Цель физиологии — изучение физических и химических факторов. Любая форма жизни — от простых вирусов до сложнейших организмов, включая человеческий, — обладает индивидуальными функциональными характеристиками, поэтому всю широчайшую область физиологии можно разделить на физиологию вирусов, бактерий, клеток, растений, человека и т.д.
Физиология человека. Изучение физиологии человека позволяет нам понять особенности и механизмы функционирования человеческого организма, обеспечивающие его жизнедеятельность. Само по себе поддержание жизнедеятельности почти не требует сознательного контроля. Например, чувство голода автоматически заставляет нас искать пищу, чувство страха — убежище, а охлаждение — тепло. Другие стимулы побуждают нас искать друзей и стремиться к продолжению рода. Таким образом, человеческий организм — это своего рода автомат, и наши чувства, ощущения и накопленный опыт представляют собой звенья автоматической последовательности событий, составляющих основу жизни и дающих возможность существования в самых разных условиях.
Основной структурно-функциональной единицей организма является клетка. Каждый орган представлен совокупностью множества разных клеток, связанных воедино с помощью межклеточных структур.
Каждый тип клеток приспособлен к выполнению одной или нескольких специальных функций. Например, эритроциты, общее число которых в организме человека составляет около 25x10 , переносят кислород от легких к тканям. Помимо эритроцитов существуют и другие типы клеток, составляющих в сумме около 75x10 и выполняющих свои особые функции. Таким образом, общее число клеток в организме составляет порядка 1014.
Все клетки схожи в своей основе, несмотря на существенные различия между разными типами клеток. Так, все клетки используют кислород для получения энергии, необходимой для реализации клеточных функций, в реакциях окисления углеводов, жиров и белков. Более того, общие механизмы превращения питательных веществ в энергию для всех типов клеток одинаковы, и все клетки высвобождают конечные продукты метаболизма в окружающую их жидкость.
Практически все клетки обладают способностью к репродукции. Если по какой-либо причине часть клеток определенного типа погибает, то их численность обычно восстанавливается за счет деления оставшихся клеток того же типа.
Внеклеточная жидкость
Жидкость, в основном водные растворы солей и других веществ, составляет около 60% веса тела взрослого человека. Большая часть ее сосредоточена в клетках и носит название внутриклеточной жидкости, а около 1/3 находится в межклеточном пространстве и называется внеклеточной жидкостью. Внеклеточная жидкость находится в постоянном движении: быстро перемещается в кровоток, затем путем диффузии выходит оттуда через стенки капилляров и смешивается с тканевой жидкостью.
Внеклеточная жидкость содержит ионы и питательные вещества, необходимые для поддержания жизнедеятельности клеток. Таким образом, все клетки живут в одном и том же окружении — во внеклеточной жидкости, поэтому ее называют внутренней средой организма, или milieu interieur, как впервые назвал ее более 100 лет назад великий французский физиолог Клод Бернар.
Клетки могут жить, расти и выполнять присущие им функции до тех пор, пока будет поддерживаться необходимая концентрация кислорода, глюкозы, различных ионов, аминокислот, липидов и других составляющих внутренней среды.
Отличия внеклеточной и внутриклеточной жидкости. Внеклеточная жидкость содержит большое количество ионов натрия, хлора и бикарбоната, а также питательные и другие необходимые для клетки вещества, включая кислород, глюкозу, жирные кислоты и аминокислоты. Кроме того, она содержит углекислый газ, который доставляется от клеток к легким и затем выводится из организма, и другие клеточные метаболиты, выведение которых осуществляют почки.
Внутриклеточная жидкость значительно отличается по составу от внеклеточной, в частности более высоким содержанием ионов калия, магния и фосфата, по сравнению с ионами натрия и хлора, преобладающими во внеклеточной жидкости. Различия в концентрации ионов во внеклеточной и внутриклеточной жидкости поддерживаются благодаря особым механизмам ионного транспорта через мембрану.
