1. Единство организма и среды. Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и использует ее факторы для своего существования и развития. Основоположник отечественной физиологии И. М. Сеченов в научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы регуляции физиологических процессов, но и механизмы, обеспечивающие взаимодействие и единство организма с окружающей средой. Гомеостаза и регуляция функций в организме. Все процессы жизнедеятельности организма могут осуществляться только при условии сохранения относительного постоянства внутренней среды организма. К внутренней среде организма относят кровь, лимфу и тканевую жидкость, с которой клетки непосредственно соприкасаются. Способность сохранять постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды называют гомеостазом. Это постоянство поддерживается непрерывной работой систем органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения и др., выделением в кровь биологически активных химических веществ, обеспечивающих взаимодействие клеток и органов. В организме непрерывно происходят процессы саморегуляции физиологических функций, создающие необходимые для существования организма условия. Саморегуляция — свойство биологических систем устанавливать и поддерживать на определенном, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или другие биологические показатели. С помощью механизма саморегуляции у человека поддерживается относительно постоянный уровень кровяного давления, температуры тела, физико-химических свойств крови и др. Одним из условий саморегуляции является обратная связь между регулируемым процессом и регулирующей системой, поступление информации о конечном эффекте в центральные регулирующие аппараты. Гуморальная (лат. Ьшпог —жидкость) регуляция —один из механизмов координации процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемой через жидкие среды организма (кровь, лимфу, тканевую жидкость) с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками, тканями и органами. Этот тип регуляции является наиболее древним. В процессе эволюции по мере развития и усложнения организма в осуществлении взаимосвязи между отдельными его частями и в обеспечении всей его деятельности первостепенную роль начинает играть нервная регуляция, которая осуществляется нервной системой. Нервная система объединяет и связывает все клетки и органы в единое целое, изменяет и регулирует их деятельность, осуществляет связь организма с окружающей средой. Центральная нервная система и ее ведущий отдел — кора больших полушарий головного мозга, весьма тонко и точно воспринимая изменения окружающей среды, а также внутреннего состояния организма, своей деятельностью обеспечивают развитие и приспособление организма к постоянно меняющимся условиям существования. Нервный механизм регуляции более совершенен. Нервный и гуморальный механизмы регуляции взаимосвязаны. Активные химические вещества, образующиеся в организме, способны оказывать свое воздействие и на нервные клетки, изменяя их функциональное состояние. Образование и поступление в кровь многих активных химических веществ находится, в свою очередь, под регулирующим влиянием нервной системы. В этой связи правильнее говорить о единой нервно-гуморальной системе регуляции функций организма, создающей условия для взаимодействия отдельных частей организма, связывающей их в единое целое и обеспечивающей взаимодействие организма и среды. Понятие роста и развития. Процессы роста и развития являются общебиологическими свойствами живой материи. Рост и развитие человека, начинающиеся с момента оплодотворения яйцеклетки, представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей его жизни. Процесс развития протекает скачкообразно, и разница между отдельными этапами, или периодами жизни, сводится не только к количественным, но и к качественным изменениям. Наличие возрастных особенностей в строении или деятельности тех или иных физиологических систем ни в коей мере не может являться свидетельством неполноценности организма ребенка на отдельных возрастных этапах. Именно комплексом подобных особенностей характеризуется тот или другой возраст. Под развитием в широком смысле слова следует понимать процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека, приводящих к повышению уровней сложности организации и взаимодействия всех его систем. Развитие включает в себя три основных фактора: рост, дифференцировку органов и тканей, формообразование (приобретение организмом характерных, присущих ему форм). Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимозависимости. Одной из основных физиологических особенностей процесса развития, отличающей организм ребенка от организма взрослого, является рост, т. е. количественный процесс, характеризующийся непрерывным увеличением массы организма и сопровождающийся изменением числа его клеток или их размеров. В процессе роста увеличиваются число клеток, телесная масса и антропометрические показатели. В одних органах и тканях, таких, как кости, легкие, рост осуществляется преимущественно за счет увеличения числа клеток, в других (мышцы, нервная ткань) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Такое определение процесса роста исключает те изменения массы и размеров тела, которые могут быть обусловлены жироотложением или задержкой воды. Более точный показатель роста организма— это повышение в нем общего количества белка и увеличение размеров костей. Закономерности онтогенетического развития. К важным закономерностям роста и развития детей относятся неравномерность и непрерывность роста и развития, гетерохрония и явления опережающего созревания жизненно важных функциональных систем. И. А. Аршавский сформулировал «энергетическое правило скелетных мышц» в качестве основного фактора, позволяющего понять не только специфические особенности физиологических функций организма в различные возрастные периоды, но и закономерности индивидуального развития. Согласно его данным, особенности энергетических процессов в различные возрастные периоды, а также изменение и преобразование деятельности дыхательной и сердечно-сосудистой систем в процессе онтогенеза находятся в зависимости от соответствующего развития скелетной мускулатуры. А. А. Маркосян к общим законам индивидуального развития отнес и надежность биологической системы. Под надежностью биологической системы принято понимать такой уровень регулирования процессов в организме, когда обеспечивается их оптимальное протекание с экстренной мобилизацией резервных возможностей и взаимозаменяемостью, гарантирующей приспособление к новым условиям, и с быстрым возвратом к исходному состоянию. Согласно этой концепции, весь путь развития от зачатия до естественного конца проходит при наличии запаса жизненных возможностей. Эти резервные возможности обеспечивают развитие и оптимальное течение жизненных процессов при меняющихся условиях внешней среды. П. К. Анохин выдвинул учение о гетерохронии (неравномерное созревание функциональных систем) и вытекающее из него учение о системогенезе. Согласно его представлениям, под функциональной системой следует понимать широкое функциональное объединение различно локализованных структур на основе получения конечного приспособительного эффекта, необходимого в данный момент (например, функциональная система акта сосания, функциональная система, обеспечивающая передвижение тела в пространстве, и др.). Функциональные системы созревают неравномерно, включаются поэтапно, сменяются, обеспечивая организму приспособление в различные периоды онтогенетического развития. Системогенез как общая закономерность развития особенно четко выявляется на стадии эмбрионального развития. Однако гетерохронное созревание, поэтапное включение и смена функциональных систем характерны и для других этапов индивидуального развития.
2. Ткань - это исторически (филогенетически) сложившаяся система клеток и неклеточных структур, которая объединена общностью строения, происхождения и специализирована на выполнение определенной функции. Каждая ткань состоит из клеток и неклеточных структур. Эволюция тканей проходила в процессе исторического развития животных организмов под влияние внешней среды. Вначале возникли ткани внутренней среды и пограничные ткани. Последние, отделяя внутреннюю среду организма от внешней среды и выполняя в основном защитную функцию, также принимают участие в процессе обмена веществ между внешней средой и организмом. В дальнейшем возникли и получили развитие специальные виды тканей (мышечная и нервная). Поперечнополосатая мышечная ткань обеспечивает передвижение организма в пространстве, нервная ткань объединяет деятельность отдельных частей организма и уравновешивает организм с изменяющимися условиями внешней среды. Существует четыре вида тканей, а именно: 1) Эпителии, или пограничные ткани; 2) ткани внутренней среды; 3) мышечные ткани; 4) нервная ткань. Гистология - наука о развитии, строении и жизнедеятельности тканей животных организмов, в том числе и человека. Гистологию делят на три основных раздела: цитологию - учение о клетках и неклеточных структурах; общую гистологию - собственное учение о тканях; частную гистологию - учение о микроскопическом строении органов, их клеточном и тканевом составе.
