gli organi che svolgono una o più funzioni fisiologiche generali costituiscono un sistema fisiologico.

L'intero corpo umano è convenzionalmente suddiviso in sistemi di organi, uniti secondo il principio del lavoro svolto e della funzione. Questi sistemi sono detti anatomico-funzionali; nel corpo umano ce ne sono dodici.

1. Sistema muscoloscheletrico: fornisce struttura e funzioni di movimento.
2. Sistema nervoso centrale: regolazione e integrazione delle funzioni vitali del corpo.
3. Sistema nervoso periferico: garantisce i processi di eccitazione e inibizione, eseguendo i comandi dal sistema nervoso centrale agli organi funzionanti.
4. Sistema respiratorio: fornisce al corpo l'ossigeno, necessario per tutti i processi biochimici, rilasciando anidride carbonica.
5. Il sistema circolatorio: garantisce il trasporto dei nutrienti nella cellula e il rilascio dei prodotti di scarto.
6. Il sistema ematopoietico: garantisce la costanza della composizione del sangue.
7. Il sistema digestivo: consumo, lavorazione, assorbimento dei nutrienti, escrezione dei prodotti di scarto.
8. Il sistema urinario e la pelle: escrezione dei prodotti di scarto, pulizia del corpo.
9. Sistema riproduttivo: riproduzione del corpo.
10. Sistema endocrino: regolazione del bioritmo della vita, processi metabolici di base e mantenimento di un ambiente interno costante.
11. Sistema linfatico: purifica il corpo e neutralizza gli agenti estranei.
12. Sistema immunitario: garantisce la protezione del corpo da fattori dannosi ed estranei.

Ogni sistema svolge una funzione specifica nel corpo umano. La salute del corpo nel suo insieme dipende dalla qualità della sua esecuzione. Se uno qualsiasi dei sistemi è indebolito per qualche motivo, altri sistemi sono in grado di assumere parzialmente la funzione del sistema indebolito, aiutarlo e dargli l’opportunità di riprendersi.

Ad esempio, quando la funzione del sistema urinario (reni) diminuisce, il sistema respiratorio assume la funzione di purificare il corpo. Se fallisce, viene attivato il sistema escretore, la pelle. Ma in questo caso, il corpo passa a una modalità di funzionamento diversa. Diventa più vulnerabile e la persona deve ridurre i suoi carichi abituali, dandogli l'opportunità di ottimizzare il suo stile di vita. La natura ha dato al corpo un meccanismo unico di autoregolazione e autoguarigione. Usando questo meccanismo in modo economico e attento, una persona è in grado di sopportare carichi enormi.

Sistema muscoloscheletrico

Questo sistema è un insieme di strutture che forniscono supporto a parti del corpo e aiutano una persona a muoversi nello spazio. L'intero apparato è diviso in due parti, studiate dall'anatomia umana.

Osteoarticolare. Dal punto di vista meccanico è un sistema di leve che, a seguito della contrazione muscolare, trasmettono forze. Questa parte è considerata passiva.

Le ossa, collegandosi tra loro, formano lo scheletro delle parti corrispondenti del corpo. In qualsiasi posizione del corpo, tutti i suoi organi poggiano sulle ossa. Questa è la funzione di supporto dello scheletro.

Lo scheletro è il supporto mobile di una persona. È composto da 206 ossa. Circa la metà di essi forma gli arti: braccia e gambe. Lo scheletro svolge anche una funzione protettiva, limitando le cavità occupate dagli organi interni, ad esempio il torace, la cavità addominale e la cavità cranica.

La colonna vertebrale è uno degli organi più importanti del sistema muscolo-scheletrico. Serve come deposito per il midollo spinale. La colonna vertebrale svolge la funzione di stare in posizione eretta, alla quale l'uomo è arrivato nel processo di evoluzione.

Il tessuto osseo è una riserva minerale a cui l'organismo si rivolge ogni volta che ha bisogno di compensare le perdite di calcio. Tutte le ossa del corpo, la cartilagine, le articolazioni e i legamenti che le collegano sono costituiti da tessuto osseo.

Muscolare. La parte attiva del sistema muscolo-scheletrico sono i muscoli, i legamenti, i tendini, le strutture cartilaginee e le borse sinoviali. La funzione principale dei muscoli è fornire a una persona la capacità di muoversi.

Circa 700 muscoli sono attaccati alle ossa del sistema scheletrico. Costituiscono circa il 50% del peso corporeo di una persona. I principali tipi di muscoli sono i seguenti:
Viscerale. Si trovano all'interno degli organi e assicurano il movimento delle sostanze.
Cuore. Situato solo nel cuore, è necessario per pompare il sangue in tutto il corpo umano.
Scheletrico. Questo tipo di tessuto muscolare è controllato consapevolmente da una persona.

I muscoli sono costituiti per l’83% da acqua. L'attività dei muscoli scheletrici è regolata consapevolmente dall'uomo. Altri sono regolati senza la partecipazione della coscienza. Sono chiamati lisci o contratti involontariamente (pareti muscolari della cistifellea, intestino, tube di Falloppio, ecc.). Si stima che la massa muscolare totale di un adulto sia di circa 24 kg.

Sistema nervoso centrale (SNC)

Il sistema nervoso si divide in centrale e periferico. Il sistema centrale è costituito dal cervello e dal midollo spinale, protetto dalle ossa del cranio e della colonna vertebrale. Questo è uno dei sistemi più complessi e unici, che non è stato ancora sufficientemente studiato. Fornisce l'intera vita spirituale, intellettuale e sensoriale di una persona. Il sistema periferico è costituito da nervi, plessi, radici, gangli e terminazioni nervose.

L'anatomia umana afferma che la funzione principale del sistema nervoso centrale è eseguire riflessi semplici e complessi. Il sistema nervoso centrale unisce tutti gli altri sistemi, regola e coordina le loro attività. Qualsiasi interruzione della connessione tra esso e l'organo porta alla cessazione del suo normale funzionamento. Attraverso i recettori situati negli organi di senso viene mantenuta una connessione costante tra il corpo e l'ambiente. Grazie ad esso, vengono svolte l'attività mentale e il comportamento di una persona.

Sistema nervoso periferico

I componenti principali del sistema nervoso periferico sono i nervi, che collegano il sistema nervoso centrale ad altre parti del corpo, e i gangli, gruppi di cellule nervose situate in vari punti del sistema nervoso. Il sistema nervoso periferico ha due divisioni principali: il sistema nervoso somatico, che è sotto il controllo costante di una persona, e il sistema autonomo, che è sotto il suo controllo inconscio.

Sistema respiratorio

Grazie alla respirazione, il corpo riceve ossigeno e si libera dell'eccesso di anidride carbonica formatasi a seguito del metabolismo. L'apparato respiratorio comprende il tratto respiratorio superiore (cavità nasale, seni paranasali, laringe, trachea) e i polmoni (bronchi e tessuto polmonare). Questo è uno dei sistemi escretori del corpo.

Il processo di respirazione è assicurato da movimenti ritmici del diaframma. Si alza di 2 cm e scende della stessa quantità. Fa 1000 movimenti all'ora, 24.000 al giorno, il numero di movimenti respiratori è 18 al minuto. Corrispondono a 72 battiti cardiaci.

Per fornire ossigeno al corpo, è necessario inspirare ed espirare 11.000 litri di aria pulita. Di questi, circa 360 litri di ossigeno al giorno. Il numero degli alveoli polmonari varia da 300 a 400 milioni, la loro superficie è di 50 metri quadrati. metri durante l'espirazione e 130-150 mq. metri durante l'inalazione. Nelle grandi città solo il 50% della quantità di ossigeno necessaria raggiunge i polmoni. Si verifica una carenza cronica di ossigeno in tutti gli organi.

L'aria entra prima nella cavità nasale, poi nel rinofaringe, nella laringe e successivamente nella trachea, nei bronchi e nei polmoni. I polmoni sono l'organo centrale dell'apparato respiratorio, occupano quasi tutto lo spazio del torace; la loro base poggia sul diaframma. Nei polmoni gli alveoli sono intrecciati con una fitta rete di vasi sanguigni. Qui avviene lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra l'aria alveolare e il sangue dei capillari.

Sistema circolatorio

Il sistema cardiovascolare comprende il cuore, i vasi sanguigni e circa 5 litri di sangue trasportato. La loro funzione principale è trasportare ossigeno, ormoni, sostanze nutritive e rifiuti cellulari. Questo sistema funziona solo grazie al cuore, che continua a funzionare anche di notte, quando la maggior parte degli altri elementi del corpo riposano.

Nell'anatomia umana, il cuore è un organo di pompaggio, poiché la sua funzione è pompare il sangue. Ci sono solo 2 circoli di circolazione sanguigna nel corpo: piccolo o polmonare, che trasporta il sangue venoso e grande, che trasporta il sangue ossigenato. Nel giro di un minuto, un cuore sano getta 6 litri di sangue nell'aorta, in 1 ora - 420 litri, in 24 ore - 10.000 litri.

