Й. Дудель, Й. Рюэгг, Р. Шмидти др.

 

ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

 

Под редакцией Р. Шмидта и Г. Тевса

В 3-х томах

 

Том 1

Зав. редакцией канд. биол. наук М. Д. Гроздова

Ведущие редакторы М. Б. Николаева, Ю. Л. Амченков,

О. Ю. Сенцова

Редактор Н. В. Пересыпкиыа

Художник А. Волков

Художественные редакторы Н. В. Дубова, Л. М. Аленичева

Технический редактор Л. П. Бирюкова

Корректоры В. И. Николаева, Р. Ф. Куликова

ИБ № 7981

Лицензия ЛР № 010174 от 20.05.97 г.

Подписано к печати 7.07.98 г. Формат 84 х 108 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура таймс. Объем 10,25 бум. л. Усл. печ. л. 34,44. Уч.-изд. л. 44,86. Изд. № 4/8244. Тираж 10 000 экз. Заказ 710.

ИЗДАТЕЛЬСТВО «Мир»

Комитета Российской Федерации по печати

129820, ГСП, Москва, И-110, 1-й Рижский пер., 2.

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленных диапозитивов в ОАО «Можайский полиграфический комбинат» 143200, Можайск, ул.-Мира, 93.

Издательство «Мир» предлагает:

Ревель П., Ревель Ч. СРЕДА НАШЕГО ОБИТАНИЯ, в 4-х книгах.-Пер. с англ. 76 л., ил. (цв. и ч/б).

Кн. I. Народонаселение и пищевые ресурсы Кн. П. Загрязнение воды и воздуха Кн. III. Энергетические проблемы человечества Кн. IV. Здоровье и среда, в которой мы живем

Книга американских авторов-доступное, ясное, написанное в увлекательной, современной манере руководство по экологии и охране окружающей среды.

Рисуя правдивую, хотя и невеселую картину состояния нашей планеты, авторы не ограничиваются простой констатацией того, что есть, а ставят вопросы: что делать, чтобы уцелеть в создавшейся ситуации, каким образом наладить наши отношения с окружающей средой, как добиться того, чтобы наше существование на Земле не угрожало всей остальной жизни, делая сомнительным и наше собственное будущее?

Рассматривая причины создавшегося экологического положения и обсуждая разные точки зрения на возможные и предпочтительные пути выхода из кризисных ситуаций, авторы вовлекают в дискуссию и читателя, заставляя его думать, сопоставлять и не забывать о том, что он действительно Человек разумный.

Книгу с интересом и пользой прочтет любой образованный читатель; она также может быть использована как учебное пособие для студентов вузов и техникумов, изучающих начальный курс экологии и охраны природы; наконец, она будет полезна для преподавателей вузов и учителей школ, которые смогут извлечь из книги не только сумму конкретных знаний, чтобы изложить слушателям, но и нестандартную творческую форму подачи материала.

Хаури П., Линде Ш. КАК ПОБЕДИТЬ БЕССОННИЦУ. Пер. с англ.-16 л., ил.

Книга американских авторов содержит научно обоснованные практические рекомендации по борьбе с бессонницей без применения лекарственных препаратов. Один из авторов (проф. Хаури)-ведущий специалист в области терапии сна, создатель известной во всем мире программы лечения бессонницы.

Книга написана живым, доступным языком, легко читается.

Для невропатологов,

психиатров и всех читателей,

интересующихся затронутой проблемой.

Роуз С. УСТРОЙСТВО ПАМЯТИ. ОТ МОЛЕКУЛ К СОЗНАНИЮ. Пер. с англ.-24 л., ил.

В книге известного английского ученого и популяризатора науки изложены принципиальные подходы к исследованию памяти, история этих исследований и современные представления об эволюции и механизмах памяти. Живо и остроумно автор описывает собственный 30-летний опыт работы в этой области и повседневную жизнь своей лаборатории. Книга привлекает широтой освещения проблемы и блестящим стилем изложения.

Она будет полезна для студентов-биологов, специалистов-нейрофизиологов и всех интересующихся проблемами биологии и психологии.

Книги можно приобрести непосредственно в издательстве «Мир» (Москва, 1-й Рижский пер., 2. Отдел реализации, тел. 286-83-88, 286-82-33).

Издательство «Мир» готовит к печати:

Байер К., Шейнберг Л. ЗДОРОВЫЙ ОБРАЗ ЖИЗНИ. Пер. с англ.-50 л., ил. (цв. и черно-белые).