Эпителии (пограничные ткани) состоят из клеток, которые тесно прилежат друг к другу. Межклеточного вещества эпителии не содержат или содержат очень мало. По форме клеток различают эпителий плоский, кубический, призматический, бокаловидный и др. В зависимости от количества слоев клеток различают эпителий однослойный, многорядный, многослойный. В однослойном эпителии клетки расположены в один ряд. В однослойном эпителии различают в зависимости от формы клеток плоский эпителий, кубический и призматический. Если эпителиальные клетки имеют на своей поверхности подвижные реснички, то такой эпителий именуется мерцательным эпителием. Многорядный эпителий является усложненной формой однослойного. Основания всех его клеток расположены на одном уровне не базальной мембране, но свободной поверхности эпителиального покрова достигают не все клетки; часть клеток располагается между основаниями тех клеток, которые доходят до поверхности эпителиального покрова. В многослойном эпителии клетки расположены в несколько слоев, накладывающихся один на другой. Наименование многослойного эпителия зависит от формы клеток самого поверхностного слоя. Отсюда становятся понятными названия: многослойный плоский эпителий и многослойный призматический. Роль эпителиев неоднозначно. Если эпителий покрывает поверхность тела или выстилает полости внутренних органов, сообщающихся с наружной средой, то он выполняет защитную функцию и, кроме того, может участвовать в обмене веществ. Например, эпителий слизистой оболочки пищеварительного тракта выполняет защитную функцию и принимает участие в процессе всасывания поступающих из внешней среды питательных веществ. Часть эпителиев (или эпителиальных клеток) приобретает способность к образованию и выделению секрета. Такой эпителий получил название железистого эпителия, поскольку он составляет основную часть желез, вырабатывающих тот или иной секрет. Имеются одноклеточные железы (бокаловидная клетка).Эпителии могут служить материалом, из которого образуются видоизмененные структуры, такие, как ороговевший эпидермис кожи, волосы, ногти, эмаль зуба и др. Основные виды соединительных тканей Ткани внутренней среды характеризуются мощным развитием межклеточного (основного) вещества. К ним относятся кровь, лимфа, рыхлая соединительная ткань, ретикулярная ткань, жировая ткань, пигментная ткань, плотная соединительная ткань, эластическая ткань, хрящевая ткань, костная ткань и гладкая мышечная ткань. Они называются соединительными тканями, и это название дает представление о наиболее общей (соединительной) функции тканей внутренней среды. Так, рыхлая соединительная ткань располагается между специализированными тканями органов и объединяет их; Плотная оформленная соединительная ткань, из которой построены сухожилия, обеспечивает соединение мышц и костей; кровь обеспечивает доставку ко всем органам питательных веществ и кислорода и т.д. Источником происхождения тканей внутренней среды является мезенхима - эмбриональная соединительная ткань. Основное вещество мезенхимы не имеет специфические структуры, оно гомогенно, а клеточные элементы представлены клетками звездчатой и веретенообразной формы. Благодаря дифференцированию мезенхимы в процессе эмбрионального развития возникает все разнообразие соединительных тканей. Дифференцирование мезенхимы и образование в связи с этим различных видов тканей проходило в процессе эволюции животных организмов в трех основных направлениях: 1) часть тканей внутренней среды дифференцировалась в сторону выполнения трофической и защитной функций (кровь, лимфа); 2) другие ткани приобрели функцию опоры (соединительная, хрящевая и костная); 3) у третьих возникла функция сократимости (гладкая мышечная ткань). Соответственно функциональным особенностям упомянутые ткани имеют характерную для них структуру. а) Кровь человека представляет собой ткань с жидким межклеточным (основным) веществом (плазма крови), в котором находятся форменные элементы. Плазма имеет вид бесцветной, прозрачной, вязкой жидкости, в которой содержатся различные вещества, включая белки, углеводы, жиры и минеральные соли. К форменным элементам относятся красные кровяные тельца (эритроциты), белые кровяные клетки (лейкоциты) и кровяные пластинки. Эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков. В процессе развития они утрачивают ядра, поэтому в сформированном виде ядер не имеют. В цитоплазме эритроцитов содержится особое вещество - гемоглобин, с помощью которого осуществляется перенос кислорода из легких в ткани и выведение из тканей углекислого газа. Лейкоциты имеют неодинаковое строение. Различают зернистые лейкоциты (гранулоциты) и незернистые лейкоциты (агранулоциты). Среди