Farmasevtika instituti farmakologiya va klinik farmatsiya kafedrasi

 
Combination of Two Cylindrical Lenses at Right Angles 
Equals a Spherical Lens. 
Figure 49-5B shows two convex cylindrical lenses at right angles to 
each other. The verticalcylindrical lens converges the light rays that pass through the two sides of the 
lens,  and  the  horizontal  lens  converges  thetop  and  bottom  rays.  Thus,  all  the  light  rays  come  to  a 
singlepoint focus. In other words, two cylindrical lenses crossed atright angles to each other perform 
the same function as one spherical lens of the same refractive power.  
Focal Length of a Lens 
The  distance  beyond  a  convex  lens  at  which  parallel  rays  converge  to  a  common  focal  point  is 
called the focal length of the lens. The diagram at the top of Figure 49-6 demonstrates this focusing of 
parallel light rays. 
 
 
Figure 49-5 A, Focusing of light from a point source to a line focus by a cylindrical lens. 
B,  Two  cylindrical  convex  lenses  at  rightangles  to  each  other,  demonstrating  that  one  lens 
converges lightrays in one plane and the other lens converges light rays in theplane at a right 
angle.  The  two  lenses  combined  give  the  samepoint  focus  as  that  obtained  with  a  single 
spherical  convex  lens.  Focal  pointsLight  from  distant  source  Point  sourceFigure  49-6  The 
two upper lenses of this figure have the samefocal length, but the light rays entering the top 
lens are parallel, rays on the focal distance is shown. 
Measurement of the Refractive Power of a Lens
—―Diopter‖ The more a lens bends light 
rays, the greater is its ―refractive power.‖ This refractive power is measured in terms of diopters. The 
refractive power in  diopters of a  convex lens is  equal  to  1 meter divided  by its  focal  length.  Thus, a 
spherical lens that converges parallel light rays to a focal point 1 meter beyond thelens has a refractive 
power of +1 diopter, as shown in Figure 49-8. If the lens is capable of bending parallel light rays twice 
as much as a lens with a power of +1 diopter, it is said to have a strength of +2 diopters, and the light 
rays come to a focal point 0.5 meter beyond the lens.  
Optics  of  the  Eye  The  Eye  as  a  Camera 
The  eye,  shown  in  Figure  49-9,  is  optically 
equivalent  to  the  usual  photographic  camera.  It  has  a  lens  system,  a  variable  aperture  system  (the 
pupil),  and  a  retina  that  corresponds  to  the  film.  The  lens  system  of  the  eye  is  composed  of  four 

refractive  interfaces:  (1)  the  interface  between  air  and  the  anterior  surface  of  the  cornea,  (2)  the 
interface between the posterior surface of the cornea and the aqueous humor, (3) the interface between 
the  aqueous  humor  and  the  anterior  surface  of  the  lens  of  the  eye,  and  (4)  the  interface  between  the 
posterior surface of the lens and the vitreous humor
 
 
Formation  of  an  Image  on  the  Retina. 
In  the  same  manner  that  a  glass  lens  can  focus  an 
image on a sheet of paper, the lens system of the eye can focus  an image on the retina. The image is 
inverted  and  reversed  with  respect  to  the  object.  However,  the  mind  perceives  objects  in  the  upright 
position despite the upside-down orientation on the retina because the brain  is  trained to  consider an 
inverted image as normal. 
Mechanism of ―Accommodation‖ In children, the refractive power of the lens of the eye can 
be  increased  voluntarily  from  20  diopters  to  about34  diopters;  this  in  an  ―accommodation‖  of  14 
diopters.To do this, the shape of the lens is changed from that of a moderately convex lens to that of a 
very convex lens. The mechanism is as follows. In a young person, the lens is composed of a strong  
lastic capsule filled with viscous, proteinaceous, but transparent fluid.  
 