Книга американских авторов-универсальное, прекрасно составленное руководство, посвященное разумному образу жизни. Рассматриваются следующие вопросы:

- психическое здоровье, основы формирования личности, контролирование эмоций, оптимальное поведение в стрессовых ситуациях;

- сексуальные отношения, биология пола, способы предупреждения беременности и аборты, беременность и роды;

- правильное питание, проблемы лишнего веса;

- занятия спортом (физиологические основы, оптимальные нагрузки, рекомендуемые условия);

- старение, физиологические и психологические изменения в старости, уход за старыми людьми;

- смерть, умирание (псхологическая подготовка и помощь);

- наркомания, курение, алкоголизм (психологические, медицинские и социальные аспекты);

- физиологические основы и профилактика инфекционных болезней (грипп, корь, вирусный гепатит и др.), неинфекционных заболеваний (сердечно-сосудистые, рак, диабет, артрит, астма и др.), болезней, передаваемых половым путем (СПИД, гонорея, сифилис, другие вирусные, микробные и грибковые инфекции);

- воздействие на здоровье неблагоприятных экологических факторов.

Описывая эти, в сущности основные, человеческие проблемы, авторы показывают пути их рационального решения. Изложение подчинено идее, что здоровье и хорошее самочувствие каждого-в его собственных руках.

Книга очень информативна,

хорошо иллюстрирована и представит интерес

для любого читателя.

 

ЭЛЕКТРОННОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие редактора перевода. 5

Предисловие ко второму изданию.. 6

Предисловие к первому английскому изданию.. 7

Список авторов руководства. 8

Часть I. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ И МЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.. 9

Глава 1. ОСНОВЫ КЛЕТОЧНОЙ ФИЗИОЛОГИИ. Й. Дудель. 9

Глава 2. ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ. Й. Дудель. 26

Глава 3. МЕЖКЛЕТОЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ. Й. Дудель. 51

Часть II. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ И ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ; ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ.. 69

Глава 4. МЫШЦА. Й. Рюэгг. 69

Глава 5. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. Р. Шмидт, М. Визендангер. 88

Глава 6. ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. Р. Шмидт. 129

Глава 7. НЕРВНАЯ СИСТЕМА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ. М. Циммерман. 171

Часть III. ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.. 178

Глава 8. ОБЩАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. X. Хандверкер. 178

Глава 9. СОМАТОВИСЦЕРАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА. М. Циммерман 197

Глава 10. Ноцицепция и боль. Р. Шмидт. 222

Глава 11. ЗРЕНИЕ. О.-Й. Грюссер, У. Грюссер-Корнелъс. 235

Глава 12. ФИЗИОЛОГИЯ ЧУВСТВА РАВНОВЕСИЯ, СЛУХА И РЕЧИ. Р. Клинке 277

Глава 13. ВКУС И ОБОНЯНИЕ. X. Альтнер, Й. Бекх. 304

Глава 14. ЖАЖДА И ГОЛОД: ОБЩИЕ ОЩУЩЕНИЯ. Р. Шмидт. 312

Оглавление. 322

ЭЛЕКТРОННОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ.. 330

ЭЛЕКТРОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ.. 331

ЭЛЕКТРОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ

 

Предисловие редактора перевода. 5

Предисловие ко второму изданию.. 6

Предисловие к первому английскому изданию.. 7

Список авторов руководства. 8

Часть I. ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ И МЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ.. 9

Глава 1. ОСНОВЫ КЛЕТОЧНОЙ ФИЗИОЛОГИИ. Й. Дудель. 9

1.1. Клетка как единица физиологических процессов обмена. 9

1.2. Обмен веществами между клеткой и окружающей средой.. 11

1.3. Перенос веществ внутри клетки.. 18

Аксонный транспорт. 20

1.4. Регуляция клеточных функций.. 22

Регуляторные воздействия на клеточную мембрану. 22

Внутриклеточная коммуникация с участием вторых посредников. 23

1.5. Литература. 25

Глава 2. ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ ПОСРЕДСТВОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ. Й. Дудель. 26

2.1. Потенциал покоя. 26

2.2. Потенциал действия. 29

Временной ход потенциала действия. 29

Природа потенциала действия. 30

Кинетика ионных токов во время возбуждения. 31

Инактивация Na⁺-тока. 32

Ионные токи во время следовых потенциалов. 34

2.3. Токи через потенциалзависимые мембранные каналы.. 35

2.4. Электротон и стимул. 40

Электротон в случае равномерного распределения тока. 40

Электротон в клетках вытянутой формы.. 41

Стимул и порог. 42

2.5. Распространение потенциала действия. 43

Измерение скорости проведения. 44

Составной потенциал действия в смешанном нерве. 44

Механизм проведения. 45

2.6. Генерирование импульсных разрядов при длительной деполяризации.. 48

2.7. Литература. 49

Глава 3. МЕЖКЛЕТОЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ВОЗБУЖДЕНИЯ. Й. Дудель. 51

