Органи. Системи органів. Фізіологічні системи організму Порушення у фізіологічних системах організму

Прийнято виділяти такі фізіологічні системи організму: кісткову (скелет людини), м'язову, кровоносну, дихальну, травну, нервову систему крові, залоз внутрішньої секреції, аналізаторів та ін.

Кров як фізіологічна Кров - рідка тканина, що циркулює в система, рідка тканина кровоносної системи і забезпечує життєдіяльність клітин і тканин організму як орган і фізіологічну систему. Вона складається з плазми (55-60%) і зважених у ній формених елементів: еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та інших речовин (40-45%) (рис. 2.8); має слаболужну реакцію (7,36 рН).

Еритроцити - червоні кров'яні клітини, що мають форму круглої увігнутої пластинки діаметром 8 і товщиною 2-3 мкм, заповнені особливим білком - гемоглобіном, який здатний утворювати з'єднання з киснем (оксигемоглобін) і транспортувати його з легень до тканин, а з тканин переносити вуглекислий газ до легень, здійснюючи таким чином дихальну функцію. Тривалість життя еритроциту в організмі 100-120 днів. Червоний кістковий мозок виробляє до 300 млрд. молодих еритроцитів, щодня поставляючи їх у кров. В 1 мл крові людини в нормі міститься 4,5-5 млн еритроцитів. У осіб, які активно займаються руховою діяльністю, ця кількість може суттєво зростати (6 млн і більше). Лейкоцити – білі кров'яні тільця, виконують захисну функцію, знищуючи сторонні тіла та хвороботворні мікроби (фагоцитоз). У 1 мл крові міститься 6-8 тис. лейкоцитів. Тромбоцити (а їх міститься в 1 мл від 100 до 300 тис.) відіграють важливу роль у складному згортанні крові. У плазмі крові розчинені гормони, мінеральні солі, поживні та інші речовини, якими вона забезпечує тканини, а також містяться продукти розпаду, видалені з тканин.

Рис. 2.8.

Основні константи крові людини

Кількість крові....................... 7% маси тіла

Вода.................................... 90-91%

Щільність......................... 1,056-1,060 г/см3

В'язкість............... 4-5 ум. од. (стосовно води)

рН.................................. ... 7,35-7,45

Загальний білок (альбуміни, глобуліни, фібриноген). . . 65-85 г/л

Na* ................................... 1,8-2,2 г/л"

К* ................................... 1,5-2,2 г/л

Са* ................................ 0,04-0,08 г/л

Осмотичний тиск........ 7,6-8,1 атм (768,2-818,7 кПа)

Онкотичний тиск..... 25-30 мм рт. ст. (3,325-3,99 кПа)

Показник депресії........................ -0,56"С

У плазмі крові знаходяться і антитіла, що створюють імунітет (несприйнятливість) організму до отруйних речовин інфекційного або якогось іншого походження, мікроорганізмів та вірусів. Плазма крові бере участь у транспортуванні вуглекислого газу до легень.

Постійність складу крові підтримується як хімічними механізмами самої крові, і спеціальними регуляторними механізмами нервової системи.

При русі крові по капілярах, що пронизують всі тканини, через їх стінки постійно просочується в міжтканинний простір частина кров'яної плазми, яка утворює міжтканинну рідину, що оточує всі клітини тіла. З цієї рідини клітини поглинають поживні речовини та кисень і виділяють у ній вуглекислий газ та інші продукти розпаду, що утворилися в процесі обміну речовин. Таким чином, кров безперервно віддає в міжтканинну рідину поживні речовини, що використовуються клітинами, і поглинає речовини, що їх виділяють. Тут розташовані дрібні лімфатичні судини. Деякі речовини міжтканинної рідини просочуються в них і утворюють лімфу, яка виконує наступні функції: повертає білки з міжтканинного простору в кров, бере участь у перерозподілі рідини в організмі, доставляє жири до клітин тканин, підтримує нормальне перебіг процесів обміну речовин у тканинах, знищує та удал організму хвороботворні мікроорганізми Лімфа по лімфатичних судинах повертається в кров, у венозну частину судинної системи.

Загальна кількість крові становить 7-8% маси тіла людини. У спокої 40-50% крові виключено з кровообігу і знаходиться в «кров'яних депо»: печінці, селезінці, судинах шкіри, м'язів, легень. У разі потреби (наприклад, при м'язовій роботі) запасний об'єм крові включається в кровообіг і рефлекторно направляється до працюючого органу. Вихід крові з «депо» та її перерозподіл по організму регулюється ЦНС.

Втрата людиною понад 1/3 кількості крові є небезпечною для життя. У той же час зменшення кількості крові на 200-400 мл (донорство) для здорових людей нешкідливе і навіть стимулює процеси кровотворення. Розрізняють чотири групи крові (I, II, III, IV). При порятунку життя людей, які втратили багато крові, або при деяких захворюваннях роблять переливання крові з урахуванням групи. Кожна людина має знати свою групу крові.

Серцево-судинна система. Кровоносна система складається з серця та кровоносних судин. Серце - головний орган кровоносної системи - є порожнистим м'язовим органом, що здійснює ритмічні скорочення, завдяки яким відбувається процес кровообігу в організмі. Серце - автономний, автоматичний пристрій. Однак його робота коригується численними прямими та зворотними зв'язками, що надходять від різних органів та систем організму. Серце пов'язане з центральною нервовою системою, яка чинить на його роботу регулюючий вплив.

Серцево-судинна система складається з великого та малого кіл кровообігу (рис. 2.9). Ліва половина серця обслуговує велике коло

Рис. 2.9.

1 - аорта, 2 - печінкова артерія, J? - артерія травного тракту, 4 - капіляри кишечника, 4" - капіляри органів тіла; 5 - ворітна вена печінки; б - печінкова вена; праве передсердя;10 - правий шлуночок; 11 - загальна легенева артерія; 12 - капіляри легень; 13 - легеневі вени;

кровообігу, права - малий. Велике коло кровообігу починається від лівого шлуночка серця, проходить через тканини всіх органів та повертається у праве передсердя. З правого передсердя кров переходить у правий шлуночок, звідки починається мале коло кровообігу, який проходить через легені, де венозна кров, віддаючи вуглекислий газ і насичуючись киснем, перетворюється на артеріальну та прямує на ліве передсердя. З лівого передсердя кров надходить у лівий шлуночок і звідти знову у велике коло кровообігу.

Діяльність серця полягає в ритмічній зміні серцевих циклів, що складаються з трьох фаз: скорочення передсердь, скорочення шлуночків та загального розслаблення серця.

Пульс - хвиля коливань, що розповсюджується по еластичних стінках артерій в результаті гідродинамічного удару порції крові, що викидається в аорту під великим тиском при скороченні лівого шлуночка. Частота пульсу відповідає частоті скорочень серця. Частота пульсу в спокої (вранці, лежачи, натще) виявляється нижчою через збільшення потужності кожного скорочення. Урідження частоти пульсу збільшує абсолютний час паузи для відпочинку серця та для протікання процесів відновлення у серцевому м'язі. У покій пульс здорової людини дорівнює 60-70 удар / хв.

Рис.2.10.

1 - носова порожнина, 2 - ротова порожнина, 3 - горло, 4 - трахея, 5 - стравохід.

Кров'яний тиск створюється силою скорочення шлуночків серця та пружністю стінок судин. Воно вимірюється у плечовій артерії. Розрізняють максимальний (або систолічний) тиск, що створюється під час скорочення лівого шлуночка (систоли), та мінімальний (або діастолічний) тиск, який відзначається під час розслаблення лівого шлуночка (діастол). Тиск підтримується за рахунок пружності стінок розтягнутої аорти та інших великих артерій. У нормі у здорової людини у віці 18-40 років у спокої кров'яний тиск дорівнює 120/70 мм рт. ст. (120 мм систолічний тиск, 70 мм - діастолічний). Найбільша величина артеріального тиску спостерігається в аорті.

У міру віддалення від серця кров'яний тиск виявляється дедалі нижчим. Найнижчий тиск спостерігається у венах при впаданні їх у праве передсердя. Постійна різниця тиску забезпечує безперервний струм крові кровоносними судинами (у бік зниженого тиску).

Дихальна система Дихальна система включає носову порожнину, гортань, трахею, бронхи і легені. У процесі дихання з атмосферного повітря через альвеоли легень в організм постійно надходить кисень, та якщо з організму виділяється вуглекислий газ (рис. 2.10 і 2.11).