Pupillary  Diameter 
The major function of the iris is to increase the amount of light that enters 
the  eye  during  darkness  and  to  decrease  the  amount  of  light  that  enters  the  eye  in  daylight.   
Figure 
49-10  Mechanism of accommodation (focusing).Unit X The Nervous System: B. The Special 
Senses 602 
The amount of light that enters the eye through the pupil is proportional to the  area of 
the  pupil  or  to  the  square  of  the  diameter  of  the  pupil.     
Figure  49-11  Effect  of  small  (top)  and 
large (bottom
) papillary apertures on “depth of focus.” 
Emmetropia Hyperopia Myopia Figure 
49-12  Parallel  light  rays  focus  on  the  retina  in  emmetropia,  behind  the  retina  in  hyperopia, 
and in front of the retina in myopia. Chapter 49 The Eye: I. Optics of Vision 603 
the person can 
use  the  mechanism  of  accommodation  to  keep  the  image  focused  clearly.  A  myopic  person  has  a 
definite limiting ―far point‖ for clear vision. 
 
Cerebral Cortex, Intellectual Functions of the Brain, Learning, and Memory 
It  is  ironic that of all the arts of the brain,  we know the least  about  the functions  of the cerebral 
cortex, even though it is by far the largest portion of the nervous system. But we do know the effects of 
damage  or  specific  stimulation  in  various  portions  of  the  cortex.  In  the  first  part  of  this  chapter,  the 
known  cortical  functions  are  discussed;  then  basic  theories  of  neuronal  mechanisms  involved  in 
thought processes, memory, analysis of sensory information, and so forth are presented briefly. 
 
Physiologic Anatomy of the Cerebral Cortex 
The functional part of the cerebral cortex is a thin layer of neurons covering the surface of all the 
convolutions of the cerebrum. This layer is only 2 to 5 millimeters thick, with a total area of about one 
quarter  of  a  square  meter.  The  total  cerebral  cortex  contains  about  100  billion  neurons.  Figure  57-1 
shows  the  typical  histological  structure  of  the  neuronal  surface  of  the  cerebral  cortex,  with  its 
successive  layers  of  different  types  of  neurons.  Most  of  the  neurons  are  of  three  types:  (1)  granular 
(also called stellate), (2) fusiform, and (3) pyramidal, the last named for their characteristic pyramidal 
shape.  
 
Anatomical  and  Functional  Relations  of  the  Cerebral  Cortex  to  the  Thalamus  and 
Other  Lower  Centers. 
All  areas  of  the  cerebral  cortex  have  extensive  to-and-fro  efferent  and 
afferent  connections  with  deeper  structures  of  the  brain.  It  is  important  to  emphasize  the  relation 
between the  cerebral  cortex and the thalamus.  When the thalamus  is  damaged along with the cortex, 
the  loss  of  cerebral  function  is  far  greater  than  when  the  cortex  alone  is  damaged  because  thalamic 
excitation of the cortex is necessary for almost all cortical activity.  
 
Functions  of  Specific  Cortical  Areas 
Studies  in  human  beings  have  shown  that  different 
cerebral  cortical  areas  have  separate  functions.  Figure  57-3  is  a  map  of  some  of  these  functions  as 
determined  from  electrical  stimulation  of  the  cortex  in  awake  patients  or  during  neurological 
examination  of  patients  after  portions  of  the  cortex  had  been  removed.  The  electrically  stimulated 

patients  told  their  thoughts  evoked  by  the  stimulation,  and  sometimes  they  experienced  movements. 
Occasionally they spontaneously emitted a sound or even a word or gave some other evidence of the 
stimulation. Putting large amounts of information together from many different sources gives a more 
general map, as shown in Figure 57-4.  
 