Sistema di organi emopoietici

Il sistema ematopoietico è responsabile della funzione di garantire una composizione del sangue costante nel corpo. Comprende il midollo osseo, la milza e le ghiandole linfatiche. Il sangue è molto importante per il funzionamento del corpo. Trasporta ossigeno e altre sostanze importanti ai tessuti e alle cellule e in cambio rimuove l'anidride carbonica e altri prodotti di scarto. Il sangue è costituito da un liquido incolore chiamato plasma, che contiene globuli rossi, globuli bianchi, piastrine e linfociti.

Gli eritrociti sono cellule del sangue prive di nucleo di animali e esseri umani. Contengono emoglobina, che si combina facilmente con l'ossigeno. Nei capillari, l'emoglobina fornisce ossigeno ai tessuti (lo rilascia nel fluido intercellulare) e attacca a sé l'anidride carbonica.

La massa del midollo osseo è di 2 kg. Produce 300 miliardi di globuli rossi al giorno. Ogni 2 mesi viene aggiornato il numero totale di globuli rossi. La vita di 1 globulo rosso dura da 42 a 127 giorni. Ogni giorno muoiono più di 200 miliardi di globuli rossi; 2 milioni di nefroni renali assicurano la rimozione dei globuli rossi rimanenti. Con l'anemia muoiono fino a 300-500 miliardi di globuli rossi e il problema della loro evacuazione diventa molto acuto.

Apparato digerente

L'apparato digerente comprende una serie di organi responsabili dell'assunzione, della lavorazione, dell'assimilazione e dell'escrezione dei prodotti non digeriti. Comprende la cavità orale, l'esofago, lo stomaco, il duodeno, il fegato, la cistifellea, il pancreas, l'intestino tenue e crasso, il retto, nonché le ghiandole salivari ed endocrine.

La digestione è un complesso complesso di processi fisici e chimici di assorbimento del cibo. Secondo l'anatomia umana, negli organi digestivi il cibo viene frantumato, inumidito e digerito dai succhi digestivi. Di conseguenza, i composti organici complessi necessari all’organismo vengono scomposti in sostanze più semplici. Vengono assorbiti nell'intestino e trasportati dal sangue a tutti i tessuti e le cellule del corpo.

Sistema urinario

Il sistema urinario si trova interamente nella cavità pelvica e uomini e donne presentano differenze significative nella struttura di questa parte. Il sistema urinario è costituito da reni, uretra, ureteri e vescica. La funzione del sistema è quella di rimuovere attraverso l'urina i composti tossici ed estranei, un eccesso di varie sostanze.

Sistema riproduttivo

Il sistema riproduttivo è responsabile della continuazione della vita di una specie biologica. È strutturato diversamente nelle donne e negli uomini. Nella donna comprende: l'utero, le ovaie, la vagina e le appendici ovariche. Negli uomini: prostata, testicoli e genitali esterni. Il funzionamento del sistema riproduttivo è strettamente correlato al metabolismo ormonale del corpo. Gli ormoni sessuali sono prodotti nelle ovaie nelle donne e nei testicoli negli uomini.

Sistema endocrino

Il sistema endocrino, insieme al sistema nervoso, regola le reazioni interne e le sensazioni dell'ambiente. Le emozioni, l'attività mentale, lo sviluppo, la crescita e la pubertà dipendono dal suo lavoro. I suoi organi principali sono la tiroide e il pancreas, i testicoli o le ovaie, le ghiandole surrenali, la ghiandola pineale, l'ipofisi e il timo.

Ogni ghiandola produce e rilascia sostanze biologicamente attive - ormoni - nel sangue. Nel corpo umano ne vengono prodotti più di 50. Gli ormoni sono coinvolti nella regolazione delle funzioni di tutte le cellule e tessuti del corpo. In generale, la funzione del sistema endocrino può essere definita come garantire il bioritmo della vita, i processi metabolici di base e il mantenimento di un ambiente interno costante.

Sistema linfatico

Il sistema linfatico è un sistema vascolare che rimuove varie infezioni e tossine dal corpo. È costituito da vasi, capillari, condotti, tronchi e nodi.

Il sistema linfatico è il secondo fiume della vita. Se la lunghezza dei vasi sanguigni è di 100 mila km, la lunghezza dei vasi linfatici è doppia. La linfa lava tutte le cellule, riempie tutte le fessure e gli spazi negli organi.

Il numero di linfonodi è 400. La quantità totale di linfa è di 2-2,5 litri. Questo è uno dei sistemi più misteriosi del corpo. Tutte le sue funzioni non sono state ancora definite con precisione. A causa del funzionamento insufficiente del sistema linfatico, l'edema appare in vari organi.

Il sistema immunitario

Il sistema immunitario comprende organi che partecipano alla protezione del corpo da batteri, virus e altri microrganismi e sostanze estranee. Questi organi sono il midollo osseo rosso, il timo, la milza, i linfonodi e i globuli bianchi. Con un sistema immunitario normale, il corpo è in grado di far fronte da solo alle infezioni più pericolose.

Conclusione

Una persona in condizioni ideali, con un funzionamento ottimale di tutti e dodici i sistemi, nonché con uno spazio sensoriale, intellettuale e spirituale ottimale, sarebbe sana e vivrebbe a lungo.

La qualità del funzionamento del sistema dipende direttamente dalle condizioni in cui si trova. Anche le condizioni individuali determinano le caratteristiche del funzionamento ottimale. Ogni persona deve avere un programma per un'attività di vita ottimale, tenendo conto delle caratteristiche individuali dell'esistenza. Solo in questo caso potrà creare le condizioni per una vita lunga e felice.

Sistemi fisiologici del corpo: scheletrico (scheletro umano), muscolare, circolatorio, respiratorio, digestivo, nervoso, sistema sanguigno, ghiandole endocrine, analizzatori, ecc.