Трахея в нижній частині ділиться на два бронхи, кожен з яких, входячи в легені, деревоподібно розгалужується. Кінцеві дрібні розгалуження бронхів (бронхіоли) переходять у закриті альвеолярні роки, в стінках яких є велика кількість кулястих утворень - легеневих бульбашок (альвеол). Кожна альвеола оточена густою мережею капілярів. Загальна поверхня всіх легеневих бульбашок дуже велика, вона у 50 разів перевищує поверхню шкіри людини і становить понад 100 м2.

Рис. 2.11.

1 - гортань, 2 - трахея, 3 - бронхи, 4 альвеоли, 5 - легені

Легкі розташовуються у герметично закритій порожнині грудної клітки. Вони вкриті тонкою гладкою оболонкою - плеврою, така ж оболонка вистилає зсередини порожнину грудної клітки. Простір, утворений між цими листами плеври, називається плевральною порожниною. Тиск у плевральній порожнині завжди нижче атмосферного при видиху на 3-4 мм рт. ст., при вдиху - на 7-9.

Процес дихання - це комплекс фізіологічних і біохімічних процесів, у яких бере участь як дихальний апарат, а й система кровообігу.

Механізм дихання має рефлекторний (автоматичний) характер. У спокої обмін повітря у легенях відбувається внаслідок дихальних ритмічних рухів грудної клітки. При зниженні в грудній порожнині тиску в легені достатньо пасивно за рахунок різниці тисків засмоктується порція повітря - відбувається вдих. Потім порожнина грудної клітки зменшується і повітря з легень виштовхується - відбувається видих. Розширення порожнини грудної клітки здійснюється внаслідок діяльності дихальної мускулатури. У спокої при вдиху порожнину грудної клітки розширює спеціальний дихальний м'яз - діафрагма, а також зовнішні міжреберні м'язи; при інтенсивній фізичній роботі включаються та інші (скелетні) м'язи. Видих у спокої виробляється вираз пасивно, при розслабленні м'язів, що здійснювали вдих, грудна клітка під впливом сили тяжкості та атмосферного тиску зменшується. При інтенсивній фізичній роботі у видиху беруть участь м'язи черевного преса, внутрішні міжреберні та інші скелетні м'язи. Систематичні заняття фізичними вправами та спортом зміцнюють дихальну мускулатуру та сприяють збільшенню обсягу та рухливості (екскурсії) грудної клітки.

Етап дихання, у якому кисень з атмосферного повітря перетворюється на кров, а вуглекислий газ із крові -- в атмосферне повітря, називають зовнішнім диханням; перенесення газів кров'ю - наступний етап і, нарешті, тканинне (або внутрішнє) дихання - споживання клітинами кисню і виділення ними вуглекислоти як наслідок біохімічних реакцій, пов'язаних з утворенням енергії, щоб забезпечити процеси життєдіяльності організму.

Зовнішнє (легеневе) дихання здійснюється в альвеолах легень. Тут через напівпроникні стінки альвеол та капілярів кисень переходить із альвеолярного повітря, що заповнює порожнини альвеол. Молекули кисню та вуглекислого газу здійснюють цей перехід за соті частки секунди. Після перенесення кисню кров'ю до тканин здійснюється тканинне (внутрішньоклітинне) дихання. Кисень переходить з крові в міжтканинну рідину і звідти до клітин тканин, де використовується для забезпечення процесів обміну речовин. Вуглекислий газ, що інтенсивно утворюється в клітинах, переходить у міжтканинну рідину і потім у кров. За допомогою крові він транспортується до легень, а потім виводиться із організму. Перехід кисню та вуглекислого газу через напівпроникні стінки альвеол, капілярів та оболонок еритроцитів шляхом дифузії (переходу) обумовлений різницею парціального тиску кожного з цих газів. Приміром, при атмосферному тиску повітря 760 мм рт. ст. парціальний тиск кисню (р0а) у ньому дорівнює 159 мм рт. ст., а в альвеолярному - 102, в артеріальній крові - 100, у венозній - 40 мм рт. ст. У м'язовій тканині р0а, що працює, може знижуватися до нуля. Через різницю в парціальному тиску кисню відбувається його поетапний перехід у легені, далі через стінки капілярів у кров, та якщо з крові у клітини тканин.

Вуглекислий газ з клітин тканин надходить у кров, з крові - в легені, з легенів - в атмосферне повітря, так як градієнт парціального тиску вуглекислого газу (СО2) направлений у зворотний щодо р0а бік (у клітинах СО2 - 50-60 , у крові - 47, в альвеолярному повітрі - 40, в атмосферному повітрі - 0,2 мм рт.ст.).

Виділювальну систему утворюють нирки, сечоводи та сечовий міхур, які забезпечують виділення з організму із сечею шкідливих продуктів обміну речовин (до 75%). Крім того, деякі продукти обміну виділяються через шкіру (з секретом потових і сальних залоз), легені (з повітрям, що видихається) і через шлунково-кишковий тракт. За допомогою нирок в організмі підтримується кислотно-лужна рівновага (рН), необхідний об'єм води та солей, стабільний осмотичний тиск (тобто гомеостаз).

Нервова система Нервова система складається з центрального (головний та спинний мозок) w. периферичного відділів (нервів, що відходять від головного та спинного мозку та розташованих на периферії нервових вузлів). Центральна нервова система координує діяльність різних органів і систем організму і регулює цю діяльність в умовах зовнішнього середовища, що змінюється, за механізмом рефлексу. Процеси, які у центральної нервової системі, лежать основу всієї психічної діяльності.

Про структуру центральної нервової системи. Спинний мозок лежить у спинно-мозковому каналі, утвореному дужками хребців. Перший шийний хребець - межа спинного мозку зверху, а межа знизу - другий поперековий хребець. Спинний мозок ділиться на п'ять відділів з певною кількістю сегментів: шийний, грудний, поперековий, крижовий та куприковий. У центрі спинного мозку є канал, заповнений спинномозковою рідиною. На поперечному розрізі лабораторного препарату легко розрізняють сіру та білу речовину мозку. Сіра речовина мозку утворена скупченням тіл нервових клітин (нейронів), периферичні відростки яких у складі спинномозкових нервів досягають різних рецепторів шкіри, м'язів, сухожиль, слизових оболонок. Біла речовина, що оточує сіру, складається з відростків, що зв'язують між собою нервові клітини спинного мозку; висхідних чутливих (аферентних), що пов'язують усі органи та тканини (крім голови) з головним мозком; низхідних рухових (еферентних) шляхів, що йдуть від головного мозку до рухових клітин спинного мозку. Отже, спинний мозок виконує рефлекторну та провідникову для нервових імпульсів функції. У різних відділах спинного мозку знаходяться мотонейрони (рухові нервові клітини), що іннервують м'язи верхніх кінцівок, спини, грудей, живота, нижніх кінцівок. У крижовому відділі розташовуються центри дефекації, сечовипускання та статевої діяльності. Важливою функцією мотонейронів є те, що вони постійно забезпечують необхідний тонус м'язів, завдяки якому всі рефлекторні рухові акти здійснюються м'яко і плавно. Тонус центрів спинного мозку регулюється найвищими відділами центральної нервової системи. Поразки спинного мозку спричиняють різні порушення, пов'язані з виходом з ладу провідникової функції. Різні травми та захворювання спинного мозку можуть призводити до розладу больової, температурної чутливості, порушення структури складних довільних рухів, м'язового тонусу.

Головний мозок є скупченням великої кількості нервових клітин. Він складається з переднього, проміжного, середнього та заднього відділів. Будова головного мозку незрівнянно складніша за будову будь-якого органу людського тіла.

Кора великих півкуль головного мозку – наймолодший у філогенетичному відношенні відділ головного мозку (філогенез – процес розвитку рослинних та тваринних організмів протягом часу існування життя на Землі). У процесі еволюції кора великих півкуль стала вищим відділом центральної нервової системи, що формує діяльність організму як єдиного цілого у його взаєминах із навколишнім середовищем. Мозок активний не лише під час неспання, а й під час сну. Мозкова тканина споживає у 5 разів більше кисню, ніж серце, та у 20 разів більше, ніж м'язи. Складаючи всього близько 2% маси тіла людини, мозок поглинає 18-25% споживаного всім організмом кисню. Мозок значно перевершує інші органи і споживання глюкози. Він використовує 60-70% глюкози, що утворюється печінкою, і це незважаючи на те, що мозок містить менше крові, ніж інші органи. Погіршення кровопостачання мозку може бути пов'язане з гіподинамією. У цьому випадку виникає головний біль різної локалізації, інтенсивності та тривалості, запаморочення, слабкість, знижується розумова працездатність, погіршується пам'ять, з'являється дратівливість. Щоб охарактеризувати зміни розумової працездатності, використовується комплекс методик, що оцінюють різні її компоненти (увага, обсяг пам'яті та сприйняття, логічне мислення).