зернистых лейкоцитов различают эозинофильные, базофильные и нейтрофильные лейкоциты в зависимости от того, какими красителями (кислыми, щелочными или нейтральными) красится их зернистое вещество. Ядра у зернистых лейкоцитов имеют дольчатую форму, особенно хорошо выраженную у нейтрофильных лейкоцитов. К агранулоцитам относятся лимфоциты и моноциты. Лимфоциты имеют круглое ядро, окруженное тонкой каемкой цитоплазмы. Моноциты, самые крупные клетки крови, имеют округлое ядро, чаще бобовидной формы. Лейкоциты обладают способностью к амебоидному движению, поэтому они могут проникать через стенки капилляров и, таким образом, мигрировать из кровяного русла в окружающие ткани. Кроме того, лейкоциты обладают способностью к фагоцитозу, т.е. к поглощению и перевариванию бактерий и распадающихся тканевых частиц. Погибающие эритроциты крови также подвергаются фагоцитозу лейкоцитами. Фагоцитоз бактерий осуществляют нейтрофильные зернистые лейкоциты, а на долю лимфоцитов выпадает фагоцитоз отмирающих клеток. Фагоцитоз определяет защитную функцию крови. Кровяные пластинки представлены мельчайшими протоплазматическими комочками округлой, овальной или неправильной многоугольной формы. Они участвуют в свертывании крови. Количественный состав форменных элементов крови. В 1 мм куб. нормальной крови человека имеется 4500000 - 5000000 эритроцитов у женщин и 5000000 -5500000 эритроцитов у мужчин. В этом же объеме крови содержится 5000-8000 лейкоцитов. Количество их в крови может колебаться при разных физиологических состояниях организма. После приема пищи количество лейкоцитов в крови временно нарастает. Увеличение числа лейкоцитов происходит при воспалительных процессах, некоторых формах заболеваний крови и т.д. Различные виды лейкоцитов в нормальной крови находятся в следующем соотношении: нейтрофильных лейкоцитов 60-79%, эозинофильных лейкоцитов 2-4%, базофильных лейкоцитов 0,5-1%, лимфоцитов 20-25% и моноцитов 6-8% от общего числа лейкоцитов крови. Число кровяных пластинок равно в 1 мм куб. крови 150000-300000. Форменные элементы крови постоянно обновляются за счет гибели старых и развития новых. Исходной формой клеточных элементов крови являются гемоцитобласты, расположенные в красном костном мозге, селезенке и лимфатических узлах. При этом эритроциты и зернистые лейкоциты развиваются в красном костном мозге, а лимфоциты образуются в основном в селезенке и лимфатических узлах. Процесс развития эритроцитов из гемоцитобластов заключается в том, что в клетках накапливается гемоглобин; они утрачивают способность к размножению, теряют ядра и превращаются в безъядерные красные кровяные тельца. При образовании зернистых лейкоцитов в протоплазме гемоцитобластов появляется зернистость, приобретающая различный характер у эозинофильных, базофильных и нейтрофильных лейкоцитов. Круглые ядра гемоцитобластов превращаются в дольчатые ядра зрелых лейкоцитов. Лимфоциты образуются путем многократно деления гемоцитобластов на более мелкие клетки. Развитие форменных элементов крови проходит ряд сложных этапов, знание которых позволяет диагностировать различные заболевания крови, поскольку в основе последних очень часто находится повреждение механизмов гемопоэза (развития кровяных элементов). Кровяные пластинки образуются из особых гигантских клеток костного мозга. Форменные элементы крови как структуры высокоспециализированные утрачивают способность к размножению. Гибель старых элементов восполняется развитием новых, молодых. б) Лимфа, как и кровь, состоит из плазмы и форменных элементов. Однако в лимфе в отличие от крови форменных элементов (лейкоцитов) мало, а эритроциты отсутствуют. в) Рыхлая соединительная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества. Межклеточное (основное) вещество этой ткани состоит из коллагеновых, эластических волокон и аморфного вещества, в которое включены эти волокна. Коллагеновые и находящиеся здесь в меньшем числе эластические волокна образуют войлокообразную массу. В основном веществе расположены различные клетки, преимущественно фибробласты. Последние имеют форму неправильных многоугольников и снабжены отростками. Их ядро, обычно овальной формы, находится в середине клетки. Кроме фибробластов, здесь часто встречаются гистиоциты (блуждающие клетки в покое), которые при определенных условиях выполняют фагоцитарные функции. Рыхлая соединительная ткань включена в структуру различных органов и имеет непосредственное отношение к трофике (питанию) тканей и органов, являясь промежуточным звеном между кровеносным руслом и тканями органов. Наличие в ней коллагеновых и эластических волокон определяет ее опорную функцию. г) Ретикулярная