Nowoczesny podręcznik, w którym omówiono podstawowe czynności organizmu człowieka oraz mechanizmy regulujące jego funkcjonowanie. Autorzy skupili się na tych zasadach funkcjonowania ludzkiego ciała, których poznanie będzie przydatne w edukacji z zakresu nauk klinicznych. Zagadnienia teoretyczne dotyczące mechanizmów fizjologicznych zostały przedstawione w taki sposób, aby stanowiły wstęp do przedmiotów klinicznych ważnych dla studentów z punktu widzenia wykonywania przyszłego zawodu. Szczególny nacisk położono na poznanie: - wzajemnych powiązań procesów fizjologicznych, - współdziałania narządów i układów w celu zachowania homeostazy wewnątrzustrojowej, - mechanizmów fizjologicznych, jakie zachodzą w obrębie poszczególnych narządów i układów. Liczne schematy, tabele oraz zdjęcia ułatwiają zrozumienie zagadnień, a zestawy pytań kontrolnych (testowych i otwartych) pozwalają na weryfikację zdobytej wiedzy, jak również umożliwiają sprawdzenie umiejętności wykorzystania wiedzy teoretycznej w rozwiązywaniu problemów praktycznych. Podręcznik przygotowano z myślą o studentach kierunków: ratownictwo medyczne, pielęgniarstwo, położnictwo, zdrowie publiczne, dietetyka i fizjoterapia, jak również uczelni rolniczych, technicznych czy też uniwersyteckich wydziałów biologicznych.

Autorzy V Przedmowa XI CZĘŚĆ I. FIZJOLOGIA OGÓLNA 1 1. Podstawy molekularnej organizacji komórki 3 1.1. Błona komórkowa 3 1.2. Jądro komórkowe jako magazyn informacji o komórce 6 1.2.1. Jąderko 8 1.3. Cytoplazma 8 1.4. Mitochondria jako centra energetyczne 8 1.5. Cytoszkielet 9 1.6. Peroksysomy 10 1.7. Siateczka śródplazmatyczna gładka i szorstka 10 1.8. Aparat Golgiego 11 1.9. Rybosomy 11 1.10. Lizosomy 11 1.11. Proteasomy 12 1.12. Transport błonowy 12 1.12.1. Transport bierny 12 1.12.2. Transport aktywny 14 1.12.3. Fagocytoza i pinocytoza 15 1.13. Cykl komórkowy 15 1.14. Apoptoza i nekroza komórki 18 1.15. Wzajemne oddziaływania komórek i połączenia między komórkami 20 Piśmiennictwo 22 Pytania kontrolne 22 2. Podstawy czynności komórki nerwowej 25 2.1. Komórka nerwowa – budowa i funkcje 26 2.2. Komórki glejowe 30 2.3. Potencjał elektryczny w neuronach, rola kanałów i pomp jonowych, potencjał spoczynkowy i czynnościowy 30 2.4. Przewodzenie impulsów we włóknach nerwowych 35 2.5. Synapsy elektryczne i chemiczne 38 2.6. Synteza i transport oraz magazynowanie i uwalnianie przekaźników synaptycznych 43 Piśmiennictwo 47 Pytania kontrolne 47 3. Fizjologia mięśni szkieletowych 49 3.1. Typy tkanki mięśniowej 49 3.2. Budowa mięśnia poprzecznie prążkowanego szkieletowego 50 3.3. Cykl skurczu mięśnia 53 3.4. Metabolizm energetyczny mięśni szkieletowych 56 3.5. Zmęczenie mięśni 57 3.6. Klasyfikacje komórek mięśni szkieletowych 58 3.7. Skurcz mięśni szkieletowych 59 3.8. Regulacja siły skurczu 61 3.9. Unerwienie ruchowe mięśni szkieletowych 62 3.9.1. Struktura złącza nerwowo-mięśniowego 63 3.10. Zastosowanie elektromiografii do badania