Il sangue è un tessuto liquido che circola nel sistema circolatorio e garantisce l'attività vitale delle cellule e dei tessuti del corpo come organo e sistema fisiologico. È costituito da plasma (55-60%) e da elementi formati in esso sospesi: globuli rossi, leucociti, piastrine ed altre sostanze (40-45%) ed ha una reazione leggermente alcalina (pH 7,36).
La quantità totale di sangue rappresenta il 7-8% del peso corporeo di una persona. A riposo, il 40-50% del sangue è escluso dalla circolazione e si trova nei “depositi sanguigni”: fegato, milza, vasi cutanei, muscoli, polmoni. Se necessario (ad esempio durante il lavoro muscolare), il volume di riserva del sangue viene incluso nella circolazione sanguigna e diretto riflessivamente all'organo funzionante. Il rilascio del sangue dal “deposito” e la sua ridistribuzione in tutto il corpo è regolata dal sistema nervoso centrale (SNC).
La perdita di più di 1/3 della quantità di sangue da parte di una persona è pericolosa per la vita. Allo stesso tempo, ridurre la quantità di sangue di 200-400 ml (donazione) è innocuo per le persone sane e stimola addirittura i processi ematopoietici. Esistono quattro gruppi sanguigni (I, II, III, IV). Quando si salva la vita di persone che hanno perso molto sangue, o per alcune malattie, le trasfusioni di sangue vengono effettuate tenendo conto del gruppo. Ogni persona dovrebbe conoscere il proprio gruppo sanguigno.
Il sistema cardiovascolare. Il cuore, l'organo principale del sistema circolatorio, è un organo muscolare cavo che esegue contrazioni ritmiche, grazie alle quali avviene il processo di circolazione sanguigna nel corpo. Il cuore è un dispositivo autonomo e automatico. Tuttavia, il suo lavoro viene corretto da numerosi diretti e
feedback proveniente da vari organi e sistemi del corpo. Il cuore è collegato al sistema nervoso centrale, che ha un effetto regolatore sul suo funzionamento.
Il sistema cardiovascolare è costituito dalla circolazione sistemica e polmonare. La metà sinistra del cuore serve alla circolazione sistemica, la metà destra serve alla circolazione polmonare.
La pulsazione è un'onda di oscillazioni propagata lungo le pareti elastiche delle arterie in seguito allo shock idrodinamico di una porzione di sangue espulsa nell'aorta sotto pressione durante la contrazione del ventricolo sinistro. La frequenza del polso corrisponde alla frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca a riposo (al mattino, sdraiati, a stomaco vuoto) è inferiore a causa dell'aumento della potenza di ogni contrazione. Una diminuzione della frequenza cardiaca aumenta il tempo di pausa assoluto necessario al riposo del cuore e ai processi di recupero nel muscolo cardiaco. A riposo, la frequenza cardiaca di una persona sana è di 60-70 battiti/min.
La pressione sanguigna è creata dalla forza di contrazione dei ventricoli del cuore e dall'elasticità delle pareti dei vasi sanguigni. Si misura nell'arteria brachiale. Esistono una pressione massima (sistolica), che si crea durante la contrazione del ventricolo sinistro (sistole), e una pressione minima (diastolica), che si osserva durante il rilassamento del ventricolo sinistro (diastole). Normalmente una persona sana di età compresa tra 18 e 40 anni a riposo ha una pressione arteriosa di 120/70 mm Hg. (pressione sistolica 120 mm, diastolica 70 mm). La pressione sanguigna più alta si osserva nell'aorta. Man mano che ti allontani dal cuore, la pressione sanguigna diminuisce sempre di più. La pressione più bassa si osserva nelle vene quando fluiscono nell'atrio destro. Una differenza di pressione costante garantisce un flusso sanguigno continuo attraverso i vasi sanguigni (nella direzione della bassa pressione).
Sistema respiratorio. L'apparato respiratorio comprende la cavità nasale, la laringe, la trachea, i bronchi e i polmoni. Nel processo di respirazione dall'aria atmosferica attraverso gli alveoli dei polmoni, il corpo riceve costantemente
ossigeno e anidride carbonica vengono rilasciati dal corpo. Il processo di respirazione è un intero complesso di processi fisiologici e biochimici, nella cui attuazione è coinvolto non solo l'apparato respiratorio, ma anche il sistema circolatorio. L'anidride carbonica entra nel sangue dalle cellule dei tessuti, dal sangue ai polmoni e dai polmoni all'aria atmosferica.
Apparato digerente ed escretore. L'apparato digerente è costituito dalla cavità orale, dalle ghiandole salivari, dalla faringe, dall'esofago, dallo stomaco, dall'intestino tenue e crasso, dal fegato e dal pancreas. In questi organi, il cibo viene lavorato meccanicamente e chimicamente, le sostanze alimentari che entrano nel corpo vengono digerite e i prodotti digestivi vengono assorbiti.
Il sistema escretore è formato da reni, ureteri e vescica, che assicurano l'escrezione di prodotti metabolici dannosi dal corpo con l'urina (fino al 75%). Inoltre, alcuni prodotti metabolici vengono escreti attraverso la pelle, i polmoni (con l'aria espirata) e attraverso il tratto gastrointestinale. Con l'aiuto dei reni, il corpo mantiene l'equilibrio acido-base (PH), il volume richiesto di acqua e sali e una pressione osmotica stabile.
Sistema nervoso. Il sistema nervoso è costituito da una sezione centrale (cervello e midollo spinale) e da una sezione periferica (nervi che si estendono dal cervello e dal midollo spinale e si trovano alla periferia dei gangli nervosi). Il sistema nervoso centrale coordina le attività di vari organi e sistemi del corpo e regola questa attività in un ambiente esterno mutevole utilizzando il meccanismo riflesso. I processi che si verificano nel sistema nervoso centrale sono alla base di tutta l'attività mentale umana.
Il cervello è una raccolta di un numero enorme di cellule nervose. La struttura del cervello è incomparabilmente più complessa della struttura di qualsiasi organo del corpo umano.
Il midollo spinale si trova nel canale spinale formato dagli archi vertebrali. La prima vertebra cervicale è il confine superiore del midollo spinale, mentre il confine inferiore è la seconda vertebra lombare. Il midollo spinale è diviso in cinque sezioni con un certo numero di segmenti: cervicale, toracico, lombare, sacrale e coccigeo. Al centro del midollo spinale c'è un canale pieno di liquido cerebrospinale.
Il sistema nervoso autonomo è una parte specializzata del sistema nervoso regolata dalla corteccia cerebrale. Si divide in sistema simpatico e parasimpatico. L'attività del cuore, dei vasi sanguigni, degli organi digestivi, dell'escrezione, della regolazione del metabolismo, della formazione di calore, della partecipazione alla formazione delle reazioni emotive: tutto questo è sotto il controllo del sistema nervoso simpatico e parasimpatico e sotto il controllo della parte superiore del sistema nervoso centrale.

Soggetto fisiologia, il suo contenuto è lo studio dei meccanismi generali e particolari di attività dell'intero organismo e di tutti i suoi organi e sistemi. Definitivo compito fisiologia: una conoscenza così profonda delle funzioni del corpo che fornirebbe la possibilità di influenzarle attivamente nella direzione desiderata. Secondo I.P. Pavlov, la medicina, solo arricchendosi costantemente, giorno dopo giorno, con nuovi fatti fisiologici, un giorno diventerà finalmente quello che dovrebbe essere idealmente, cioè. la capacità di riparare un meccanismo danneggiato del corpo umano sulla base della sua esatta conoscenza, ovvero una conoscenza applicata della fisiologia. Non è un caso che la fisiologia abbia iniziato a svilupparsi come scienza medica. Secondo la definizione di K. Bernard, la fisiologia è il nucleo scientifico su cui poggiano tutte le scienze; In sostanza, esiste una sola scienza in medicina: la scienza della vita, o fisiologia. Allo stato attuale, la fisiologia pone i seguenti compiti: funzione di apprendimento:

• corpo sano nel suo complesso;
• vari sistemi, organi, tessuti, cellule; studio dei meccanismi:
• interazione di vari organi e sistemi nell'intero organismo;
• regolazione del funzionamento di organi e sistemi;
• interazione dell’organismo con l’ambiente.

Secondo I.P. Pavlov, il compito della fisiologia è comprendere il lavoro del corpo umano, determinare il significato di ciascuna delle sue parti, capire come queste parti sono collegate, come interagiscono e come, come risultato della loro interazione, si ottiene un risultato grossolano si ottiene: il lavoro complessivo del corpo.

Il primo , in fisiologia si usavano l'osservazione e la deduzione, che tuttavia non hanno perso il loro significato nella fase attuale. Ma il fisiologo non può accontentarsi della sola osservazione, poiché essa risponde soltanto alla domanda: cosa sta succedendo nell'organismo. È anche importante scoprirlo come e perché si verificano processi fisiologici. Per questo hai bisogno esperimenti, esperimenti, quelli. influenze create artificialmente dal ricercatore stesso.

Gli esperimenti possono essere acuti (vivisezione o taglio vivo) o cronici; i loro principali vantaggi e svantaggi sono presentati nella tabella. 1.

Gli studi condotti sugli esseri umani, di norma, vengono condotti in vari modi, consentendo di valutare vari aspetti del funzionamento del corpo:

• in uno stato di riposo fisiologico - funzionamento normale;
• reazione ai carichi ottimali - norma di reazione;
• risposta ai carichi massimi - valutazione delle capacità di riserva.

In questo caso, l'ottimale biologico dei processi vitali è considerato la norma fisiologica.

Tabella 1. Confronto tra esperimento acuto e cronico

Le fasi principali nello sviluppo della fisiologia come scienza associata a cambiamenti nei metodi utilizzati:

• il periodo pre-sperimentale (antico e medioevo), quando i metodi principali erano osservazioni e deduzioni, che spesso portavano a conclusioni errate (il cuore è l'organo dell'anima, lo spirito è mescolato attraverso le arterie e il sangue attraverso le vene );
• 1628 W.Harvey. "Lo studio del movimento del cuore e del sangue nel corpo" - l'introduzione di esperimenti acuti nella ricerca fisiologica;
• 1883 IP Pavlov. “Nervi centrifughi del cuore” - introduzione di una tecnica di esperimento cronico;
• la fase moderna è l'integrazione della ricerca a livello molecolare-cellulare e sistemico (organismo), che ci consente di combinare idee sui processi cellulari e sulla loro regolazione a livello dell'intero organismo.

Principi di base della fisiologia:

• il corpo è un unico sistema che unisce vari organi nella loro complessa interazione tra loro;
• il principio della struttura (integrità) - i processi fisiologici possono essere eseguiti con l'integrità anatomica e funzionale di tutti gli elementi che assicurano questi processi;
• “Un organismo senza un ambiente esterno che ne supporti l’esistenza è impossibile. Pertanto, la definizione scientifica di un organismo dovrebbe includere anche l’ambiente che lo influenza” (I.M. Sechenov, 1861);
• "tutti i meccanismi fisiologici, non importa quanto diversi possano essere, hanno un solo obiettivo: mantenere la costanza delle condizioni di vita nella fase interna" (C. Bernard, 1878), o l'omeostasi (secondo Cannon);
• il principio del determinismo: qualsiasi attività del corpo e dei suoi organi e sistemi è determinata causalmente;
• l’adattamento è un insieme di meccanismi che garantiscono l’adattamento del corpo alle condizioni ambientali in costante cambiamento;
• l'integrità del corpo e la sua connessione con l'ambiente esterno, assicurata da meccanismi neuro-umorali;
• l'omeostasi e l'adattamento sono i principali meccanismi per garantire la vita;
• principio di affidabilità dei sistemi biologici: il corpo e i suoi sistemi hanno una riserva di forza, che è fornita dai seguenti componenti:
  • ridondanza di elementi funzionali (ad esempio, il 25% del tessuto polmonare è abbastanza per la respirazione esterna);
  • riserva di funzione (del milione di nefroni presenti nel rene, solo una parte funziona contemporaneamente, il resto rimane di riserva);
  • frequenza di funzionamento di tutti gli elementi (ad esempio apertura e chiusura, ovvero sfarfallio, capillari); duplicazione delle funzioni (la pompa cardiaca ha assistenti sotto forma di cuori periferici - muscoli scheletrici, la cui contrazione spinge il sangue attraverso i vasi venosi).