На відміну від соматичної нервової системи, що іннервує довільну (скелетну) мускулатуру і забезпечує загальну чутливість тіла та інших органів чуття, вегетативна нервова система регулює діяльність внутрішніх органів. кровообігу, виділення, розмноження, залоз внутрішньої секреції Вегетативна нервова система поділяється на симпатичну та парасимпатичну системи (рис. 2.12).

Рис. 2.12.

/ - середній мозок, II - довгастий мозок, III - шийний відділ спинного мозку, IV - грудний відділ спинного мозку, V - поперековий відділ спинного мозку, VI - крижовий відділ спинного мозку, 1 - око, 2 - слізна залоза, 3 - слинні залози, 4 - серце, 5 - легені, 6 - шлунок, 7 - кишечник, 8 - сечовий міхур, 9 - блукаючий нерв, 10 - тазовий нерв, 11 - симпатичний стовбур з наравертебральним гангліями, 12 - сонячне сплетіння, 13 - окоруховий нерв, 14 - слізний нерв, 15 - барабанна струна, 16 - язичний нерв

Діяльність серця, судин, органів травлення, виділення, статевих та інших, регуляція обміну речовин, термоутворення, участь у формуванні емоційних реакцій (страх, гнів, радість) - все це знаходиться у віданні симпатичної та парасимпатичної нервової системи та під контролем вищого відділу центральної нервової системи.

Рецептори та аналізатори Здатність Організму швидко пристосовуватися до змін навколишнього середовища реалізується завдяки спеціальним утворенням - рецепторам, які мають

строгою специфічністю, трансформують зовнішні подразники (звук, температуру, світло, тиск) в нервові імпульси, що надходять нервовими волокнами в центральну нервову систему. Рецептори людини поділяються на дві основні групи: екстеро-(зовнішні) та інтеро-(внутрішні) рецептори. Кожен такий рецептор є складовою аналізуючої системи, яка називається аналізатором. Аналізатор складається з трьох відділів - рецептора, провідникової частини та центральної освіти в головному мозку.

Вищим відділом аналізатора є кірковий відділ. Перелічимо назви аналізаторів, про роль яких у життєдіяльності людини багатьом відомо. Це шкірний аналізатор (тактильна, больова, теплова, холодова чутливість); руховий (рецептори у м'язах, суглобах, сухожиллях та зв'язках збуджуються під впливом тиску та розтягування); вестибулярний (розташований у внутрішньому вусі та сприймає положення тіла у просторі); зоровий (світло та колір); слуховий (звук); нюховий (запах); смаковий (смак); вісцеральний (стан низки внутрішніх органів).

Ендокринна система Залізи внутрішньої секреції, або ендокринні залози (рис. 2.13), виробляють особливі біологічні речовини - гормони. Термін "гормон" походить від грецького "hormo" - спонукаю, збуджую. Гормони забезпечують гуморальну (через кров, лімфу, міжтканинну рідину) регуляцію фізіологічних процесів в організмі, потрапляючи у всі органи та тканини. Частина гормонів продукується лише у певні періоди, більшість - протягом усього життя людини. Вони можуть гальмувати або прискорювати зростання організму, статеве дозрівання, фізичний та психічний розвиток, регулювати обмін речовин та енергії, діяльність внутрішніх органів. До залоз внутрішньої секреції відносять: щитовидну, навколощитоподібну, зобну, надниркові залози, підшлункову, гіпофіз, статеві залози та ряд інших.

Деякі з перелічених залоз виробляють крім гормонів ще секреторні речовини (наприклад, підшлункова залоза бере участь у процесі травлення, виділяючи секрети в дванадцятипалу кишку; продуктом зовнішньої секреції чоловічих статевих залоз - яєчок є сперматозоїди і т.д.). Такі залози називають залозами змішаної секреції.

Рис.2.13.

1 - епіфіз, 2 - гіпофіз, 3 - щитовидна залоза, 4 - паращитовидна залоза, 5 - загрудини заліза, 6 - надниркові залози, 7 - підшлункова залоза, 8 - статеві залози

Гормони, як речовини високої біологічної активності, незважаючи на надзвичайно малі концентрації в крові, здатні викликати значні зміни в стані організму, зокрема у здійсненні обміну речовин та енергії. Вони мають дистанційну дію, характеризуються специфічністю, що виражається у двох формах: одні гормони (наприклад, статеві) впливають тільки на функцію деяких органів і тканин, інші керують лише певними змінами в ланцюзі обмінних процесів та в активності ферментів, що регулюють ці процеси. Гормони порівняно швидко руйнуються і для підтримки їхньої певної кількості в крові необхідно, щоб вони невпинно виділялися відповідною залозою. Майже всі розлади діяльності залоз внутрішньої секреції викликають зниження загальної працездатності людини. Функція ендокринних залоз регулюється центральною нервовою системою, нервовий і гуморальний вплив на різні органи, тканини та їх функції є проявом єдиної системи нейрогуморальної регуляції функцій організму.

Органи та те, які існують фізіологічні функції.

Організм - це самостійно існуюча одиниця органічного світу; він є відкритою системою, здатної до саморегуляції, само-відновлення та самовідтворення, і відповідає на різні зміни довкілля як єдине ціле.

Спробуймо проаналізувати компоненти цього визначення.

Організм самостійно живе, а основою життєдіяльності є обмін речовин та енергії. Розрізняють зовнішній обмін (поглинання та виведення речовин) та внутрішній обмін (хімічне перетворення речовин у клітинах). Організм може функціонувати тільки в нерозривному зв'язку із зовнішнім середовищем, до якого він пристосований. З середовищем організм обмінюється речовиною, енергією та інформацією. З погляду термодинаміки такі системи називають відкритими.

Обмін речовин (метаболізм) - це закономірний порядок перетворення речовин та енергії в живих системах, спрямований на їх збереження, самооновлення та самовідтворення. Метаболізм включає два процеси, взаємопов'язані та відбуваються одночасно – асиміляцію (анаболізм) та дисиміляцію (катаболізм).

У ході катаболічних реакцій великі органічні молекули розщеплюються до простих з вивільненням енергії, що накопичується у макроергічних фосфатних зв'язках. При анаболічних перетвореннях відбувається біосинтез складних, властивих певному організму, молекул із найпростіших попередників. Отже, розщеплюючи в процесі обміну органічні речовини зовнішнього середовища, тварини синтезують нові речовини, в яких акумулюється вільна (енергія, яка здатна перетворюватися на роботу). Процес накопичення вільної енергії дозволяє оберігати організм від руйнівного впливу середовища та зберігати його живий стан.

Для збереження живої системи необхідно, щоб у процесі метаболізму синтезувалися не будь-які макромолекули, а ті, які властиві конкретному організму. Відбувається це за рахунок реплікації, тобто відтворення макромолекул нуклеїнових кислот. Після цього здійснюється точне копіювання та передачі генетичної, а значить – самовідтворення живої системи.

З обміном речовин пов'язаний процес самовідновлення клітинних структур і міжклітинної речовини — безперервна заміна старих молекул новими. Встановлено, що у дорослих тварин половина всіх тканинних білків оновлюється за три місяці, білків печінки – за два тижні, білків крові – за один тиждень. У процесі старіння організму швидкість самовідновлення тканин сповільнюється.

Тварини є одноклітинні і багатоклітинні. У одноклітинних організмах (, та інші) діє клітинний рівень організації, при якому спостерігається поділ функцій між окремими органоїдами. Наприклад, рухова функція пов'язана з віями або джгутиком, травна - зі спеціалізованими вакуолями і т.д. Однак, всі фізіологічні функції відбуваються в одній клітині.

У багатоклітинних організмів виникають різницю між клітинами формою. розмірами, будовою та функціями. З однаково диференційованих клітин виникають тканини, які спеціалізовані до виконання окремих функцій: наприклад, м'язова — реалізації рухових функцій. Спеціалізовані клітини тканин здійснюють і загальні всім клітин функції: обмін речовин, харчування, дихання. виділення. Між клітинами, що утворюють тканину, відбувається взаємодія.