czynności mięśni 65 Piśmiennictwo 66 Pytania kontrolne 66 4. Fizjologia receptorów 69 4.1. Bodźce i receptory 69 4.2. Kodowanie informacji w receptorach 70 4.3. Receptory komórkowe 74 4.4. Receptory zmysłowe 78 4.5. Czucie powierzchowne (eksteroceptywne) – receptory skóry 79 Piśmiennictwo 87 Pytania kontrolne 88 5. Czucie i percepcja 89 5.1. Organizacja czynnościowa ośrodkowego układu nerwowego 89 5.2. Przekazywanie informacji czuciowej 89 5.3. Podział czucia 90 5.3.1. Czucie eksteroceptywne 91 Czucie dotyku i ucisku 91 Czucie temperatury 92 Czucie bólu 93 5.3.2. Czucie proprioceptywne 93 5.3.3. Czucie interoceptywne 94 5.3.4. Czucie teleceptywne 95 Węch 95 Wzrok 95 Słuch 97 5.4. Podział czynnościowy kory mózgowej 97 5.4.1. Kora somatosensoryczna (czuciowa) 98 5.4.2. Kora somatomotoryczna (ruchowa) 98 5.4.3. Kora wzrokowa 98 5.4.4. Kora słuchowa 99 5.4.5. Kora smakowa i węchowa 99 5.4.6. Czynność bioelektryczna mózgu 100 5.4.7. Czynność magnetyczna mózgu 102 Piśmiennictwo 103 Pytania kontrolne 103 6. Ruchy i postawa ciała 105 6.1. Funkcja mięśni 105 6.2. Elementy układu nerwowego 105 6.3. Informacja zwrotna 106 6.3.1. Wrzecionka nerwowo-mięśniowe 106 6.3.2. Narządy ścięgniste Golgiego 107 6.4. Rola rdzenia kręgowego 107 6.4.1. Odruchy rdzeniowe 107 6.4.2. Odruch na rozciąganie 107 6.4.3. Odwrócony odruch na rozciąganie 108 6.4.4. Odruch cofania (zginania) 108 6.4.5. Koordynacja czynności lokomocyjnych 108 6.4.6. Przerwanie ciągłości rdzenia kręgowego 109 6.5. Rola ośrodków wyższych 109 6.5.1. Pień mózgu 109 6.5.2. Kora mózgowa 110 6.5.3. Pierwszorzędowe pole ruchowe (M1) 110 6.5.4. Drugorzędowe pole ruchowe 111 6.5.5. Pierwotna kora czuciowa (S1) 111 6.5.6. Dodatkowe pole czuciowo-ruchowe 111 6.5.7. Droga korowo-rdzeniowa 111 6.5.8. Układ podkorowy 112 6.5.9. Móżdżek 113 Piśmiennictwo 114 Pytania kontrolne 114 7. Fizjologiczny mechanizm zdobywania i unikania 115 7.1. Mechanizmy zdobywania i unikania 115 7.2. Dążenie i unikanie – definicja emocji 116 7.3. Popędy a funkcje podwzgórza 118 7.3.1. Inne ośrodki podwzgórzowe 119 7.4. Wewnętrzne połączenia układu limbicznego 119 7.5. Tworzenie pamięci długotrwałej 121 7.6. Obszary asocjacyjne (kojarzeniowe) kory mózgu 123 Piśmiennictwo 125 Pytania kontrolne 125 8. Fizjologia mózgowia a środowisko wewnętrzne. Autonomiczny układ nerwowy i mięśnie gładkie 127 8.1. Fizjologia mięśni gładkich 127 8.1.1. Podział czynnościowy mięśni gładkich 127 8.1.2. Cechy charakterystyczne budowy komórek mięśni gładkich 128 8.1.3. Pobudliwość mięśni gładkich 129 8.2. Sprzężenie elektromechaniczne 130 8.2.1. Regulacja stężenia wapnia (Ca2+) w komórkach mięśni gładkich 130 8.2.2. Podstawy molekularne skurczu 131 8.2.3. Regulacja aktywności skurczowej 132 8.3. Fizjologia mózgowia a środowisko wewnętrzne 133 8.3.1. Metabolizm tkanki nerwowej 134 8.3.2. Przenoszenie informacji w mózgowiu 135 8.3.3. Modulacja procesów wewnątrzkomórkowych w neuronach 136 8.4. Neurosekrecja 