Fisiologia dell'uomo e degli animali

Fisiologia - la scienza delle funzioni vitali dell'organismo e delle sue strutture, i meccanismi della loro attuazione e i modelli di regolazione.

Nella sua forma più generale, la definizione di fisiologia è la seguente: è la scienza della natura, l'essenza dei processi vitali. Nome fisiologia deriva da parole greche fisica- natura e loghi- insegnamento.

La fisiologia studia le manifestazioni delle funzioni vitali, partendo dal livello molecolare e terminando con l'attività vitale dell'intero organismo, comprese le sue reazioni comportamentali, coscienza e pensiero. Esamina le fonti di energia e il ruolo delle varie sostanze nella vita, i meccanismi delle interazioni cellulari, la loro associazione nei tessuti, negli organi, nei sistemi fisiologici e nell'intero organismo, nonché i modi in cui l'organismo interagisce con il suo ambiente, i suoi reazione all'influenza di questo ambiente, meccanismi di adattamento a condizioni sfavorevoli e mantenimento della salute.

Il termine "fisiologia", usato in senso lato, denota un'enorme quantità di conoscenza sull'essenza dei processi vitali. Poiché questi processi sono in gran parte diversi negli organismi vegetali e animali, si distinguono la fisiologia vegetale e la fisiologia umana e animale.

Anche la fisiologia e gli animali sono divisi. Oltre al fatto che gli animali vertebrati e gli esseri umani hanno molte somiglianze nel funzionamento degli organi interni, ci sono anche enormi differenze tra loro, principalmente nella natura e nel livello delle funzioni mentali. Questa differenza principale si riflette nel nome omosapiens- una persona pensante. Il volume dell'oggetto della ricerca portò al fatto che in fisiologia le sue parti iniziarono a essere distinte come discipline accademiche speciali: fisiologia della cellula, del cuore, del sangue, della circolazione, della respirazione, del sistema nervoso (neurofisiologia), dei sistemi sensoriali, ecc. Di seguito sono riportate alcune sezioni di fisiologia studiate nelle università biologiche e mediche come discipline accademiche separate:

• fisiologia dell'età studia le caratteristiche legate all'età della vita umana, i modelli di formazione, sviluppo e declino delle funzioni corporee;
• fisiologia esamina l'impatto dell'attività lavorativa umana sui processi vitali, sviluppa metodi e mezzi per garantire il lavoro che aiutano a mantenere la capacità di una persona di lavorare ad un livello elevato;
• Fisiologia dell'aviazione e dello spazio studia le reazioni del corpo umano all'influenza dei fattori atmosferici e di volo spaziale al fine di sviluppare mezzi per garantire la vita e la salute umana in condizioni di bassa pressione atmosferica e spazio;
• fisiologia ecologica identifica le peculiarità dell'influenza delle condizioni climatiche e geografiche e di un habitat specifico sul corpo e le modalità per migliorare la qualità dell'adattamento alle influenze ambientali avverse;
• Fisiologia evolutiva e comparata esamina i modelli di sviluppo evolutivo di processi fisiologici, meccanismi, regolazioni, nonché le loro somiglianze e differenze negli organismi a diversi livelli di filogenesi.

Negli istituti di formazione medica, solo alcuni materiali dei corsi specialistici di cui sopra sono considerati in un unico corso di fisiologia. I programmi delle scuole di medicina sono focalizzati sullo studio del corso fisiologia umana(spesso usano il nome generale fisiologia).

Da un'unica scienza, la fisiologia umana in un certo numero di paesi (ex Unione Sovietica, repubbliche post-sovietiche, alcuni paesi europei) è stata individuata come materia separata fisiologia patologica - una scienza che studia i modelli generali di insorgenza, decorso e esito di processi patologici e malattie. Al contrario, cominciò a essere chiamato lo studio dei processi vitali di un organismo sano fisiologia normale. Negli istituti di istruzione medica superiore della Bielorussia, queste materie vengono studiate separatamente nei dipartimenti di fisiologia normale e patologica. In alcuni paesi sono riuniti sotto il nome fisiologia medica.

La fisiologia ha una stretta connessione con altre scienze mediche teoriche fondamentali: anatomia, istologia, biochimica. La fisiologia, per così dire, unisce queste scienze, usa le loro conoscenze e crea una comunità: il fondamento della conoscenza medica e biologica, senza la quale è impossibile padroneggiare la professione medica.

Ad esempio, oggi il problema più importante in medicina è il trattamento e la prevenzione delle malattie del sistema cardiovascolare. Quali conoscenze fornisce la fisiologia per risolvere questo problema? La sezione sulla fisiologia cardiaca studia la funzione principale del cuore come pompa e regolatore del movimento sanguigno; vengono chiariti i meccanismi di attuazione di questa funzione: i processi di generazione automatica dell'eccitazione, la sua conduzione attraverso strutture specializzate, il meccanismo di contrazione del cuore e di espulsione del sangue nel sistema vascolare. Particolare attenzione è rivolta allo studio dei meccanismi di regolazione del cuore, al suo adattamento alle mutevoli esigenze del flusso sanguigno nei vari organi. Vengono studiati i meccanismi biofisici e molecolari che controllano l'eccitabilità, la conduttività e la contrattilità del muscolo cardiaco. Sulla base di questi dati, la moderna biochimica e farmacologia sintetizzano sostanze medicinali che offrono la possibilità di trattare i disturbi cardiaci. Oggetto della fisiologia è anche lo sviluppo e lo studio di metodi per studiare le funzioni e le condizioni del cuore. Dai materiali di cui sopra diventa ovvio che senza la conoscenza della fisiologia è impossibile non solo trattare, ma anche diagnosticare le malattie.

Un compito molto importante della fisiologia è anche quello di garantire l'assimilazione della conoscenza sulle interrelazioni dei processi vitali, degli organi e dei sistemi, la formazione di una risposta olistica del corpo a varie influenze e i principi generali di regolazione di tali reazioni. Tutto ciò dovrebbe gettare le basi per il "pensiero funzionale" del futuro medico, la sua capacità, sulla base dei sintomi individuali, di modellare mentalmente possibili relazioni e meccanismi che causano la comparsa di questi sintomi, per trovare la causa principale e modi per eliminare patologie patologiche. processi.

È anche importante insegnare ai futuri medici l'osservazione e la ricerca degli indicatori delle funzioni fisiologiche e instillare competenze nell'esecuzione di manipolazioni diagnostiche e mediche.

Il tema della fisiologia umana affronta anche il compito di determinare le riserve dei sistemi fisiologici, valutare il livello di salute umana e sviluppare modi per aumentare la sua resistenza agli effetti di fattori avversi che si verificano nella sfera del lavoro, nell'ambiente naturale e domestico.

Concetto e tipi di fisiologia

Fisiologia(dal greco fisica- natura, loghi- dottrina) - la scienza delle funzioni vitali del corpo e delle sue strutture, i meccanismi per l'attuazione di queste funzioni e i modelli della loro regolazione.

Fisiologia animaleè una scienza biologica che studia le funzioni vitali di un organismo, dei suoi organi e tessuti costituenti in relazione con l'ambiente esterno.

L'oggetto della fisiologia sono i processi vitali dell'organismo e dei suoi singoli organi in relazione allo sviluppo individuale e all'adattamento alle condizioni ambientali. I problemi in studio includono: modelli di processi biologici a diversi livelli strutturali, formazione di funzioni fisiologiche in diversi periodi di età, meccanismi di interazione dei singoli sistemi corporei con l'ambiente, caratteristiche dei meccanismi di regolazione dei processi vitali in varie specie, metodi di influenza mirata su determinati sistemi fisiologici.

Sotto funzione fisiologica comprendere la manifestazione dell'attività vitale di una cellula (ad esempio la contrazione di una cellula muscolare), di un organo (ad esempio la formazione di urina da parte del rene), di un sistema (ad esempio la formazione e distruzione delle cellule del sangue dal sistema emopoietico).

La fisiologia studia le manifestazioni delle funzioni vitali a vari livelli di organizzazione degli esseri viventi: organismo molecolare, cellulare, organico, sistemico e olistico, comprese le sue reazioni comportamentali, la coscienza e il pensiero. La scienza fisiologica fornisce risposte alle domande: qual è la fonte di energia, qual è il ruolo delle varie sostanze nella vita, come le cellule interagiscono e si combinano nei tessuti, negli organi, nei sistemi fisiologici e nell'intero organismo. La fisiologia studia i modi in cui un organismo interagisce con il suo ambiente, le sue reazioni ai cambiamenti ambientali, i meccanismi di adattamento a condizioni sfavorevoli e la conservazione della salute.