На певному етапі філогенезу та онтогенезу формуються органи, що складаються з різних тканин. Органи – це анатомічні утворення, які виконують певну функцію в організмі та складаються з кількох тканин. Сукупність органів, що у здійсненні складних видів діяльності, називають фізіологічною системою органів (травна система, дихальна система, система кровообігу, видільна система, ендокринна система тощо.).

Отже, у вищих тварин та людини можна виділити молекулярний, клітинний, тканинний, органний та системний рівні організації. Для пізнання функцій вищих організмів необхідно вивчення всіх цих рівнів, оскільки функціонує як система, в якій діяльність усіх її структур узгоджена у просторі та часі.

Вищі багатоклітинні організми мають складну будову та виконують складні функції, тому доцільно розглядати особливості їх структурної та функціональної організації.

Основою структурної організації є клітини, у тому числі складаються тканини, тканини формують органи, а органи утворюють організм. Для виконання фізіологічних функцій необхідне поєднання певної кількості структурних утворень. Тому функціональна організація має таку послідовність: функціональна одиниця - фізіологічна система органів - функціональна система.

Функціональна одиниця - це група клітин, об'єднаних для виконання певних функцій. Функціональні одиниці органу працюють одночасно, а по черзі. Об'єднання органів для виконання певної функції – фізіологічна система органів. Разом вони можуть організовуватися у функціональну систему - сукупність різних структур і процесів, об'єднаних для досягнення результатів дії відповідно до поставленої мети (П. К. Анохін, 1935). Наприклад, необхідну кількість кисню м'язи під час виконання фізичної роботи одержують завдяки мобілізації (за участю нервової та гуморальної систем) фізіологічних систем крові, кровообігу та дихання, які формуються у газотранспортну функціональну систему.

Як одноклітинний, і багатоклітинний організми реагують різні зміни довкілля як єдине ціле. Особливо складні та різноманітні реакції у цілісного організму вищих тварин. Такі реакції не можуть бути зведені до суми реакцій окремих клітин, тканин та органів.

Фізіологічні функції - це прояви життєдіяльності, вони мають пристосувальний характер. Здійснюючи різні функції, організм пристосовується до зовнішнього середовища.

Основним проявом життєдіяльності є обмін речовин та енергії, з яким пов'язані всі інші фізіологічні функції (зростання, розвиток, розмноження, харчування, травлення, дихання, кровообіг, виділення, секреція, збудження та його проведення, скорочення м'язів та виконання рухів, захист від інфекції та і т.д.). Фізіологічні функції можна розділити на дві групи: пластичні (будівельні) та регуляторні. Перші полягають у синтезі нуклеїнових кислот, білків та освіті клітинних структур, другі – забезпечують регуляцію життєдіяльності органів та систем.

В результаті фізико-хімічних перетворень виконання функцій веде до структурних змін у клітинах. Іноді їх можна виявити за допомогою світлового мікроскопа, а іноді лише за допомогою електронного мікроскопа. Структурні зміни можуть мати оборотний характер. Фізіологічні функції, що базуються на хімічних, фізичних та механічних змінах, не можна звести до жодного з них, а необхідно вивчати в комплексі.

Предметомфізіології, її змістом є вивчення загальних та приватних механізмів діяльності цілісного організму та всіх його органів і систем. Кінцева завданняфізіології - таке глибоке пізнання функцій організму, яке б забезпечило можливість активного на них у бажаному напрямі. За твердженням І.П. Павлова, медицина, лише збагачуючись постійно, день у день, новими фізіологічними фактами, стане, нарешті, колись тим, що вона має бути у ідеалі, тобто. умінням лагодити зіпсований механізм людського організму на підставі точного його знання, бути прикладним знанням фізіології. Невипадково фізіологія насамперед почала розвиватися як медична наука. За визначенням К. Бернара, фізіологія — це науковий стрижень, у якому тримаються все науки; по суті, в медицині є лише одна наука: наука про життя або фізіологія. На етапі фізіологія ставить такі задачи: вивчення функції:

здорового організму загалом;
різних систем, органів, тканин, клітин; вивчення механізмів:
взаємодії різних органів та систем у цілісному організмі;
регуляції функціонування органів та систем;
взаємодії організму із навколишнім середовищем.

За твердженням І.П. Павлова, завдання фізіології полягає в тому, щоб зрозуміти роботу людського організму, визначити значення кожної його частини, зрозуміти, як ці частини пов'язані, як взаємодіють і як унаслідок їхньої взаємодії виходить валовий результат — загальна робота організму.

Найпершими , використовуваними у фізіології, були спостереження та висновок, які, однак, не втратили свого значення і на сучасному етапі. Але фізіолог неспроможна задовольнитись лише спостереженням, оскільки він відповідає лише питання, що відбуваєтьсяв організмі. Важливо також з'ясувати, як і чомувідбуваються фізіологічні процеси. Для цього необхідні досліди, експерименти,тобто. дії, що створюються штучно самим дослідником.

Експерименти бувають гострими (вівісекція, чи живосічення) або хронічними; їх основні переваги та недоліки представлені в табл. 1.

Дослідження, що виконуються на людині, як правило, проводяться в гріх варіантах, що дозволяють оцінити різні сторони функціонування організму:

у стані фізіологічного спокою – норма функціонування;
реакція на оптимальні навантаження – норма реакції;
реакцію максимальні навантаження — оцінка резервних можливостей.

При цьому фізіологічною нормою є біологічний оптимум процесів життєдіяльності.

Таблиця 1. Порівняння гострого та хронічного експерименту

Основні етапи розвитку фізіології як науки, пов'язані зі зміною застосовуваних методів:

доекспериментальний період (стародавні та середні віки), коли основними методами були спостереження та висновки, що нерідко призводило до помилкових висновків (серце - орган душі, по артеріях перемішується дух, а по венах - кров);
1628 р. У. Гарві. "Вчення про рух серця і крові в організмі" - впровадження гострих експериментів у фізіологічні дослідження;
1883 р. І.П. Павлов. "Центробіжні нерви серця" - впровадження методики хронічного експерименту;
сучасний етап — інтеграція досліджень на молекулярно-клітинному та системному (організмовому) рівні, що дозволяє об'єднати уявлення про клітинні процеси та їх регуляцію на рівні цілого організму.

Основні засади фізіології:

організм - єдина система, що поєднує різні органи в їх складній взаємодії між собою;
принцип структурності (цілісності) - фізіологічні процеси можуть здійснюватися при анатомічній та функціональній цілісності всіх елементів, що забезпечують ці процеси;
«організм без довкілля, підтримує його існування, неможливий. Тому в наукове визначення організму має входити і середовище, що впливає на нього» (І.М. Сєченов, 1861);
«всі фізіологічні механізми, якими б різними вони не були, мають лише одну мету - збереження сталості умов життя у внутрішній фазі» (К. Бернар, 1878), або гомеостаз (за Кенноном);
принцип детермінізму - будь-яка діяльність організму та його органів та систем причинно обумовлена;
адаптація - сукупність механізмів, що забезпечують пристосування організму до умов навколишнього середовища, що постійно змінюються;
цілісність організму та його зв'язок із зовнішнім середовищем, що забезпечується нейро-гуморальними механізмами;
гомеостаз та адаптація - основні механізми забезпечення життя;
принцип надійності біологічних систем: організм та його системи мають резерв міцності, який забезпечується такими компонентами:
- надмірність елементів функціонування (наприклад, 25% легеневої тканини цілком достатньо реалізації зовнішнього дихання);
- резервування функції (з 1 млн нефронів, що у нирці, одночасно функціонує лише частина їх, інші залишаються у резерві);
- періодичність функціонування всіх елементів (наприклад, відкриття та закриття, тобто мерехтіння, капілярів); дублювання функцій (серцевий насос має помічників у вигляді периферичних сердець - скелетних м'язів, скорочення яких проштовхує кров по венозних судинах).

Фізіології людини та тварин

Фізіологіянаука про життєві функції організму та його структур, механізми їх здійснення та закономірності регуляції.

У найзагальнішому вигляді визначення фізіології таке: це наука про природу, сутність життєвих процесів. Назва фізіологіяпоходить від грецьких слів physis- природа і logos- вчення.