3.1. Химическая синаптическая передача. 51

Двигательная концевая пластинка мышцы.. 51

Синаптическое торможение. 52

Синаптические медиаторы.. 54

3.2. Взаимодействия синапсов. 57

3.3. Микрофизиология химической синаптической передачи.. 61

Высвобождение медиатора. 61

Взаимодействие медиаторов с постсинаптическнми рецепторами. 64

3.4. Электрическая синаптическая передача. 66

3.5. Литература. 67

Часть II. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ И ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ; ФИЗИОЛОГИЯ МЫШЦ.. 69

Глава 4. МЫШЦА. Й. Рюэгг. 69

4.1. Молекулярный механизм сокращения. 69

Теория скользящих нитей. 69

Преобразование химической энергии в механическую.. 71

4.2. Регуляция мышечного сокращения. 73

Электромеханическое сопряжение. 73

Регуляция мышечной силы в организме человека. 77

4.3. Мышечная механика. 79

Сила изометрического сокращения и длина мышцы.. 80

Соотношение между нагрузкой и укорочением мышцы.. 81

Соотношение между скоростью сокращения и силой (нагрузкой) 82

4.4. Энергетика мышцы.. 83

4.5. Гладкая мышца. 85

4.6. Литература. 87

Глава 5. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. Р. Шмидт, М. Визендангер. 88

5.1. Нервная регуляция позы и движений: общие положения. 88

Категории двигательных актов. 88

Локализация и функции двигательных центров. 89

5.2. Рецепторы двигательных систем: мышечные веретена и сухожильные органы.. 91

Морфологические аспекты.. 91

Рецепторные функции мышечных веретен и сухожильных органов. 92

5.3. Спинальные двигательные рефлексы.. 93

Рефлекторная дуга с первичными афферентами мышечных веретен. 93

Функции γ-петли. 96

Рефлекторные дуги вторичных афферентов мышечных веретен. 97

Двигательные рефлекторные дуги афферентов сухожильных органов. 97

Полисинаптические рефлексы.. 98

5.4. Двигательные центры ствола головного мозга. 102

Движения децеребрированных животных и децеребрационная ригидность. 103

Поддержание вертикальной позы тела у человека и ее модификации во время движений. 105

Иерархические влияния на запрограммированные автоматические движения: локомоция и жевание 105

Нисходящие пути двигательных центров ствола мозга; влияние коры больших полушарий. 106

5.5. Мозжечок.. 107

Микроструктура и нейронные функции. 108

Функции медиальных структур мозжечка. 111

Функции полушарий мозжечка. 112

5.6. Базальные ганглии.. 112

Потоки информации в параллельных функциональных петлях; медиаторные системы базальных ганглиев 113

Модульная и продольная организация стриатума. 116

Патофизиология базальных ганглиев. 116

5.7. Двигательные области коры больших полушарий.. 118

Карта коры мозга, отражающая двигательные реакции на электрические стимулы; определение двигательной коры.. 118

Двигательная кора и двигательное поведение. 121

Эфферентные связи двигательной коры.. 121

Высшие двигательные функции поля 6. 123

5.8. Восстановление функций после повреждений двигательной системы.. 125

Структурные аспекты восстановления. 126

5.9. Литература. 127

Глава 6. ИНТЕГРАТИВНЫЕ ФУНКЦИИ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ. Р. Шмидт. 129

6.1. Определение и локализация интегративных функций.. 129

Функциональная топография новой коры.. 129

Значение энцефализации для высших мозговых функций. 131

6.2. Основы физиологии коры головного мозга. 132

Функциональная гистология коры головного мозга. 132

Электрофизиологические корреляты активности коры головного мозга. 136

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) 139

Зависимость метаболизма и кровоснабжения головного мозга от его активности. 141

Исследование структур и функций мозга с помощью анализа изображений. 142

6.3. Сон и бодрствование. 143

Циркадианный ритм как основа цикла сон/бодрствование. 143

Основные проявления бодрствования и сна. 145

Механизмы бодрствования и сна. 149

6.4. Нейрофизиологические корреляты сознания и речи.. 152

Функциональные н структурные предпосылки сознания. Роль левого и правого полушарий. 152