Termine usato in senso lato fisiologia denota un'enorme quantità di conoscenza sull'essenza dei processi vitali. Poiché questi processi sono in gran parte diversi negli organismi vegetali e animali, si distinguono la fisiologia vegetale e la fisiologia umana e animale.

Anche la fisiologia umana e quella animale sono divise. Oltre al fatto che gli animali vertebrati e gli esseri umani hanno molte somiglianze nel funzionamento degli organi interni, ci sono anche enormi differenze tra loro, principalmente nella natura e nel livello delle funzioni mentali.

L'enorme quantità di conoscenze in vari campi della scienza fisiologica ha portato al fatto che in fisiologia le sue parti hanno cominciato a essere distinte come discipline accademiche speciali: fisiologia cellulare, fisiologia del cuore, sangue, circolazione, respirazione, sistema nervoso (neurofisiologia), fisiologia dei sistemi sensoriali, ecc. Negli istituti di istruzione superiore con un profilo biologico, la fisiologia legata all'età è studiata come discipline accademiche separate; fisiologia del lavoro, dello sport; aviazione, spazio, fisiologia evolutiva, ecc.

Fitologia normale- una scienza che studia i modelli e i meccanismi di base di regolazione del funzionamento dell'organismo nel suo insieme e dei suoi singoli componenti in interazione con l'ambiente, l'organizzazione dei processi vitali a vari livelli strutturali e funzionali. Il compito principale della fisiologia è penetrare nella logica della vita di un organismo.

Fisiologia generale - una sezione della disciplina che studia i modelli fondamentali della risposta del corpo alle influenze ambientali, i suoi processi e meccanismi di base.

Fisiologia privata - una sezione che studia i modelli e i meccanismi di funzionamento dei singoli sistemi, organi e tessuti del corpo.

Fisiologia cellulare- una sezione che studia gli schemi fondamentali del funzionamento cellulare.

Fisiologia comparata ed evolutiva- una sezione che esplora le peculiarità del funzionamento di specie diverse e della stessa specie nelle diverse fasi dello sviluppo individuale.

Fisiologia ecologica - una sezione che studia le peculiarità del funzionamento del corpo in varie zone fisico-geografiche, in diversi periodi di tempo, e le basi fisiologiche dell'adattamento ai fattori naturali.

Fisiologia dell'attività lavorativa - una sezione che studia i modelli di funzionamento del corpo durante l'esecuzione di lavori fisici e di altro tipo.

Fisiologia dello sport - una sezione che studia i modelli di funzionamento del corpo nel processo di pratica di vari tipi di educazione fisica a livello amatoriale o professionale.

Fisiologia patologica - la scienza dei modelli generali di insorgenza, sviluppo e decorso dei processi patologici nel corpo.

È consuetudine distinguere i seguenti sistemi fisiologici del corpo: scheletrico (scheletro umano), muscolare, circolatorio, respiratorio, digestivo, nervoso, sistema sanguigno, ghiandole endocrine, analizzatori, ecc.

Il sangue come fisiologico Il sangue è un tessuto liquido che circola nel sistema, tessuto liquido nel sistema circolatorio e garantisce l'attività vitale delle cellule e dei tessuti del corpo come organo e sistema fisiologico. È costituito da plasma (55--60%) e da elementi formati in esso sospesi: globuli rossi, leucociti, piastrine e altre sostanze (40--45%) (Fig. 2.8); ha una reazione leggermente alcalina (7,36 pH).

Gli eritrociti sono globuli rossi, aventi la forma di una piastra rotonda concava con un diametro di 8 e uno spessore di 2-3 micron, riempita con una proteina speciale - l'emoglobina, che è in grado di formare un composto con l'ossigeno (ossiemoglobina) e di trasportare dai polmoni ai tessuti, trasferendo dai tessuti l'anidride carbonica ai polmoni, svolgendo così la funzione respiratoria. La durata della vita di un eritrocita nel corpo è di 100-120 giorni. Il midollo osseo rosso produce fino a 300 miliardi di globuli rossi giovani, immettendoli nel sangue ogni giorno. 1 ml di sangue umano contiene normalmente 4,5-5 milioni di globuli rossi. Per le persone attivamente coinvolte nell’attività fisica, questo numero può aumentare in modo significativo (6 milioni o più). I leucociti sono globuli bianchi che svolgono una funzione protettiva distruggendo corpi estranei e agenti patogeni (fagocitosi). 1 ml di sangue contiene 6-8 mila leucociti. Le piastrine (e ce ne sono da 100 a 300mila in 1 ml) svolgono un ruolo importante nel complesso processo di coagulazione del sangue. Il plasma sanguigno dissolve ormoni, sali minerali, sostanze nutritive e altre sostanze con cui fornisce i tessuti e contiene anche prodotti di decomposizione rimossi dai tessuti.

Riso. 2.8.

Costanti fondamentali del sangue umano

Quantità di sangue.............................. 7% del peso corporeo

Acqua............................ 90-91%

Densità............................ 1.056-1.060 g/cm3

Viscosità.............. 4--5 arb. unità (relativo all'acqua)

pH.................................... ...7,35-7,45

Proteine ​​totali (albumina, globuline, fibrinogeno). . . 65--85 g/l

Na*................................ 1,8-2,2 g/l"

K*.............................. 1,5-2,2 g/l

Ca*............................ 0,04-0,08 g/l

Pressione osmotica........ 7,6-8,1 atm (768,2-818,7 kPa)

Pressione oncotica..... 25--30 mm Hg. Arte. (3,325--3,99 kPa)

Indice di depressione................. -0,56 "C

Il plasma sanguigno contiene anche anticorpi che creano l'immunità (immunità) del corpo contro sostanze tossiche di origine infettiva o di altra origine, microrganismi e virus. Il plasma sanguigno partecipa al trasporto dell'anidride carbonica ai polmoni.

La costanza della composizione del sangue è mantenuta sia dai meccanismi chimici del sangue stesso che da speciali meccanismi regolatori del sistema nervoso.

Mentre il sangue si muove attraverso i capillari che penetrano in tutti i tessuti, parte del plasma sanguigno fuoriesce costantemente attraverso le loro pareti nello spazio interstiziale, che forma il fluido interstiziale che circonda tutte le cellule del corpo. Da questo fluido, le cellule assorbono nutrienti e ossigeno e rilasciano anidride carbonica e altri prodotti di degradazione formati durante il processo metabolico. Pertanto, il sangue rilascia continuamente le sostanze nutritive utilizzate dalle cellule nel liquido interstiziale e assorbe le sostanze da esse secrete. Qui si trovano anche i vasi linfatici più piccoli. Alcune sostanze del liquido interstiziale penetrano in essi e formano la linfa, che svolge le seguenti funzioni: restituisce le proteine ​​dallo spazio interstiziale al sangue, partecipa alla ridistribuzione dei liquidi nel corpo, fornisce i grassi alle cellule dei tessuti, mantiene il normale corso del flusso sanguigno. processi metabolici nei tessuti, distrugge e rimuove i microrganismi patogeni del corpo. La linfa ritorna attraverso i vasi linfatici al sangue, alla parte venosa del sistema vascolare.

La quantità totale di sangue rappresenta il 7-8% del peso corporeo di una persona. A riposo, il 40-50% del sangue è escluso dalla circolazione e si trova nei “depositi sanguigni”: fegato, milza, vasi sanguigni della pelle, muscoli e polmoni. Se necessario (ad esempio durante il lavoro muscolare), il volume di riserva del sangue viene incluso nella circolazione sanguigna e diretto riflessivamente all'organo funzionante. Il rilascio del sangue dal “deposito” e la sua ridistribuzione in tutto il corpo è regolata dal sistema nervoso centrale.

La perdita di più di 1/3 della quantità di sangue da parte di una persona è pericolosa per la vita. Allo stesso tempo, ridurre la quantità di sangue di 200-400 ml (donazione) è innocuo per le persone sane e stimola addirittura i processi di emopoiesi. Esistono quattro gruppi sanguigni (I, II, III, IV) Per salvare la vita di persone che hanno perso molto sangue o per alcune malattie, le trasfusioni di sangue vengono effettuate tenendo conto del gruppo. Ogni persona dovrebbe conoscere il proprio gruppo sanguigno.

Il sistema cardiovascolare. Il sistema circolatorio è costituito dal cuore e dai vasi sanguigni. Il cuore, l'organo principale del sistema circolatorio, è un organo muscolare cavo che esegue contrazioni ritmiche, grazie alle quali avviene il processo di circolazione sanguigna nel corpo. Il cuore è un dispositivo autonomo e automatico. Tuttavia, il suo lavoro è regolato da numerose connessioni dirette e di feedback provenienti da vari organi e sistemi del corpo. Il cuore è collegato al sistema nervoso centrale, che ha un effetto regolatore sul suo funzionamento.