Фізіологія вивчає прояви життєвих функцій, починаючи від молекулярного рівня та закінчуючи життєдіяльністю цілісного організму, включаючи його поведінкові реакції, свідомість та мислення. Вона розглядає джерела отримання енергії та роль різних речовин у життєдіяльності, механізми взаємозв'язків клітин, об'єднання їх у тканини, органи, фізіологічні системи та цілісний організм, а також способи взаємодії організму із середовищем проживання, його реакції на вплив цього середовища, механізми пристосування до несприятливих умов та збереження здоров'я.

Термін «фізіологія», що застосовується в широкому розумінні слова, позначає величезний обсяг знань про сутність життєвих процесів. Оскільки в рослинних і тваринних організмах ці процеси багато в чому різні, то виділяють фізіологію рослин та фізіологію людини та тварин.

Фізіологію та тварин також поділяють. Поруч із, що з хребетних тварин і людини є багато подібності у функціонуванні внутрішніх органів, з-поміж них є й великі відмінності, передусім у характері та рівні психічних функцій. Ця основна відмінність відображена в назві homosapiens- Людина мисляча. Об'ємність предмета дослідження призвела до того, що у фізіології стали виділяти її частини як спеціальні навчальні дисципліни: фізіологію клітини, серця, крові, кровообігу, дихання, нервової системи (нейрофізіологію), сенсорних систем тощо. Деякі розділи фізіології, що вивчаються у вузах біологічного та медичного профілю як окремі навчальні дисципліни, наводяться нижче:

фізіологія віковавивчає вікові особливості життєдіяльності людини, закономірності формування, розвитку та згасання функцій організму;
фізіологіярозглядає вплив трудової діяльності на життєві процеси, розробляє методи та засоби забезпечення праці, що сприяють підтримці працездатності людини на високому рівні;
фізіологія авіаційна та космічнавивчає реакції організму людини на вплив факторів атмосферного та космічного польоту з метою розробки засобів забезпечення життєдіяльності та здоров'я людини в умовах низького атмосферного тиску та космосу;
фізіологія екологічнавиявляє особливості впливу кліматогеографічних умов і конкретного довкілля на організм і способи підвищення якості адаптації до несприятливих впливів середовища;
фізіологія еволюційна та порівняльнарозглядає закономірності еволюційного розвитку фізіологічних процесів, механізмів, регуляцій, і навіть їх схожість і розбіжності в організмів, що є різних рівнях филогенеза.

У навчальних закладах медичного профілю в єдиному курсі фізіології розглядаються лише деякі матеріали з перерахованих вище спеціалізованих курсів. Програми медичних навчальних закладів орієнтовані вивчення курсу фізіології людини(у них часто використовується загальна назва фізіологія).

З єдиної науки фізіологія людини у низці країн (колишній СРСР, пострадянські республіки, деякі європейські країни) була виділена окремим предметом патологічна фізіологія -наука, що вивчає загальні закономірності виникнення, перебігу та результату патологічних процесів, хвороб. На відміну від цього, вивчення життєвих процесів здорового організму стали називати. нормальною фізіологією.У вищих медичних навчальних закладах Білорусі ці предмети вивчаються окремо на кафедрах нормальної та патологічної фізіології. У деяких країнах вони об'єднані під назвою медична фізіологія

Фізіологія має тісний зв'язок з іншими фундаментальними теоретичними науками: анатомією, гістологією, біохімією. Фізіологія як би поєднує ці науки, використовує їх знання і створює спільність - фундамент медико-біологічних знань, без якого неможливе оволодіння лікарською справою.

Наприклад, сьогодні найважливішою проблемою медицини є лікування та профілактика захворювань серцево-судинної системи. Які знання дає фізіологія на вирішення цієї проблеми? У розділі фізіологія серця вивчається основна функція серця як насоса та регулятора руху крові; з'ясовуються механізми здійснення цієї функції: процеси автоматичної генерації збудження, проведення його за спеціалізованими структурами, механізм скорочення серця та вигнання крові в судинну систему. Особливо багато уваги приділяється вивченню механізмів регуляції роботи серця, пристосування його до потреб кровотоку, що змінюються, в різних органах. Вивчаються біофізичні та молекулярні механізми управління збудливістю, провідністю та скоротливістю серцевого м'яза. На основі цих даних сучасна біохімія та фармакологія синтезують лікарські речовини, що забезпечують можливість лікування порушень серця. Предметом фізіології є також розробка та вивчення методів дослідження функцій та стану серця. З наведених матеріалів стає очевидним, що знань фізіології неможливе як лікування, а й діагностика захворювань.

Дуже важливим завданням фізіології є також забезпечення засвоєння знань про взаємозв'язки життєвих процесів, органів і систем, формування цілісної реакції організму на різні дії та загальні принципи регуляції таких реакцій. Все це має закласти основу "функціонального мислення" майбутнього медика, його здібності на основі окремих симптомів подумки моделювати можливі взаємозв'язки та механізми, що викликають появу цих симптомів, знаходити першопричину та способи усунення патологічних процесів.

Важливо також навчити майбутніх лікарів спостережливості та дослідження показників фізіологічних функцій, прищепити навички виконання діагностичних та лікарських маніпуляцій.

Перед предметом фізіології людини стоїть також завдання щодо визначення резервів фізіологічних систем, оцінки рівня здоров'я людини та розробки способів підвищення її стійкості до дії несприятливих факторів, що мають місце у трудовій сфері, навколишньому природному та побутовому середовищі.

Поняття та види фізіології

Фізіологія(Від грец. physis- природа, logos— вчення) — наука про життєві функції організму та його структури, механізми здійснення цих функцій та закономірності їх регуляції.

Фізіологія тварин- біологічна наука, що вивчає життєдіяльність організму, складових його органів і тканин у взаємозв'язку із зовнішнім середовищем.

Предметом фізіології є процеси життєдіяльності організму та окремих його органів у зв'язку з індивідуальним розвитком та пристосуванням до умов навколишнього середовища. До досліджуваних проблем ставляться: закономірності біологічних процесів різних структурних рівнях, формування фізіологічних функцій у різні вікові періоди, механізми взаємодії окремих систем організму із довкіллям, особливості механізмів регуляції життєвих процесів в різних видів, методи цілеспрямованого на певні фізіологічні системи.

Під фізіологічною функцієюрозуміють прояв життєдіяльності клітини (наприклад, скорочення м'язової клітини), органу (наприклад, утворення сечі ниркою), системи (наприклад, утворення та руйнування клітин крові кровотворною системою).

Фізіологія вивчає прояви життєвих функцій на різних рівнях організації живого: молекулярному, клітинному, органному, системному та цілісному організмі, включаючи його поведінкові реакції, свідомість та мислення. Фізіологічна наука дає відповіді на питання: що є джерелом отримання енергії, яка роль різних речовин у життєдіяльності, як взаємодіють клітини та об'єднуються у тканини, органи, фізіологічні системи та цілісний організм. Фізіологія вивчає способи взаємодії організму із середовищем проживання, його реакції на зміни в середовищі існування, механізми пристосування до несприятливих умов та збереження здоров'я.

Застосовуваний у широкому значенні слова термін фізіологіяозначає величезний обсяг знань про сутність життєвих процесів. Оскільки в рослинних і тваринних організмах ці процеси багато в чому різні, то виділяють фізіологію рослин та фізіологію людини та тварин.

Фізіологію людини та тварин також поділяють. Поруч із, що з хребетних тварин і людини є багато подібності у функціонуванні внутрішніх органів, з-поміж них є й великі відмінності, передусім у характері та рівні психічних функцій.

Величезний обсяг знань у різних галузях фізіологічної науки призвів до того, що у фізіології стали виділяти її частини як особливі навчальні дисципліни: фізіологію клітини, фізіологію серця, крові, кровообігу, дихання, нервової системи (нейрофізіологію), фізіологію сенсорних систем тощо. У закладах вищої освіти біологічного профілю, як окремі навчальні дисципліни, вивчають вікову фізіологію; фізіологію праці, спорту; авіаційну, космічну, еволюційну фізіологію та ін.

Нормальна фітологія- наука, що вивчає основні закономірності та механізми регуляції функціонування організму в цілому та окремих його складових у взаємодії з навколишнім середовищем, організацію життєвих процесів на різних структурно-функціональних рівнях. Основне завдання фізіології полягає у проникненні у логіку життя організму.

Загальна фізіологіярозділ дисципліни, який вивчає фундаментальні закономірності реагування організму на вплив середовища, основні його процеси та механізми.

Приватна фізіологіярозділ, який вивчає закономірності та механізми функціонування окремих систем, органів та тканин організму.