136 8.4.1. Krążenie płynu mózgowo-rdzeniowego 136 8.4.2. Czynność gleju 137 8.5. Autonomiczny układ nerwowy 137 8.5.1. Neurotransmitery układu autonomicznego 138 8.5.2. Receptory układu autonomicznego 139 8.5.3. Wpływ układu autonomicznego na narządy i tkanki 140 Wpływ układu współczulnego na narządy i tkanki 141 Piśmiennictwo 141 Pytania kontrolne 141 9. Wydzielanie wewnętrzne 143 9.1. Biologiczne działanie hormonów 143 9.2. Układ podwzgórze – przysadka – gruczoł docelowy 145 9.2.1. Oś podwzgórze – przysadka – tarczyca 146 9.2.2. Oś podwzgórze – przysadka – nadnercza 146 9.2.3. Oś podwzgórze – przysadka – gonady 148 9.2.4. Inne hormony przedniego płata przysadki 149 9.2.5. Hormony tylnego płata przysadki 149 9.3. Funkcja endokrynna trzustki 150 9.4. Gospodarka wapniowo-fosforanowa 151 9.5. Regulacja hormonalna łaknienia 152 9.6. Podsumowanie 153 Piśmiennictwo 153 Pytania kontrolne 153 10. Fizjologia krwi i hemostazy 155 10.1. Skład i funkcje osocza 157 10.2. Elementy morfotyczne krwi 157 10.2.1. Erytrocyty 158 Szlak erytropoezy 159 Układ grupowy AB0 159 Układ grupowy Rhesus (Rh) 161 10.2.2. Leukocyty 161 10.2.3. Płytki krwi 162 10.3. Hemostaza 164 10.4. Chłonka 167 10.5. Narządy krwiotwórcze 167 10.5.1. Szpik kostny 167 10.5.2. Grasica 169 10.5.3. Węzły chłonne 169 10.5.4. Tkanka limfatyczna błon śluzowych 169 10.5.5. Śledziona 169 10.6. Odporność immunologiczna 170 10.6.1. Odporność immunologiczna typu humoralnego i komórkowego . 170 Piśmiennictwo 172 Pytania kontrolne 172 11. Rytmy biologiczne 173 11.1. Podział rytmów biologicznych 173 11.1.1. Rytmy ultradialne 173 11.1.2. Rytmy infradialne 174 11.2. Budowa zegara biologicznego 174 11.3. Koordynacja z siatkówką 175 11.4. Koordynacja z szyszynką 175 11.5. Sen 176 11.5.1. Charakterystyka snu 176 11.5.2. Fizjologiczne zmiany podczas snu 177 11.5.3. Model dwuczynnikowy regulacji snu 177 11.5.4. Fazy snu 177 11.5.5. Metody zapisu 179 Piśmiennictwo 179 Pytania kontrolne 180 CZĘŚĆ II. FIZJOLOGIA SZCZEGÓŁOWA 181 12. Fizjologia układu krwionośnego 183 12.1. Podstawy funkcjonowania układu krwionośnego – anatomia serca 183 12.2. Krążenie krwi – krwiobieg duży i mały 185 12.3. Budowa naczyń krwionośnych 186 12.4. Transport gazów oddechowych 187 12.4.1. Transport tlenu 187 12.4.2. Transport dwutlenku węgla 189 12.4.3. Specyfika transportu gazów oddechowych w krążeniu płodu 190 Piśmiennictwo 191 Pytania kontrolne 191 13. Fizjologia serca. Część I 193 13.1. Fizjologia miocytów i przestrzeni pozamiocytarnej mięśnia sercowego 193 13.2. Mechanizm skurczu mięśnia sercowego 194 13.3. Układ przewodzący serca 195 13.4. Metabolizm i zapotrzebowanie energetyczne mięśnia sercowego 196 13.5. Czynność mechaniczna i hemodynamiczna serca. Fazy cyklu sercowego 197 13.6. Zjawiska akustyczne towarzyszące czynności serca – tony serca 199 13.6.1. Uderzenie koniuszkowe 199 13.7. Fizjologia krążenia wieńcowego 199 13.8. Nerwowa i humoralna regulacja czynności serca 200 