Il sistema cardiovascolare è costituito dalla circolazione sistemica e polmonare (Fig. 2.9). La metà sinistra del cuore serve un grande cerchio

Riso. 2.9.

1 - aorta, 2 - arteria epatica, J? - arteria del tubo digerente, 4 - capillari intestinali, 4" - capillari degli organi del corpo; 5 - vena porta del fegato; b - vena epatica; 7 - vena cava inferiore; 8 - vena cava superiore; 9 - atrio destro; 10 - ventricolo destro; 11 - arteria polmonare comune; 12 - capillari polmonari; 13 - vene polmonari; 14 - atrio sinistro; 15 - ventricolo sinistro; 16 - vasi linfatici

circolazione sanguigna, giusto - piccola. La circolazione sistemica inizia dal ventricolo sinistro del cuore, attraversa i tessuti di tutti gli organi e ritorna all'atrio destro. Dall'atrio destro il sangue passa nel ventricolo destro, da dove inizia la circolazione polmonare, che passa attraverso i polmoni, dove il sangue venoso, cedendo anidride carbonica ed essendo saturo di ossigeno, si trasforma in sangue arterioso e viene inviato a sinistra atrio. Dall'atrio sinistro il sangue fluisce nel ventricolo sinistro e da lì nuovamente nella circolazione sistemica.

L'attività del cuore consiste in un cambiamento ritmico dei cicli cardiaci, costituito da tre fasi: contrazione degli atri, contrazione dei ventricoli e rilassamento generale del cuore.

La pulsazione è un'onda di oscillazioni propagata lungo le pareti elastiche delle arterie in seguito allo shock idrodinamico di una porzione di sangue espulsa nell'aorta ad alta pressione durante la contrazione del ventricolo sinistro. La frequenza del polso corrisponde alla frequenza cardiaca. La frequenza cardiaca a riposo (al mattino, sdraiati, a stomaco vuoto) è inferiore a causa dell'aumento della potenza di ogni contrazione. Una diminuzione della frequenza cardiaca aumenta il tempo di pausa assoluto necessario al riposo del cuore e ai processi di recupero nel muscolo cardiaco. A riposo, il polso di una persona sana è di 60-70 battiti/min.

Fig.2.10.

1 - cavità nasale, 2 - cavità orale, 3 - laringe, 4 - trachea, 5 - esofago.

La pressione sanguigna è creata dalla forza di contrazione dei ventricoli del cuore e dall'elasticità delle pareti dei vasi sanguigni. Si misura nell'arteria brachiale. Viene fatta una distinzione tra la pressione massima (o sistolica), che si crea durante la contrazione del ventricolo sinistro (sistole), e la pressione minima (o diastolica), che si osserva durante il rilassamento del ventricolo sinistro (diastole). La pressione viene mantenuta grazie all'elasticità delle pareti dell'aorta distesa e di altre grandi arterie. Normalmente una persona sana di età compresa tra 18 e 40 anni a riposo ha una pressione arteriosa di 120/70 mmHg. Arte. (pressione sistolica 120 mm, diastolica 70 mm). La pressione sanguigna più alta si osserva nell'aorta.

Man mano che ti allontani dal cuore, la pressione sanguigna diminuisce sempre di più. La pressione più bassa si osserva nelle vene quando fluiscono nell'atrio destro. Una differenza di pressione costante garantisce un flusso sanguigno continuo attraverso i vasi sanguigni (nella direzione della bassa pressione).

Apparato respiratorio L'apparato respiratorio comprende la cavità nasale, la laringe, la trachea, i bronchi e i polmoni. Nel processo di respirazione, l'ossigeno entra costantemente nel corpo dall'aria atmosferica attraverso gli alveoli dei polmoni e l'anidride carbonica viene rilasciata dal corpo (Fig. 2.10 e 2.11).

La trachea nella sua parte inferiore è divisa in due bronchi, ciascuno dei quali, entrando nei polmoni, si ramifica come un albero. Gli ultimi rami più piccoli dei bronchi (bronchioli) passano in anni alveolari chiusi, nelle cui pareti è presente un gran numero di formazioni sferiche - vescicole polmonari (alveoli). Ogni alveolo è circondato da una fitta rete di capillari. La superficie totale di tutte le vescicole polmonari è molto grande, è 50 volte più grande della superficie della pelle umana e ammonta a più di 100 m2.

Riso. 2.11.

1 - laringe, 2 - trachea, 3 - bronchi, 4 alveoli, 5 - polmoni

I polmoni si trovano in una cavità toracica ermeticamente chiusa. Sono ricoperti da una membrana sottile e liscia - la pleura; la stessa membrana riveste l'interno della cavità toracica. Lo spazio formato tra questi fogli di pleura è chiamato cavità pleurica. La pressione nella cavità pleurica è sempre 3-4 mm Hg inferiore a quella atmosferica durante l'espirazione. Art., durante l'inalazione - entro 7--9.

Il processo di respirazione è un intero complesso di processi fisiologici e biochimici, nella cui attuazione è coinvolto non solo l'apparato respiratorio, ma anche il sistema circolatorio.

Il meccanismo respiratorio è di natura riflessa (automatica). A riposo, lo scambio d'aria nei polmoni avviene a seguito dei movimenti respiratori ritmici del torace. Quando la pressione nella cavità toracica diminuisce, una parte dell'aria viene aspirata passivamente nei polmoni in misura sufficiente a causa della differenza di pressione: avviene l'inalazione. Quindi la cavità toracica diminuisce e l'aria viene espulsa dai polmoni: avviene l'espirazione. L'espansione della cavità toracica avviene a seguito dell'attività dei muscoli respiratori. A riposo, durante l'inspirazione, la cavità toracica viene espansa da uno speciale muscolo respiratorio: il diaframma, così come i muscoli intercostali esterni; Durante il lavoro fisico intenso vengono attivati ​​anche altri muscoli (scheletrici). L'espirazione a riposo avviene passivamente; quando i muscoli che inspirano sono rilassati, il torace si riduce sotto l'influenza della gravità e della pressione atmosferica. Durante il lavoro fisico intenso, l'espirazione coinvolge i muscoli addominali, i muscoli intercostali interni e altri muscoli scheletrici. L'esercizio sistematico e lo sport rafforzano i muscoli respiratori e aiutano ad aumentare il volume e la mobilità (escursione) del torace.

Lo stadio della respirazione in cui l'ossigeno dell'aria atmosferica passa nel sangue e l'anidride carbonica dal sangue nell'aria atmosferica è chiamata respirazione esterna; il trasferimento dei gas attraverso il sangue è lo stadio successivo e, infine, la respirazione tissutale (o interna) - il consumo di ossigeno da parte delle cellule e il rilascio di anidride carbonica da parte loro a seguito di reazioni biochimiche associate alla formazione di energia per garantire il processi vitali del corpo.

La respirazione esterna (polmonare) avviene negli alveoli dei polmoni. Qui, attraverso le pareti semipermeabili degli alveoli e dei capillari, l'ossigeno passa dall'aria alveolare riempiendo le cavità degli alveoli. Le molecole di ossigeno e anidride carbonica effettuano questa transizione in centesimi di secondo. Dopo che l'ossigeno è stato trasferito dal sangue ai tessuti, avviene la respirazione tissutale (intracellulare). L'ossigeno passa dal sangue al liquido interstiziale e da lì alle cellule dei tessuti, dove viene utilizzato per garantire i processi metabolici. L'anidride carbonica, prodotta intensamente nelle cellule, passa nel liquido interstiziale e poi nel sangue. Con l'aiuto del sangue viene trasportato ai polmoni e poi eliminato dal corpo. La transizione dell'ossigeno e dell'anidride carbonica attraverso le pareti semipermeabili degli alveoli, dei capillari e delle membrane dei globuli rossi mediante diffusione (transizione) è dovuta alla differenza nella pressione parziale di ciascuno di questi gas. Quindi, ad esempio, ad una pressione atmosferica di 760 mm Hg. Arte. la pressione parziale dell'ossigeno (p0a) al suo interno è 159 mm Hg. Art., e nel sangue alveolare - 102, nel sangue arterioso - 100, nel sangue venoso - 40 mm Hg. Arte. Nel tessuto muscolare in attività, p0a può diminuire fino a zero. A causa della differenza nella pressione parziale dell'ossigeno, la sua transizione graduale avviene nei polmoni, quindi attraverso le pareti dei capillari nel sangue e dal sangue nelle cellule dei tessuti.

L'anidride carbonica dalle cellule dei tessuti entra nel sangue, dal sangue nei polmoni, dai polmoni nell'aria atmosferica, poiché il gradiente di pressione parziale dell'anidride carbonica (CO2) è diretto nella direzione opposta rispetto a p0a (nelle cellule CO2 - 50 -60 , nel sangue - 47, nell'aria alveolare - 40, nell'aria atmosferica - 0,2 mm Hg).