Фізіологія клітини- Розділ, що вивчає основні закономірності функціонування клітини.

Порівняльна та еволюційна фізіологія- Розділ, який досліджує особливості функціонування різних видів і одного і того ж виду, що знаходяться на різних етапах індивідуального розвитку.

Екологічна фізіологіярозділ, який вивчає особливості функціонування організму в різних фізико-географічних зонах, у різні періоди часу, фізіологічні основи адаптації до природних факторів.

Фізіологія трудової діяльностірозділ, який вивчає закономірності функціонування організму під час виконання фізичної та іншої роботи.

Спортивна фізіологіярозділ, який вивчає закономірності функціонування організму у процесі занять різними видами фізичної культури на аматорському чи професійному рівні.

Патологічна фізіологіянаука про загальні закономірності виникнення, розвитку та перебігу хвороботворних процесів в організмі.

Вступ

Фізіологічні системи організму - кісткова (скелет людини), м'язова, кровоносна, дихальна, травна, нервова, система крові, залоз внутрішньої секреції, аналізаторів та ін. та фізіологічної системи. Вона складається з плазми (55-60%) та зважених у ній формених елементів: еритроцитів, лейкоцитів, тромбоцитів та інших речовин (40-45%) та має слаболужну реакцію (7,36 РН). Загальна кількість крові становить 7-8% маси тіла. У спокої 40-50% крові виключено з кровообігу і перебуває у "кров'яних депо": печінці, селезінці, судинах шкіри, м'язах, легенях. У разі потреби (наприклад, при м'язовій роботі) запасний об'єм крові включається в кровообіг і рефлекторно направляється до працюючого органу. Вихід крові з "депо" та її перерозподіл по організму регулюється центральною нервовою системою (ЦНС). Втрата людиною понад 1/3 кількості крові є небезпечною для життя. У той самий час зменшення кількості крові на 200-400 мл (донорство) здорових людей нешкідливе і навіть стимулює процеси кровотворення. Розрізняють чотири групи крові (I, II, III, IV). При порятунку життя людей, які втратили багато крові, або за деяких захворювань роблять переливання крові з урахуванням групи. Кожна людина має знати свою групу крові.

1. Фізіологічні системи організму

Серцево-судинна система. Серце - головний орган кровоносної системи - є порожнистим м'язовим органом, що здійснює ритмічні скорочення, завдяки яким відбувається процес кровообігу в організмі. Серце – автономний, автоматичний пристрій. Однак його робота коригується численними прямими та зворотними зв'язками, що надходять від різних органів та систем організму. Серце пов'язане з центральною нервовою системою, яка чинить на його роботу регулюючий вплив. Серцево-судинна система складається з великого та малого кола кровообігу. Ліва половина серця обслуговує велике коло кровообігу, права – малий. Пульс - хвиля коливань, що розповсюджується по еластичних стінках артерій внаслідок гідродинамічного удару порції крові, що викидається в аорту під тиском при скороченні лівого шлуночка. Частота пульсу відповідає частоті скорочень серця. Частота пульсу в спокої (вранці, лежачи, натще) виявляється нижчою через збільшення потужності кожного скорочення. Урідження частоти пульсу збільшує абсолютний час паузи для відпочинку серця та для протікання процесів відновлення у серцевому м'язі. У спокої пульс здорової людини дорівнює 60-70 удар/хв. Кров'яний тиск створюється силою скорочення шлуночків серця та пружністю стінок судин. Воно вимірюється у плечовій артерії. Розрізняють максимальний (систолічний) тиск, що створюється під час скорочення лівого шлуночка (систоли), та мінімальний (діастолічний) тиск, який відзначається під час розслаблення лівого шлуночка (діастол). У нормі у здорової людини віком 18-40 років у спокої кров'яний тиск дорівнює 120/70 мм ртутного ст. (120 мм систолічний тиск, 70 мм – діастолічний). Найбільша величина артеріального тиску спостерігається в аорті. У міру віддалення від серця кров'яний тиск виявляється дедалі нижчим. Найнижчий тиск спостерігається у венах при впаданні їх у праве передсердя. Постійна різниця тиску забезпечує безперервний струм крові кровоносними судинами (у бік зниженого тиску).

Дихальна система. Дихальна система включає носову порожнину, гортань, трахею, бронхи і легені. У процесі дихання з атмосферного повітря через альвеоли легень в організм постійно надходить кисень, та якщо з організму виділяється вуглекислий газ. Процес дихання – це комплекс фізіологічних і біохімічних процесів, у яких бере участь як дихальний апарат, а й система кровообігу. Вуглекислий газ із клітин тканин надходить у кров, із крові – у легені, із легень – у атмосферне повітря.

Система травлення та виділення. Травна система складається з ротової порожнини, слинних залоз, глотки, стравоходу, шлунка, тонкого та товстого кишечника, печінки та підшлункової залози. У цих органах їжа механічно і хімічно обробляється, перетравлюються харчові речовини, що надходять в організм, і всмоктуються продукти травлення. Виділювальну систему утворюють нирки, сечоводи та сечовий міхур, які забезпечують виділення з організму із сечею шкідливих продуктів обміну речовин (до 75%). Крім того, деякі продукти обміну виділяються через шкіру, легені (з повітрям, що видихається) і через шлунково-кишковий тракт. За допомогою нирок в організмі підтримується кислотно-лужна рівновага (РН), необхідний об'єм води та солей, стабільний осмотичний тиск.

Нервова система. Нервова система складається з центрального (головний та спинний мозок) та периферичного відділів (нервів, що відходять від головного та спинного мозку та розташованих на периферії нервових вузлів). Центральна нервова система координує діяльність різних органів і систем організму і регулює цю діяльність в умовах зовнішнього середовища, що змінюється, за механізмом рефлексу. Процеси, які у центральної нервової системі, лежать основу всієї психічної діяльності. Головний мозок є скупченням великої кількості нервових клітин. Будова головного мозку незрівнянно складніша за будову будь-якого органу людського тіла. Спинний мозок лежить у спинно-мозковому каналі, утвореному дужками хребців. Перший шийний хребець – межа спинного мозку зверху, а межа знизу – другий поперековий хребець. Спинний мозок ділиться на п'ять відділів з певною кількістю сегментів: шийний, грудний, поперековий, крижовий та куприковий. У центрі спинного мозку є канал, заповнений спинномозковою рідиною.

Вегетативна нервова система – спеціалізований відділ нервової системи, який регулюється корою великих півкуль. Вона поділяється на симпатичну та парасимпатичну системи. Діяльність серця, судин, органів травлення, виділення, регуляція обміну речовин, термоутворення, участь у формуванні емоційних реакцій – все це перебуває у веденні симпатичної та парасимпатичної нервової системи та під контролем вищого відділу центральної нервової системи.

2. Опорно-руховий апарат (активна та пасивна частини)