Нейрофизиологические аспекты речи. 155

6.5. Пластичность, научение и память. 158

Виды научения и памяти. 158

Поведенческая память (условно-рефлекторное научение) 159

Когнитивная память. 161

Нарушение памяти. 163

Нейронные механизмы пластичности и памяти. 165

6.6. Функции лобных долей.. 167

Данные клинических наблюдений. 167

6.7. Литература. 169

Глава 7. НЕРВНАЯ СИСТЕМА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ. М. Циммерман. 171

7.1. Введение в теорию информации.. 171

Измерение количества информации. 171

7.2. Теория информации в сенсорной физиологии.. 173

7.3. Измерение информации в психологии.. 176

7.4. Литература. 177

Часть III. ОБЩАЯ И СПЕЦИАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ.. 178

Глава 8. ОБЩАЯ СЕНСОРНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ. X. Хандверкер. 178

8.1. Предмет изучения общей сенсорной физиологии.. 178

Объективная и субъективная сенсорная физиология. 178

8.2. Общая объективная сенсорная физиология. 180

Специфичность сенсорных органов. 180

Процесс преобразования (трансдукции) 181

Трансформация генераторных потенциалов в залпы потенциалов действия. 183

Временной аспект сенсорного возбуждения: фазические и тонические ответы, адаптация. 183

Пространственный аспект сенсорного возбуждения; рецептивные поля. 184

Сенсорные системы в ЦНС: специфичные и неспецифичные пути. 185

Выделение отличительных характеристик сенсорной информации. 186

8.3. Общая субъективная сенсорная физиология. 187

Основные характеристики ощущений. 187

Интенсивность ощущения: абсолютные и дифференциальные пороги. 188

Фехнеровская психофизика. 189

Методы определения порогов. 190

Статистический анализ порогов. Сенсорная теория принятия решений. 191

Психофизика Стивенса. 192

8.4. Интегративная сенсорная физиология. 195

8.5. Литература. 196

Глава 9. СОМАТОВИСЦЕРАЛЬНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА. М. Циммерман 197