Apparato digerente ed escretore. L'apparato digerente è costituito da bocca, ghiandole salivari, faringe, esofago, stomaco, intestino tenue e crasso, fegato e pancreas. In questi organi, il cibo viene lavorato meccanicamente e chimicamente, le sostanze alimentari che entrano nel corpo vengono digerite e i prodotti digestivi vengono assorbiti.

Il sistema escretore è formato da reni, ureteri e vescica, che assicurano l'escrezione di prodotti metabolici dannosi dal corpo con l'urina (fino al 75%). Inoltre, alcuni prodotti metabolici vengono escreti attraverso la pelle (con le secrezioni delle ghiandole sudoripare e sebacee), i polmoni (con l'aria espirata) e attraverso il tratto gastrointestinale. Con l'aiuto dei reni, il corpo mantiene l'equilibrio acido-base (pH), il volume richiesto di acqua e sali e una pressione osmotica stabile (cioè l'omeostasi).

Sistema nervoso Il sistema nervoso è costituito da una parte centrale (cervello e midollo spinale) w. sezioni periferiche (nervi che si estendono dal cervello e dal midollo spinale e situati alla periferia dei gangli nervosi). Il sistema nervoso centrale coordina le attività di vari organi e sistemi del corpo e regola questa attività in un ambiente esterno mutevole utilizzando il meccanismo riflesso. I processi che si verificano nel sistema nervoso centrale sono alla base di tutta l'attività mentale umana.

Sulla struttura del sistema nervoso centrale. Il midollo spinale si trova nel canale spinale formato dagli archi vertebrali. La prima vertebra cervicale è il confine superiore del midollo spinale, mentre il confine inferiore è la seconda vertebra lombare. Il midollo spinale è diviso in cinque sezioni con un certo numero di segmenti: cervicale, toracico, lombare, sacrale e coccigeo. Al centro del midollo spinale c'è un canale pieno di liquido cerebrospinale. In una sezione trasversale di un campione di laboratorio, si distinguono facilmente la materia grigia e quella bianca del cervello. La materia grigia del cervello è formata da un accumulo di corpi di cellule nervose (neuroni), i cui processi periferici, come parte dei nervi spinali, raggiungono vari recettori nella pelle, nei muscoli, nei tendini e nelle mucose. La sostanza bianca che circonda la materia grigia è costituita da processi che collegano le cellule nervose del midollo spinale; sensoriale ascendente (afferente), che collega tutti gli organi e i tessuti (eccetto la testa) con il cervello; Vie motorie discendenti (efferenti) che vanno dal cervello alle cellule motorie del midollo spinale. Quindi, il midollo spinale svolge una funzione riflessa e di conduttore per gli impulsi nervosi. In varie parti del midollo spinale ci sono motoneuroni (cellule nervose motorie) che innervano i muscoli degli arti superiori, della schiena, del torace, dell'addome e degli arti inferiori. I centri per la defecazione, la minzione e l'attività sessuale si trovano nella regione sacrale. Una funzione importante dei motoneuroni è quella di fornire costantemente il tono muscolare necessario, grazie al quale tutti gli atti motori riflessi vengono eseguiti dolcemente e senza intoppi. Il tono dei centri del midollo spinale è regolato dalle parti superiori del sistema nervoso centrale. Le lesioni del midollo spinale comportano vari disturbi associati al fallimento della funzione di conduzione. Tutti i tipi di lesioni e malattie del midollo spinale possono portare a disturbi del dolore e della sensibilità alla temperatura, all'interruzione della struttura dei movimenti volontari complessi e al tono muscolare.

Il cervello è una raccolta di un numero enorme di cellule nervose. È costituito da sezioni anteriore, intermedia, media e posteriore. La struttura del cervello è incomparabilmente più complessa della struttura di qualsiasi organo del corpo umano.

La corteccia cerebrale è la parte più giovane del cervello in termini filogenetici (la filogenesi è il processo di sviluppo di organismi vegetali e animali durante l'esistenza della vita sulla Terra). Nel processo di evoluzione, la corteccia cerebrale è diventata la divisione più alta del sistema nervoso centrale, modellando l'attività dell'organismo nel suo insieme nella sua relazione con l'ambiente. Il cervello è attivo non solo durante la veglia, ma anche durante il sonno. Il tessuto cerebrale consuma 5 volte più ossigeno del cuore e 20 volte più dei muscoli. Costituendo solo circa il 2% del peso corporeo umano, il cervello assorbe il 18-25% dell'ossigeno consumato dall'intero corpo. Il cervello è significativamente superiore agli altri organi nel consumo di glucosio. Utilizza il 60-70% del glucosio prodotto dal fegato, nonostante il cervello contenga meno sangue rispetto ad altri organi. Il deterioramento dell’afflusso di sangue al cervello può essere associato all’inattività fisica. In questo caso, si verificano mal di testa di varia localizzazione, intensità e durata, vertigini, debolezza, diminuzione delle prestazioni mentali, deterioramento della memoria e irritabilità. Per caratterizzare i cambiamenti nelle prestazioni mentali, viene utilizzata una serie di tecniche che valutano le sue varie componenti (attenzione, memoria e percezione, pensiero logico).

Il sistema nervoso autonomo è un reparto specializzato del sistema nervoso, regolato dalla corteccia cerebrale. A differenza del sistema nervoso somatico, che innerva i muscoli volontari (scheletrici) e fornisce la sensibilità generale del corpo e degli altri organi di senso, il sistema nervoso autonomo regola l'attività degli organi interni: respirazione, circolazione sanguigna, escrezione, riproduzione, ghiandole endocrine. Il sistema nervoso autonomo è diviso nei sistemi simpatico e parasimpatico (Fig. 2.12).

Riso. 2.12.

/ - mesencefalo, II - midollo allungato, III - midollo spinale cervicale, IV - midollo spinale toracico, V - midollo spinale lombare, VI - midollo spinale sacrale, 1 - occhio, 2 - ghiandola lacrimale, 3 - ghiandole salivari, 4 - cuore , 5 - polmoni, 6 - stomaco, 7 - intestino, 8 - vescica, 9 - nervo vago, 10 - nervo pelvico, 11 - tronco simpatico con gangli narvertebrali, 12 - plesso solare, 13 - nervo oculomotore, 14 - nervo lacrimale, 15 - corda del timpano, 16 - nervo linguale

L'attività del cuore, dei vasi sanguigni, degli organi digestivi, dell'escrezione, degli organi riproduttivi e di altri organi, la regolazione del metabolismo, la termoformazione, la partecipazione alla formazione di reazioni emotive (paura, rabbia, gioia) - tutto questo è sotto la giurisdizione del simpatico e sistema nervoso parasimpatico e sotto il controllo della parte superiore del sistema nervoso centrale sistema nervoso.

Recettori e analizzatori La capacità dell'organismo di adattarsi rapidamente ai cambiamenti nell'ambiente è realizzata grazie a speciali formazioni - recettori, che, avendo

con rigorosa specificità, trasformano gli stimoli esterni (suono, temperatura, luce, pressione) in impulsi nervosi che viaggiano lungo le fibre nervose fino al sistema nervoso centrale. I recettori umani sono divisi in due gruppi principali: recettori extero- (esterni) e intero- (interni). Ciascuno di questi recettori è parte integrante di un sistema di analisi chiamato analizzatore. L'analizzatore è composto da tre sezioni: il recettore, la parte conduttiva e la formazione centrale nel cervello.

La sezione più alta dell'analizzatore è la sezione corticale. Elenchiamo i nomi degli analizzatori il cui ruolo nella vita umana è noto a molti. Questo è un analizzatore della pelle (sensibilità tattile, del dolore, del calore, del freddo); motore (i recettori nei muscoli, nelle articolazioni, nei tendini e nei legamenti vengono eccitati sotto l'influenza della pressione e dello stiramento); vestibolare (si trova nell'orecchio interno e percepisce la posizione del corpo nello spazio); visivo (luce e colore); uditivo (suono); olfattivo (odore); gustativo (gusto); viscerale (condizione di un certo numero di organi interni).

Sistema endocrino Le ghiandole endocrine, o ghiandole endocrine (Fig. 2.13), producono speciali sostanze biologiche: gli ormoni. Il termine "ormone" deriva dal greco "hormo" - incoraggio, eccito. Gli ormoni forniscono la regolazione umorale (attraverso il sangue, la linfa, il liquido interstiziale) dei processi fisiologici nel corpo, raggiungendo tutti gli organi e tessuti. Alcuni ormoni vengono prodotti solo durante determinati periodi, mentre la maggior parte viene prodotta durante tutta la vita di una persona. Possono inibire o accelerare la crescita del corpo, la pubertà, lo sviluppo fisico e mentale, regolare il metabolismo, l'energia e l'attività degli organi interni. Le ghiandole endocrine includono: tiroide, paratiroidi, gozzo, ghiandole surrenali, pancreas, ghiandola pituitaria, gonadi e numerose altre.