Двигуни в організмі людини забезпечуються опорно-руховим апаратом, що складається з пасивної частини (кістки, зв'язки, суглоби та фасції) і активної - м'язів, що складаються переважно з м'язової тканини. Обидві ці частини пов'язані між собою з розвитку, анатомічно та функціонально. Розрізняють гладку та поперечно смугу м'язові тканини. З гладкої м'язової тканини утворюються м'язові оболонки стінок внутрішніх органів, кровоносних та лімф, судин, а також м'язи шкіри. Скорочення гладкої мускулатури не підпорядковане волі, тому її називають мимовільною. Її структурним елементом є веретеноподібна клітина довжиною близько 100 мкм, що складається з цитоплазми (саркоплазми), в якій розташовуються ядро та скорочувальні нитки – гладкі міофібрили. Поперечносмугасті м'язи утворює тканину, що в основному прикріплюється до різних частин скелета, тому їх називають також скелетними м'язами. Поперечносмугаста м'язова тканина є довільною мускулатурою, тому що її скорочення піддаються волі. Структурною одиницею скелетного м'яза є поперечно-м'язове волокно, ці волокна розташовані паралельно один одному і пов'язані між собою пухкою сполучною тканиною в пучки. Зовнішню поверхню м'яза оточує перимизіум (сполучнотканинна оболонка). Середня, потовщена частина м'яза називається черевцем, по кінцях воно переходить у сухожильні частини. За допомогою сухожиль м'яз прикріплюється до кісток скелета. М'язи мають різну форму: довгі, короткі та широкі. Зустрічаються двоголові, триголові, чотириголові, квадратні, трикутні, пірамідальні, круглі, зубчасті, камбалоподібні. У напрямку м'язових волокон розрізняють прямі, косі, кругові м'язи. За функціями м'язи ділять на згиначі, розгиначі, що приводять, відводять та обертачі. М'язи мають допоміжний апарат, до нього належать: фасції, фіброзно-кісткові канали, синовіальні піхви та сумки. М'язи забезпечені кров'ю завдяки наявності великої кількості кровоносних судин, мають добре розвинені лімф, судини. До кожного м'яза підходять рухові та чутливі нервові волокна, за допомогою яких здійснюється зв'язок з центральною нервовою системою. М'язи, що виконують один і той же рух, називаються синергістами, а протилежні рухи – антагоністами. Дія кожного м'яза може відбуватися тільки при одночасному розслабленні м'язу-антагоніста, така узгодженість зветься м'язовою координацією. У складних рухах (напр., ходьбі) беруть участь багато груп м'язів. Поперечносмугасті м'язи поділяють на м'язи тулуба, голови та шиї, верхньої та нижньої кінцівок. М'язи тулуба представлені м'язами спини, грудей та живота. М'язи спини діляться на поверхневі та глибокі. До поверхневих м'язів відносяться трапецієподібний і широкий м'яз спини; м'язи, що піднімають лопатку, великий і малий ромбоподібні м'язи; верхня та нижня задні зубчасті м'язи. М'язи спини піднімають, наближають і наводять лопатку, розгинають шию, тягнуть плече і руку назад і всередину, беруть участь у акті дихання. Глибокі м'язи спини випрямляють хребет. М'язи грудей поділяються на власні зовнішні та внутрішні міжреберні та м'язи, пов'язані з плечовим поясом та верхньою кінцівкою – велика та мала грудні, підключична та передня зубчаста. Зовнішні міжреберні м'язи піднімають, а внутрішні опускають ребра при вдиху та видиху. Інші м'язи грудей піднімають, приводять руку і обертають усередину, відтягують лопатку вперед і вниз, тягнуть ключицю вниз. Грудна та черевна порожнини розділяються куполоподібним м'язом - діафрагмою. М'язи живота представлені зовнішнім і внутрішнім косими, поперечним і прямим м'язами живота, а також квадратним м'язом попереку. Прямий м'яз укладено в міцну піхву, утворене сухожиллями зовнішнього, внутрішнього косими і поперечними м'язами живота. Прямі м'язи живота беруть участь у згинанні тулуба вперед, косі м'язи забезпечують нахил убік. Ці м'язи утворюють черевний прес, основною функцією якого є утримання органів живота у функціонально вигідному положенні. Крім того, скорочення м'язів черевного преса забезпечує акти сечовипускання, випорожнення кишечника, пологи; ці м'язи беруть участь у дихальних, блювотних рухах та інших. М'язи живота покриті зовнішньої фасцією. По середній лінії передньої черевної стінки проходить сухожильний м'язовий тяж - біла лінія живота, в середній частині її розташовується пупкове кільце. У нижньобокових відділах живота знаходиться паховий канал, в якому у чоловіків розташовується насіннєвий канатик, у жінок - кругла зв'язка матки. Всі м'язи обличчя та голови поділяються на дві групи: мімічні та жувальні. Мімічні м'язи – тонкі м'язові пучки, позбавлені фасції; одним кінцем ці м'язи вплітаються в колсу і при скороченні беруть участь у міміці обличчя. Мімічні м'язи розташовуються групами навколо очей, носа, рота. Жувальними м'язами є два поверхневі (скроневий і жувальний) і два глибокі (внутрішній і зовнішній крилоподібний) м'язи. Ці м'язи здійснюють акт жування та забезпечують рухи нижньої щелепи. До м'язів шиї відносять: підшкірний і грудино-ключично-сосцеподібний м'язи, двочеревний, шилопід'язичний, щелепно-під'язичний, підборідно-під'язичний, грудинопід'язичний, лопатково-під'язичний, м'язовий і щитопід'язний, грудинощитовидний і щитопід'язний. М'язи верхньої кінцівки поділяються на м'язи плечового пояса та вільної верхньої кінцівки. М'язи плечового пояса (дельтоподібна, надостна, підостна, мала і велика кругла і підлопаткова) оточують плечовий суглоб, забезпечуючи різні рухи в ньому. М'язи вільної верхньої кінцівки - руки - поділяються на м'язи плеча (двоголовий, клювовидно-плечовий, плечовий і триголовий), м'язи передпліччя, розташовані на передній, задній і бічній поверхні, і м'язи кисті, що лежать переважно на долонній поверхні. Завдяки цим м'язам можливі рухи в ліктьовому, променево-зап'ястковому суглобах і суглобах кисті та пальців. М'язи нижньої кінцівки - ноги - діляться на м'язи тазостегнової області та м'язи вільної нижньої кінцівки. Рухи в тазостегновому суглобі виробляє ряд м'язів, серед них розрізняють внутрішні (клубово-поперекова, грушоподібна, внутрішня замикальна) і зовнішні (велика, середня, мала сідничні, зовнішня замикальна, квадратна і напружує широку фасцію стегна). М'язи вільної нижньої кінцівки складаються з м'язів стегна, що утворюють 3 групи - передню, задню та внутрішню; гомілки, що утворюють передню, задню та зовнішню групи, і стопи. М'язи ноги здійснюють рухи в колінному, гомілковостопному суглобах і суглобах стопи. Основною властивістю всіх видів м'язів є їхня здатність скорочуватися, при цьому відбувається певна робота. Здатність м'язів активно зменшувати свою довжину при роботі залежить від їхньої властивості змінювати ступінь своєї еластичності під впливом нервових імпульсів. Сила м'язів залежить від кількості міофібрил у м'язових волокнах: у добре розвинених м'язах їх більше, у слабко розвинених менше. Систематичне тренування, фізична робота, у яких відбувається збільшення миофибрилл в м'язових волокнах, призводить до зростання м'язової сили. Скелетні м'язи, за невеликим винятком, рухають кістки в суглобах за законами важелів. Початок м'яза (нерухома точка прикріплення) знаходиться на одній кістці, а місце її прикріплення (периферичний кінець) – на іншій. Фіксована точка, або місце початку м'яза, і її рухома точка, або місце її прикріплення можуть взаємно змінюватися, залежно від того, яка частина тіла в даному випадку більш рухлива. У кожному русі бере участь як м'яз, що виробляє цей рух, а й низку інших м'язів, зокрема здійснюють протилежний рух, що забезпечує плавні і спокійні движения. Для повного використання всієї сили даного м'яза при будь-якій роботі повинні тією чи іншою мірою брати участь і бути напружені майже всі м'язи тулуба. Ось чому для успішного виконання м'язової роботи, щоб уникнути настання ранньої втоми, повинна бути гармонійно розвинена вся мускулатура тіла. У людини налічується 327 парних та 2 непарні скелетні м'язи (цветн. табл., ст. 656, до ст. людина). Всі довільні рухи взаємно пов'язані та регулюються центральною нервовою системою. Механізм м'язового скорочення "запускаєте нервовий імпульс, що досягає м'язи по руховому нерву. Нервові волокна закінчуються на окремих м'язових волокнах кінцевими пластинками, які зазвичай розташовані в середній частині м'язових волокон, що дозволяє швидше активізувати все м'язове волокно. червоподібно - так звана перистальтична хвиля, завдяки чому переміщається їх вміст, зокрема вміст шлунка і кишечника.Скорочення гладких м'язів відбуваються автоматично, під впливом внутрішніх рефлексів. в них потрапляє їжа, проте на перистальтику впливають і вищі нервові центри, серцевий м'яз відрізняється за будовою та функцією від поперечно-м'язових і гладких м'язів. Єрца не припиняє свою ритмічну роботу протягом усього життя. Нервова система регулює частоту, силу, ритмічність скорочень серця (див. Серцево-судинна система). Захворювання м'язової системи. Серед вад розвитку м'язів зустрічаються порушення розвитку діафрагми з подальшим утворенням діафрагмальних гриж (див. Грижа), Омертвіння м'язів може виникнути в результаті порушення обміну речовин, запальних процесів, впливу близько розташованої пухлини, травми, а також при закупорці великих артерій. У м'язовій тканині можуть виникати різноманітні за походженням дистрофічні процеси, у т. ч. ліпоматоз (надмірне відкладення жиру), що спостерігається, зокрема, при загальному ожирінні. Відкладення вапна у м'язах спостерігається як прояв загального або місцевого порушення вапняного обміну. Атрофія м'язів виявляється у тому, що м'язові волокна поступово стають тоншими. Причини м'язових атрофій різноманітні. Як фізіологічне явище, атрофія м'язів може бути у старих людей. Іноді атрофія розвивається грунті захворювань нервової системи, захворювань із загальним виснаженням, внаслідок порушення функції м'язів, від бездіяльності. Гіпертрофія м'язів переважно носить фізіологічний, робочий характер. Вона може бути також компенсаторною, коли атрофії та загибелі частини м'язової тканини супроводжує гіпертрофія волокон, що збереглися. Гіпертрофія м'язів спостерігається також за деяких спадкових хвороб. Пухлини порівняно рідко зустрічаються у м'язах. До поширених захворювань М. с. відноситься так зв. асептичне запалення м'язів – міозит. Поразки м'язів, пов'язані із запальним процесом, зустрічаються при ряді системних (див. Колагенові хвороби, Ревматизм) та інфекційних (див. Міокардит) захворюваннях. Розвиток гнійного запалення - абсцесу - відноситься до важких форм ураження м'язів, що потребують хірургічного лікування. Ушкодження м'язів бувають у вигляді їх забитих місць або розривів; ті та інші виявляються хворобливою припухлістю, ущільненням внаслідок крововиливу. Допомога при забитих місцях - див. При повних розривах м'язів необхідна операція – зшивання розірваних відрізків, при неповних – зрощення м'язів відбувається при призначенні тривалого спокою (іммобілізації). Після зрощення м'язів відновлення їх функції призначають фізіотерапевтичні процедури, і навіть масаж, лікувальну гімнастику. Тяжкі пошкодження м'язів можуть призводити до їх рубцевих змін і контрактури, до відкладення в них вапна та їх окостеніння. До контрактур приводять не тільки різного роду травми, опіки, але і знерухомленість м'язів, наприклад кінцівок, пов'язана з хронічними захворюваннями нервів, суглобів і т. д., ось чому при таких захворюваннях така важлива лікувальна фізкультура. У відновленні порушених функцій м'язів особливе значення має масаж, спеціальний комплекс лікувальної фізкультури, які проводять лікарі та інструктори з лікувальної фізкультури або за їх рекомендаціями. Цій же меті є і певні лікарські засоби, що призначаються лікарем.