ткань по своему строению похожа на мезенхиму. Она составляет основу (строму) различных кроветворных органов (селезенки, лимфатических узлов, костного мозга). Клетки ретикулярной ткани (ретикулоциты) имеют звездчатую форму. Ретикулярная ткань, а также эндотелий некоторых сосудов объединяются в ретикуло-эндотелиальную систему, обладающую защитной (фагоцитарной и др.) функцией и имеющую большое значение в физиологии и патологии организма. д) Жировая ткань характеризуется преимущественным содержанием жировых клеток в составе рыхлой соединительной ткани. Жировые клетки имеют округлую форму и содержат в цитоплазме жировые включения. Ядро обычно располагается на периферии. Содержание жира в клетках подвержено изменениям. Физиологическое значение жировой ткани заключается в образовании в организма запасов резервного питательного материала. Кроме того, жировая ткань обладает плохой теплопроводностью и определенной упругостью. Последнее обстоятельство обусловливает ее защитную (механическую) функцию. Жировая ткань имеется под кожей (подкожная жировая клетчатка), в сальнике, вокруг почек и в других местах. е) Пигментная ткань характеризуется наличием в составе рыхлой соединительной ткани большого числа клеток с включениями пигмента. Она расположена в сосудистой оболочке глаза, в радужке, в коже мошонки, в сосках молочных желез и в других местах. е) Плотная соединительная ткань бывают двух видов: неоформленная и оформленная. Плотная неоформленная соединительная ткань состоит из тех же элементов, что и рыхлая соединительная ткань, т.е. из клеток, в основном фибробластов, коллагеновых и эластических волокон, а также аморфного вещества, в которое включены эти элементы. В отличие от рыхлой ткани. Она имеет слабо развитое аморфное вещество, в котором пучки коллагеновых волокон располагаются в виде густого войлока. Клеточных элементов в ней мало. Из этой ткани состоит, в частности, сетчатый слой кожи, выполняющий опорную, а вместе с эпидермисом защитную функции. В плотной оформленной соединительной ткани коллагеновых волокна располагаются в определенном порядке. Примером такой ткани являются сухожилиями, состоящие из тонких параллельных пучков коллагеновых волокон, между которыми расположены рядами фиброциты. В плотной оформленной соединительной ткани более мелкие пучки коллагеновых волокон ( пучки первого порядка) объединяются в более крупные (пучки второго порядка) и т.д. Между крупными пучками находятся тонкие прослойки рыхлой соединительной ткани. Такое строение придает сухожилиям большую прочность, чем обеспечивается передача тяги мышц на скелет. Из этой ткани построены также суставные связки и фасции. ж) Эластическая ткань имеет характерные черты строения потной соединительной ткани. Однако в ней преобладают не коллагеновые, а эластические волокна. Эластические волокна придают ткани свойства упругости: она способна после растяжения вновь приобретать первоначальное положение и форму. Эластичная ткань входит в состав некоторых связок, а также кровеносных сосудов эластического типа (например, аорты). к) Хрящевая ткань выполняет опорную функцию и отличается упругой консистенцией. Она состоит из хрящевых клеток и основного вещества. В зависимости от строения основного вещества различают гиалиновый, волокнистый и эластический хрящи. Основное вещество гиалинового (стекловидного) хряща выглядит однородным, хотя в нм имеются тонкие фибриллы, выявляющиеся только при специальной обработке. В основном веществе волокнистого хряща находятся расположенные параллельно друг другу пучки коллагеновых волокон. В основном веществе эластического хряща имеется густая сеть эластических волокон. Хрящевые клетки располагаются в основном веществе в хрящевых полостях одиночно или группами. Хрящевая ткань развивается из мезенхимы. Клетки мезенхимы на месте будущего хряща сгущаются и, сливаясь друг с другом, образуют симпластическую массу, в которой расположены многочисленные ядра. Затем происходит разделение симпласта на отдельные клетки, между которыми появляется основное вещество хряща. Образовавшиеся хрящевые клетки остаются замурованными в основном веществе в хрящевых полостях. Наиболее распространен в организме человека гиалиновый хрящ. Из него построены хрящи носа, большая часть суставных хрящей и почти все хрящи дыхательных путей. Из волокнистого хряща построены межпозвоночные хрящи, суставные мениски и диски. Эластический хрящ встречается в ушной раковине; часть хрящей гортани также построена из этого хряща. л) Костная ткань имеет выраженную механическую функцию. Она состоит из костных клеток и основного вещества. Основное вещество костной ткани