Alcune delle ghiandole elencate producono, oltre agli ormoni, sostanze secretorie (ad esempio, il pancreas partecipa al processo di digestione, rilasciando secrezioni nel duodeno; il prodotto della secrezione esterna delle gonadi maschili - i testicoli - è lo sperma, ecc. ). Tali ghiandole sono chiamate ghiandole a secrezione mista.

Fig.2.13.

1 - ghiandola pineale, 2 - ghiandola pituitaria, 3 - ghiandola tiroidea, 4 - ghiandola paratiroidea, 5 - ghiandola retrosternale, 6 - ghiandole surrenali, 7 - pancreas, 8 - gonadi

Gli ormoni, in quanto sostanze ad elevata attività biologica, nonostante le concentrazioni estremamente basse nel sangue, sono in grado di provocare cambiamenti significativi nello stato del corpo, in particolare nell'implementazione del metabolismo e dell'energia. Hanno un effetto remoto e sono caratterizzati da specificità, che si esprime in due forme: alcuni ormoni (ad esempio gli ormoni sessuali) influenzano solo la funzione di determinati organi e tessuti, altri controllano solo alcuni cambiamenti nella catena dei processi metabolici e nella l’attività degli enzimi che regolano questi processi. Gli ormoni vengono distrutti in tempi relativamente brevi e per mantenerne una certa quantità nel sangue è necessario che siano secreti instancabilmente dalla ghiandola corrispondente. Quasi tutti i disturbi dell'attività delle ghiandole endocrine causano una diminuzione delle prestazioni complessive di una persona. La funzione delle ghiandole endocrine è regolata dal sistema nervoso centrale; gli effetti nervosi e umorali su vari organi, tessuti e le loro funzioni sono una manifestazione di un sistema unificato di regolazione neuroumorale delle funzioni corporee.

Organo – Questa è una parte separata del corpo che ha una certa forma, struttura, posizione e svolge determinate funzioni specifiche. L'organo è formato da un sistema di tessuti in cui predomina uno (due) di essi. Un gruppo di organi collegati anatomicamente tra loro, aventi un piano strutturale comune, unità di origine e che svolgono una specifica funzione fisiologica, formano sistema di organi.

Nel corpo umano si distinguono solitamente i seguenti sistemi di organi: nervoso, endocrino, muscolo-scheletrico, circolatorio (cardiovascolare), respiratorio, digestivo, escretore, tegumentario, riproduttivo. A volte il sistema linfatico è separato dal sistema cardiovascolare.

Sistema muscoloscheletrico. È costituito da una parte passiva (scheletro) e da una parte attiva (muscoli). Oltre al sistema di supporto e motorio, questo sistema svolge una funzione protettiva (protegge il sistema nervoso centrale e gli organi interni da influenze meccaniche esterne) e una funzione ematopoietica (l'organo ematopoietico è il midollo osseo rosso).

Sistema circolatorioè costituito dal cuore e dai vasi sanguigni. La funzione di questo sistema è garantire il movimento del sangue attraverso i vasi. Ciò si ottiene principalmente attraverso le contrazioni del cuore.

I vasi attraverso i quali scorre il sangue dal cuore sono chiamati arterie, mentre i vasi attraverso i quali il sangue scorre al cuore sono chiamati vene. Le grandi arterie lasciano il cuore, si dividono in arterie sempre più piccole e passano nei capillari, e questi, a loro volta, passano in piccole vene, unendosi in vene sempre più grandi che sfociano nel cuore.

Il sangue (tessuto connettivo liquido) svolge funzioni di trasporto e protettive. La funzione di trasporto è che il sangue, in primo luogo, trasporta ossigeno, sostanze nutritive, sostanze biologicamente attive, vari ioni, ecc. Ai tessuti. e, in secondo luogo, rimuove i prodotti di scarto metabolico, come l’anidride carbonica, dai tessuti. La funzione protettiva consiste, in primo luogo, nel garantire l'immunità (combattendo le sostanze estranee che entrano nel corpo, nonché batteri, virus, ecc.) e, in secondo luogo, nel garantire la coagulazione del sangue, che arresta il sanguinamento in caso di lesioni vascolari .

Sistema linfatico, costituito da vasi linfatici e linfonodi, assicura il movimento della linfa. A differenza del sistema circolatorio, il sistema linfatico inizia con piccoli capillari chiusi, che si riuniscono in capillari sempre più grandi. I due dotti linfatici più grandi sfociano nelle vene del sistema circolatorio. La linfa, come il sangue, partecipa alla creazione dell'immunità. Inoltre, il deflusso del fluido tissutale avviene principalmente attraverso la linfa.

Il sangue, la linfa e il fluido tissutale formano l'ambiente interno del corpo, la cui proprietà principale è mantenere la costanza delle proprie caratteristiche fisico-chimiche (omeostasi). Il fluido tissutale (intercellulare) viene secreto principalmente dal sangue, quindi entra nel sistema linfatico e da lì nuovamente nel sangue.

Sistema respiratorio. È costituito dalle vie respiratorie (cavità nasale, rinofaringe, laringe, trachea, bronchi) e dai polmoni. La funzione principale è l'apporto di ossigeno al sistema circolatorio e la rimozione dell'anidride carbonica dal corpo. L'ossigeno viene trasportato dal sangue ai tessuti, dove partecipa alla respirazione cellulare (vedi sopra). Pertanto, il sistema respiratorio è necessario affinché l’energia possa essere rilasciata e immagazzinata nelle cellule.

Apparato digerente. È costituito dalla cavità orale, faringe, esofago, stomaco e intestino, nonché dalle ghiandole digestive (salivare, intestinale, pancreas, fegato). Le funzioni principali sono la lavorazione meccanica e chimica del cibo, l'assorbimento dei prodotti della sua digestione nel sangue e nella linfa e la rimozione dei residui non digeriti dal corpo.

I nutrienti (grassi, proteine, carboidrati) sono necessari per la sintesi di molecole organiche durante la crescita e il rinnovamento del corpo, nonché per ottenere energia nel processo di respirazione cellulare. Tuttavia, queste sostanze sono solitamente molecole molto grandi che non riescono a penetrare nella parete intestinale nel sangue. Pertanto, durante il processo di digestione, con l'aiuto degli enzimi, le molecole di grandi dimensioni vengono scomposte in molecole più piccole che entrano nel sangue e nella linfa. Vengono poi trasferiti ai tessuti e utilizzati nei processi di assimilazione e dissimilazione. Oltre a grassi, proteine ​​e carboidrati, vitamine e minerali entrano nel corpo con il cibo. Le vitamine sono composti organici di varia natura chimica che non vengono sintetizzati dall'organismo, ma sono necessari per svolgere una serie di funzioni essenziali. Le vitamine hanno un'elevata attività biologica e sono quindi necessarie in quantità molto piccole.

Apparato escretore. Durante il processo del metabolismo, nel corpo si formano numerosi rifiuti metabolici (non più necessari e persino composti dannosi). Tutti vengono rimossi dal corpo attraverso vari sistemi di organi. L'anidride carbonica viene eliminata attraverso il sistema respiratorio, i resti di cibo non digerito vengono rilasciati dall'intestino e i prodotti finali del metabolismo proteico (urea, acido urico, ammoniaca) vengono rimossi attraverso le ghiandole sudoripare della pelle insieme all'acqua.

In senso stretto, il sistema escretore si riferisce ai reni e agli organi ad essi associati (ureteri, vescica, uretra). I reni producono l'urina, che è una soluzione acquosa di vari sali, prodotti finali del metabolismo proteico, sostanze estranee, ormoni e vitamine. L'epitelio renale estrae tutte queste sostanze dal sangue che si muove attraverso i vasi sanguigni che penetrano densamente nei reni.

Sistema tegumentario rappresentato dalla pelle. Le funzioni della pelle sono moltissime. Protegge il corpo dagli influssi ambientali dannosi, partecipa alla termoregolazione e rilascia prodotti finali del metabolismo e acqua. Inoltre, la pelle contiene molte formazioni sensibili: recettori che percepiscono stimoli tattili, termici e dolorosi.

Sistema riproduttivo garantisce la riproduzione dell'organismo. Nelle gonadi maturano gli ovuli (nelle ovaie) e lo sperma (nei testicoli). Le ghiandole sessuali sono anche ghiandole endocrine in cui vengono sintetizzati gli ormoni sessuali.

Sistema nervoso ed endocrino svolgere funzioni di controllo, ad es. stare al di sopra di tutti gli altri sistemi del corpo. Allo stesso tempo, il sistema nervoso fornisce la comunicazione con l'ambiente esterno, la regolazione e il coordinamento delle attività degli organi interni. Le parti superiori del sistema nervoso centrale (SNC) costituiscono la base anatomica per l'attuazione delle funzioni mentali più complesse. Il sistema endocrino effettua la regolazione umorale (con l'aiuto degli ormoni) delle funzioni corporee (vedere la sezione successiva).