Орган – це відокремлена частина організму, що має певну форму, будову, розташування та виконує певні специфічні функції. Орган утворений системою тканин, у якій переважає одна (дві) їх. Група органів, пов'язаних один з одним анатомічно, що мають загальний план будови, єдність походження та виконують певну фізіологічну функцію, утворюють систему органів.

В організмі людини зазвичай виділяють такі системи органів: нервову, ендокринну, опорно-рухову, кровоносну (серцево-судинну), дихальну, травну, видільну, покривну, статеву. Іноді із серцево-судинної системи окремо виділяють лімфатичну систему.

Опорно-рухова система. Складається з пасивної частини (скелета) та активної частини (м'язів). Крім опорної та рухової, ця система виконує захисну функцію (захищає від зовнішніх механічних впливів ЦНС та внутрішні органи) та кровотворну функцію (орган кровотворення – червоний кістковий мозок).

Кровоносна системаскладається з серця та судин. Функція цієї системи – забезпечення руху крові судинами. Це здійснюється насамперед за рахунок скорочень серця.

Судини, якими кров тече від серця, називаються артеріями, а якими кров тече до серця – венами. З серця виходять великі артерії, вони поділяються на дедалі дрібніші і переходять у капіляри, а ті, у свою чергу, переходять у дрібні вени, що об'єднуються у все більші, які впадають у серце.

Кров (рідка сполучна тканина) виконує транспортну та захисну функції. Транспортна функція полягає в тому, що кров по-перше переносить до тканин кисень, поживні речовини, біологічно активні речовини, різні іони і т.д. і, по-друге, відносить від тканин відходи обміну речовин, наприклад вуглекислий газ. Захисна функція полягає, по-перше, у забезпеченні імунітету (боротьби з чужорідними речовинами, що потрапляють в організм, а також бактеріями, вірусами тощо) і, по-друге, у забезпеченні зсідання крові, завдяки чому припиняється кровотеча при травмах судин .

Лімфатична система, Що складається з лімфатичних судин та лімфатичних вузлів, забезпечує рух лімфи. На відміну від кровоносної лімфатична система починається дрібними замкнутими капілярами, які збираються у дедалі більші. Дві найбільші лімфатичні протоки впадають у вени кровоносної системи. Лімфа, як і кров, бере участь у створенні імунітету. Крім того, головним чином через лімфу відбувається відтік тканинної рідини.

Кров, лімфа і тканинна рідина утворюють внутрішнє середовище організму, основна властивість якої полягає у підтримці сталості власних фізико-хімічних особливостей (гомеостазу). Тканинна (міжклітинна) рідина виділяється головним чином із крові, потім потрапляє в лімфатичну систему, а з неї знову в кров.

Дихальна система. Складається з дихальних шляхів (носова порожнина, носоглотка, горло, трахея, бронхи) та легенів. Основна функція – доставка кисню до кровоносної системи та видалення з організму вуглекислого газу. Кров'ю кисень переноситься до тканин, де бере участь у клітинному диханні (див. вище). Таким чином, дихальна система необхідна для того, щоб у клітинах могла виділятися та запасатися енергія.

Травна система. Складається з ротової порожнини, глотки, стравоходу, шлунка та кишечника, а також травних залоз (слинних, кишкових, підшлункової, печінки). Основні функції – механічна та хімічна переробка їжі, всмоктування продуктів її перетравлення у кров та лімфу, видалення з організму неперетравлених залишків.

Поживні речовини (жири, білки, вуглеводи) необхідні синтезу органічних молекул при зростанні і оновленні організму, і навіть отримання енергії у процесі клітинного дихання. Однак ці речовини зазвичай є дуже великими молекулами, які не можуть проникнути через стінки кишечника в кров. Тому в процесі травлення за допомогою ферментів великі молекули розщеплюються на дрібніші, які потрапляють у кров і лімфу. Далі вони переносяться в тканини та використовуються в процесах асиміляції та дисиміляції. Крім жирів, білків та вуглеводів з їжею в організм потрапляють вітаміни та мінеральні речовини. Вітаміни – це органічні сполуки різної хімічної природи, які не синтезуються в організмі, але необхідні для виконання цілого ряду найважливіших функцій. Вітаміни мають високу біологічну активність, тому потрібні в дуже невеликих кількостях.

Видільна система. У процесі метаболізму у організмі утворюється ряд відходів обміну речовин (вже непотрібних і навіть шкідливих сполук). Усі вони видаляються з організму через різні системи органів. Через дихальну систему видаляється вуглекислий газ, з кишечника виділяються неперетравлені залишки їжі, через потові залози у шкірі разом із водою видаляються кінцеві продукти білкового обміну (сечовина, сечова кислота, аміак).

У вузькому значенні під видільною системою маються на увазі нирки і пов'язані з ними органи (сечоводи, сечовий міхур, сечівник). У нирках утворюється сеча, що є водним розчином різних солей, кінцевих продуктів білкового обміну, чужорідних речовин, гормонів, вітамінів. Всі ці речовини нирковий епітелій витягує з крові, що рухається кровоносними судинами, що густо пронизують нирки.

Покривна системапредставлена шкірним покривом. Функції шкіри дуже численні. Вона захищає організм від шкідливих впливів середовища, бере участь у терморегуляції, виділяє кінцеві продукти обміну речовин та воду. Крім цього в шкірі знаходиться безліч чутливих утворень - рецепторів, що сприймають тактильні, температурні та болючі подразнення.

Статева системазабезпечує репродукцію організму. У статевих залозах дозрівають яйцеклітини (у яєчниках) та сперматозоїди (у сім'яниках). Статеві залози є також залозами внутрішньої секреції, у яких синтезуються статеві гормони.

Нервова та ендокринна системиздійснюють керуючі функції, тобто. стоять над усіма іншими системами організму. При цьому нервова система забезпечує зв'язок із зовнішнім середовищем, регуляцію та координацію діяльності внутрішніх органів. Вищі відділи центральної нервової системи (ЦНС) є анатомічною основою реалізації найскладніших психічних функцій. Ендокринна система здійснює гуморальну (за допомогою гормонів) регуляцію функцій організму (див. наступний розділ).