13.9. Metody obrazowania struktur serca i wewnątrzsercowych przepływów 201 Piśmiennictwo 202 Pytania kontrolne 202 14. Fizjologia serca. Część II 203 14.1. Elektrokardiografia 203 14.1.1. Zasady wykonywania rejestracji EKG 203 Zasady umiejscowienia elektrod 203 Niestandardowe odprowadzenia EKG 205 14.1.2. Parametry i struktura zapisu EKG 205 14.1.3. Ocena zapisu EKG 206 Krzywa cyklu pracy serca 206 Schemat opisu EKG 207 14.1.4. Ocena rytmu serca 207 Migotanie przedsionków 210 Trzepotanie przedsionków 210 Częstoskurcz komorowy 211 Trzepotanie komór 211 Migotanie komór 212 14.1.5. Ocena osi elektrycznej serca 212 14.1.6. Ocena morfologii i czasu trwania odcinków 215 Piśmiennictwo 216 Pytania kontrolne 216 15. Fizjologia krążenia krwi, przepływ krwi w niektórych obszarach naczyniowych i regulacja ciśnienia tętniczego krwi 219 15.1. Zasady krążenia krwi 219 15.1.1. Podstawy hemodynamiki. Właściwości biofizyczne naczyń krwionośnych 219 15.2. Ciśnienie tętnicze. Czynniki wpływające na wartość ciśnienia tętniczego. Tętno i fala tętna 223 15.2.1. Metody pomiaru ciśnienia tętniczego 224 15.3. Krótko- i długoterminowa regulacja ciśnienia tętniczego 225 15.3.1. Ośrodkowa regulacja krążenia 225 15.3.2. Odruchowa regulacja układu krążenia 226 15.3.3. Długoterminowa regulacja ciśnienia tętniczego – mechanizmy neurohumoralne 229 15.4. Miejscowa i humoralna regulacja przepływu krwi 232 15.5. Rola śródbłonka w regulacji światła naczyń 233 15.6. Mikrokrążenie 235 15.6.1. Budowa mikrokrążenia 235 15.6.2. Wymiana substancji w naczyniach włosowatych pomiędzy krwią a płynem tkankowym. Równowaga Starlinga 236 15.7. Regulacja krążenia w poszczególnych narządach 238 15.7.1. Regulacja krążenia wieńcowego 238 15.7.2. Regulacja przepływu mózgowego 242 15.7.3. Regulacja krążenia płucnego 244 Piśmiennictwo 246 Pytania kontrolne 246 16. Fizjologia oddychania 247 16.1. Biologiczne podstawy czynności układu oddechowego 247 16.2. Homeostaza tlenowa 248 16.3. Funkcje układu oddechowego 249 16.4. Drogi oddechowe 249 16.5. Mechanika oddychania 251 16.5.1. Cykl oddechowy 251 16.5.2. Mięśnie oddechowe 253 16.5.3. Jama opłucnej 254 16.5.4. Opory oddechowe 255 16.5.5. Podatność płuc 256 16.6. Spirometria. Pojemności i objętości płuc 257 16.7. Krążenie płucne 260 16.8. Wentylacja a perfuzja płuc 261 16.9. Wymiana gazowa w płucach 262 16.10. Transport gazów oddechowych we krwi 264 16.10.1. Tlen 264 16.10.2. Dwutlenek węgla 264 16.11. Regulacja oddychania 265 16.11.1. Neurogeneza rytmu oddechowego 267 Regulacja chemiczna 268 16.11.2. Odruchy z receptorów płucnych 270 Odruch z mechanoreceptorów wolno adaptujących się (SAR) 270 Odruch z mechanoreceptorów szybko adaptujących się (RAR) 270 Odruch z receptorów okołokapilarnych typu J 271 Odruch z receptorów C 271 16.12. Fonacja 271 16.13. Nurkowanie 272 Piśmiennictwo 274 Pytania kontrolne 274 17. Układ trawienny 277 17.1. Budowa i motoryka przewodu pokarmowego i dróg żółciowych 277 