9.1. Психофизика кожной механорецепции.. 197

Пороги и субъективная интенсивность тактильных стимулов. 197

Пространственное разрешение тактильных стимулов. 198

9.2. Кожные механорецепторы.. 199

Типы низкопороговых механорецепторов кожи. 199

Кодирование сенсорной информации в механорецепторах. 200

Рецептивные поля и плотность иннервации механорецепторов. 202

9.3. Психофизика терморецепции.. 202

9.4. Терморецепторы.. 204

9.5. Висцеральная чувствительность. 205

9.6. Проприоцепция. 206

Типы проприоцепции. 206

Проприоцепторы.. 207

9.7. Функциональный и.. 207

анатомический обзор центральной соматосенсорной системы.. 207

Система заднего столба. 209

Система переднебокового канатика. 209

Неспецифичная система. 210

9.8. Передача соматовисцеральной информации в спинном мозгу. 210

Функциональные свойства спинальной соматовисцеральной системы.. 211

9.9. Соматосенсорные функции ствола мозга. 212

Тройничный нерв и его центральные связи. 212

Ретикулярная формация. 213

9.10. Таламус. 214

Анатомический и функциональный обзор. 214

Специфичное таламическое ядро соматосенсорной системы.. 215

9.11. Соматосенсорные проекционные области в коре. 216

Топографическая организация соматосенсорной коры.. 216

Переработка информации в нейронах соматосенсорной коры.. 217

Соматосенсорная кора и восприятие. 218

9.12. Контроль афферентного входа в соматосенсорной системе. 219

Центробежная регуляция афферентных сигналов. 219

Регуляция чувствительности афферентной передачи нисходящим торможением.. 220

9.13. Литература. 221

Глава 10. Ноцицепция и боль. Р. Шмидт. 222

10.1. Характеристика боли.. 222

Типы боли. 222

Компоненты боли. 223

Оценка и выражение боли. 224

Измерение боли. 225

10.2. Нейрофизиология боли.. 226

Теория боли. 226

Трансдукция и трансформация н ноцицепторах. 227

Периферическое проведение ноцицептивных сигналов. 228

Центральные проведение и обработка информации. 228

10.3. Патофизиология ноцицепции и боли.. 229

Проецируемая и невралгическая боль. 229

Отраженная боль. 230

Аномально сильная или слабая болевая чувствительность. 230

10.4. Эндогенное и экзогенное торможение боли.. 231

Внутренние системы подавления боли. 231

Участки экзогенного торможения боли; терапия при болях. 232

10.5. Литература. 234

Глава 11. ЗРЕНИЕ. О.-Й. Грюссер, У. Грюссер-Корнелъс. 235

11.1. Смотреть, видеть, созерцать. 235

Движения глаз при рассматривании сложных изображений. 237

Нейронная регуляция движений глаз. 238

11.2. Свет и его восприятие. 238

Глаз и его диоптрический аппарат. 239

Формирование изображения на сетчатке. 240

Оптические недостатки глаза и аномалии рефракции. 244

Исследование внутренней структуры глаза с помощью офтальмоскопа. 245

Внутриглазное давление. 246

11.3. Восприятие и обработка сигналов сетчаткой.. 246

Теория двойственности зрения. 247

Процесс трансдукции при зрении. 247

Роговично-сетчаточный потенциал и электроретинограмма (ЭРГ) 250

Рецептивные поля нейронов сетчатки. 251

Классы ганглиозных клеток сетчатки. 252

11.4. Нейрофизиология и психофизика восприятия света и темноты.. 252

Нейрофизиологическая основа одновременного контраста. 253

Изменение остроты зрения и организации рецептивных полей при изменениях окружающей освещенности 253

Световая и темновая адаптация, послеобразы. влияние сверхъярких стимулов. 254

Фосфены давления. 255

Временные особенности передачи сигналов в сетчатке. 256

11.5. Обработка сигналов в центральных отделах зрительной системы.. 256

Центральные зрительные пути. 256

Ретинотопическая организация зрительного пути. 258

Обработка сигналов в латеральном коленчатом теле (ЛКТ) 258

Обработка сигналов в первичной зрительной коре (VI, поле 17) 258

Примеры «отбора сигналов» нейронами зрительной коры.. 260

Зрительные области коры мозга за пределами первичной зрительной коры (экстрастриарная зрительнаи кора) 260

Движение глаз и активация корковых зрительных нейронов. 261

Нейронное отображение окружающего пространства. 262

11.6. Практические и клинические аспекты физиологии зрения. 263

Нейрофизиологические основы восприятия формы.. 263

Измерение остроты зрения. 264

Определение поля зрения и его дефектов с помощью периметрии. 264

Восприятие глубины.. 266

Зрительное восприятие движения и собственного движения наблюдателя. 267

Косоглазие. 268

11.7. Цветовое зрение. 269

Цвет и измерение цвета. 269

Физиологическая основа цветового зрения. 272

Нарушения цветового зрения. 273

11.8. Литература. 275

Глава 12. ФИЗИОЛОГИЯ ЧУВСТВА РАВНОВЕСИЯ, СЛУХА И РЕЧИ. Р. Клинке 277

12.1. Физиология чувства равновесия. 277

Физиология периферического сенсорного аппарата. 277

Центральная вестибулярная система. 280

Вестибулярные рефлексы; клинические тесты.. 281

12.2. Физиология слуха. 283

Физические свойства звукового стимула (акустика) 283

Анатомические основы слуха; периферический отдел органа слуха. 284

Психофизика слуха. 285

Роль среднего уха. 288

Слуховые процессы во внутреннем ухе. 289

Центральная слуховая система. 292

Патофизиология нарушения слуха. 295

12.3. Физиология речевого аппарата. 297

Основные свойства акустических речевых сигналов. 297

Фонация. 298

Артикуляция. 299

Звуковая спектрография. 301

Нарушения речи. 301

12.4. Литература. 302

Глава 13. ВКУС И ОБОНЯНИЕ. X. Альтнер, Й. Бекх. 304

13.1. Характеристика химических ощущений.. 304

13.2. Вкус. 305

Рецепторы и нейроны.. 305

Вкусовая чувствительность человека. 307

13.3. Обоняние. 307

Рецепторы.. 308

Типы запахов. 308

Чувствительность; кодирование. 309

Центральная обработка обонятельной информации. 310

13.4. Литература. 311

Глава 14. ЖАЖДА И ГОЛОД: ОБЩИЕ ОЩУЩЕНИЯ. Р. Шмидт. 312

14.1. Жажда. 312

Возникновение жажды.. 312

Рецепторы и центральные механизмы.. 313

Утоление жажды.. 315

Клиническое значение жажды.. 316

14.2. Голод. 316

Природа чувства голода. 316

Сытость. 318

Психологические факторы ощущения голода; аппетит. 319

Центральные механизмы голода и сытости. 320

14.3. Литература. 320

Оглавление. 322

ЭЛЕКТРОННОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ.. 330

ЭЛЕКТРОННОЕ СОДЕРЖАНИЕ.. 331