17.1.1. Budowa ścian przewodu pokarmowego 277 17.1.2. Motoryka przewodu pokarmowego i dróg żółciowych – informacje ogólne 278 17.2. Motoryka przełyku – połykanie 280 17.2.1. Regulacja motoryki przełyku 282 17.3. Motoryka żołądka 282 17.3.1. Regulacja motoryki żołądka 283 17.3.2. Wymioty 285 17.4. Motoryka jelita cienkiego 285 17.4.1. Regulacja motoryki jelita cienkiego 286 17.5. Motoryka jelita grubego 286 17.5.1. Regulacja motoryki jelita grubego 287 17.5.2. Wydalenie kału 288 17.6. Wydzielanie w przewodzie pokarmowym 288 17.6.1. Wydzielanie śliny 288 17.6.2. Wydzielanie żołądkowe 289 Skład soku żołądkowego 291 17.6.3. Regulacja wydzielania żołądkowego 292 17.6.4. Wydzielanie trzustkowe 292 17.6.5. Wydzielanie w jelicie cienkim 296 17.6.6. Wydzielanie w jelicie grubym 296 Formowanie kału 299 17.6.7. Budowa i funkcje wątroby 299 17.7. Trawienie i wchłanianie 303 17.7.1. Trawienie i wchłanianie białek 303 17.7.2. Trawienie i wchłanianie związków lipidowych 304 Triglicerydy 304 Sole kwasów żółciowych 306 Fosfolipidy 306 Sterole 306 17.7.3. Trawienie i wchłanianie węglowodanów 307 17.8. Przyswajanie mikroskładników 308 17.8.1. Wapń 308 17.8.2. Fosfor 309 17.8.3. Magnez 309 17.8.4. Żelazo 310 17.8.5. Kobalamina (witamina B12) 310 17.9. Neurohormonalna regulacja przyjmowania pokarmu 311 17.10. Rola układu nagrody w przyjmowaniu pokarmu 314 Piśmiennictwo 315 Pytania kontrolne 316 18. Regulacja gospodarki wodno-elektrolitowej organizmu 319 18.1. Objętość i skład przestrzeni wodnych 319 18.1.1. Bilans wodny organizmu 323 18.2. Regulacja objętości krwi i płynu zewnątrzkomórkowego 324 18.3. Regulacja bilansu elektrolitowego organizmu 327 18.3.1. Regulacja bilansu sodowego 329 18.3.2. Regulacja bilansu potasowego 329 18.3.3. Regulacja bilansu wapniowego i fosforanowego 330 Piśmiennictwo 331 Pytania kontrolne 331 19. Termoregulacja organizmu człowieka 333 19.1. Prawidłowa temperatura ciała, temperatura wewnętrzna organizmu i temperatura skóry 334 19.2. Termoreceptory i termodetektory 335 19.3. Równowaga cieplna 336 19.4. Wytwarzanie ciepła – termogeneza 336 19.5. Utrata ciepła – termoliza 337 19.6. Mechanizmy regulujące temperaturę ciała 338 19.7. Rola podwzgórza i rdzenia kręgowego w termoregulacji 340 19.8. Termoregulacja u noworodków 341 19.9. Stany przebiegające ze zmianą poziomu nastawczego termoregulacji 341 Piśmiennictwo 342 Pytania kontrolne 343 20. Czynności nerek i wydalanie moczu 345 20.1. Anatomia czynnościowa układu moczowego 345 20.1.1. Filtracja kłębuszkowa 348 20.1.2. Zależność GFR od ciśnienia tętniczego 354 20.1.3. Reabsorpcja i wydalanie 354 20.1.4. Zagęszczanie moczu i ośrodek pragnienia 354 20.2. Funkcja hormonalna nerek 355 20.2.1. Erytropoeza 355 20.2.2. Gospodarka wapniowo-fosforanowa 356 Piśmiennictwo 356 Pytania kontrolne 356 21. Fizjologia wysiłku fizycznego i stanów przeciążeń 357 21.1. Podział wysiłków fizycznych 357 21.2. Wydolność fizyczna i tolerancja wysiłkowa 360 21.3. Zmęczenie 365 Piśmiennictwo 367 Pytania kontrolne 368 22. Neuroanatomia układu nocyceptywnego 369 22.1. Nocyceptory 369 22.2. Powstawanie odczucia bólowego 372 22.3. Droga czucia bólu – drogi rdzeniowo-wzgórzowe 374 22.4. Okolice czuciowe kory mózgowej 375 Piśmiennictwo 377 Pytania kontrolne 377 23. Mechanizm powstawania bólu 379 23.1. Ból 379 23.1.1. Ból ostry 379 23.1.2. Ból przewlekły 380 23.2. Nocycepcja 380 23.2.1. Transdukcja i transmisja 381 23.2.2. Mediatory stanu zapalnego 382 23.2.3. Transmisja i modulacja 383 23.2.4. Percepcja 385 23.3. Ból trzewny 386 23.4. Chronifikacja bólu – przewlekły zespół bólowy 388 Piśmiennictwo 389 Pytania kontrolne 389 24. Fizjologia rozrodu 391 24.1. Ciąża prawidłowa (fizjologiczna) 391 24.2. Rozwój zarodka i płodu 392 24.3. Łożysko – powstanie i funkcja 393 24.4. Płyn owodniowy 394 24.5. Zmiany narządu rodnego w okresie ciąży 395 24.5.1. Macica 395 24.5.2. Szyjka macicy 396 24.5.3. Pochwa 396 24.5.4. Jajniki i jajowody 396 24.5.5. Gruczoły piersiowe 397 24.6. Zmiany gospodarki wodnej organizmu 397 24.7. Czynność serca i układu krążenia 398 24.8. Układ oddechowy 399 24.9. Układ trawienny 400 24.9.1. Łaknienie 400 24.9.2. Jama ustna 400 24.9.3. Żołądek 400 24.9.4. Jelito cienkie i jelito grube 400 24.9.5. Wątroba i trzustka 401 24.10. Układ moczowy 401 24.11. Metabolizm w okresie ciąży 402 24.11.1. Gospodarka węglowodanowa 402 24.11.2. Gospodarka tłuszczowa 403 24.12. Gruczoły wydzielania wewnętrznego w okresie ciąży 403 24.12.1. Czynność układu podwzgórzowo-przysadkowego 403 24.12.2. Czynność hormonalna jajników 404 24.12.3. Czynność gruczołu tarczowego 404 24.12.4. Czynność kory nadnerczy 405 Piśmiennictwo 405 Pytania kontrolne 405 25. Metabolizm tkanki kostnej. Gospodarka wapniowo-fosforanowa 407 25.1. Budowa tkanki kostnej 407 25.2. Remodeling tkanki kostnej 410 25.3. Czynniki wpływające na obrót kostny 411 25.3.1. Zaburzenia hormonalne 412 25.3.2. Menopauza 412 25.3.3. Nieprawidłowa dieta 413 25.3.4. Zaburzenia funkcji układu pokarmowego i nerek 414 25.3.5. Czynniki środowiskowe 414 25.3.6. Gospodarka wapniowo-fosforanowa 415 Piśmiennictwo 416 Pytania kontrolne 416 26. Adaptacja układu krążenia do wysiłku fizycznego 417 26.1. Wprowadzenie 417 26.2. Adaptacja do regularnego treningu 418 26.2.1. Zmiany w budowie i funkcjonowaniu serca wywołane systematycznym wysiłkiem fizycznym 419 26.2.2. Zmiany w budowie i funkcjonowaniu naczyń wywołane systematycznym wysiłkiem fizycznym 419 26.2.3. Zmiany parametrów hemodynamicznych naczyń wywołane systematycznym wysiłkiem fizycznym 421 Częstość skurczów serca 421 Objętość minutowa 421 Ciśnienie tętnicze 421 26.3. Adaptacja do pojedynczej sesji wysiłku fizycznego 421 26.3.1. Wpływ pojedynczej sesji wysiłku dynamicznego na układ krążenia 422 26.3.2. Wpływ pojedynczej sesji wysiłku statycznego na układ krążenia 423 Piśmiennictwo 425 Pytania kontrolne 425 Skorowidz 427

Koszyk

Fizjologia człowieka w zarysie