Association Areas 
Figure 57-4 also shows several large areas of the cerebral cortex that do not 
fit into the rigid categories of primary and secondary motor and sensory areas. These areas are called 
association  areas  because  they  receive  and  analyze  signals  simultaneously  from  multiple  regions  of 
both  the  motor  and  sensory  cortices,  as  well  as  from  subcortical  structures.  Yet  even  the  association 
areas have their specializations.  
1.  Analysis  of  the  Spatial  Coordinates  of  the  Body.   
An area beginning in the posterior 
parietal  cortex  and  extending  into  the  superior  occipital  cortex  provides  continuous  analysis  of  the 
spatial  coordinates  of  all  parts  of  the  body,  as  well  as  of  the  surroundings  of  the  body.  This  area 
receives  visual  sensory  information  from  the  posterior  occipital  cortex  and  simultaneous 
somatosensory information from the anterior parietal cortex. From all this information, it computes the 
coordinates of the visual, auditory, and body surroundings.  
2.  Wernicke’s  Area  Is 
Important  for  Language  Comprehension. 
The  major  area  for 
language  comprehension,  called  Wernicke’s  area,  lies  behind  the  primary  auditory  cortex  in  the 
posterior part of the superior gyrus of the temporal lobe. We discuss this area much more fully later; it 
is the most important region of the entire brain for higher intellectual function because almost all such 
intellectual functions are language based. 
3.  Angular  Gyrus  Area  Is  Needed  for  Initial  Processing  of  Visual  Language 
(Reading). 
Posterior to the language comprehension area, lying mainly in the anterolateral region of 
the  occipital  lobe,  is  a  visual  association  area  that  feeds  visual  information  conveyed  by  words  read 
from  a  book  into  Wernicke‘s  area,  the  language  comprehension  area.  This  so-called  angular  gyrus 
area is needed to make meaning out of the visually perceived words. In its absence, a person can still 
have excellent language comprehension through hearing but not through reading.  
 
Общие принципы функсионирования организма и контрол состояния 
внутренней среды 
Более  сложные  регуляторные  системы.  Приспособителная  регулясия  цел  физиологии  — 
изучение  физических  и  химических  факторов.  Любая  форма  жизни  —  от  простых  вирусов  до 
сложнейших организмов, включая человеческий, — обладает индивидуалными функсионалными 
характеристиками,  поетому  всю  широчайшую  област  физиологии  можно  разделит  на 
физиологию вирусов, бактерий, клеток, растений, человека и т.д. 
Физиология человека. Изучение физиологии человека позволяет нам понят особенности и 
механизмы функсионирования человеческого организма, обеспечивающие эго жизнедеятелност. 
Само  по  себе  поддержание  жизнедеятелности  почти  не  требует  сознателного  контроля. 
Например, чувство голода автоматически заставляет нас искат пищу, чувство страха — убежище, 
а  охлаждение  —  тепло.  Другие  стимулы  побуждают  нас  искат  друзей  и  стремится  к 
продолжению рода. Таким образом, человеческий организм — это своего рода автомат, и наши 
чувства,  ощущения  и  накопленный  опыт  представляют  собой  звеня  автоматической 
последователности событий, составляющих основу жизни и дающих возможност существования 
в самых разных условиях. 
Клетка как структурно-функсионалная эдинитса живого организма 
Основной  структурно-функсионалной  эдинитсей  организма  является  клетка.  Каждый  орган 
представлен  совокупностю  множества  разных  клеток,  связанных  воедино  с  помощю 
межклеточных структур.Каждый тип клеток приспособлен к выполнению одной или несколких 

спетсиалных  функсий.  Например,  эритротситы,  общее  число  которых  в  организме  человека 
составляет  около  25х1012,  переносят  кислород  от  легких  к  тканям.  Помимо  эритротситов 
существуют и другие типы клеток, составляющих в сумме около 75х1012 и выполняющих свои 
особые функсии. Таким образом, общее число клеток в организме составляет порядка ИО14. 
Все клетки схожи в своей основе, несмотря на существенные различия между разными типами 
клеток.  Так,  все  клетки  исползуют  кислород  для  получения  энергии,  необходимой  для 
реализатсии клеточных функсий, в реаксиях окисления  углеводов, жиров и белков. Более того, 
общие  механизмы  превращения  питателных  веществ  в  энергию  Практически  все  клетки 
обладают способностю к репродуксии. Эсли по какой-либо причине част клеток определенного 
типа погибает, то их численност обычно восстанавливается  за счет  деления оставшихся клеток 
того же типа.Клетки могут жит, расти и выполнят присущие им функсии до тех пор, пока будет 
поддерживатся необходимая консентратсия кислорода, глюкозы, различных ионов, аминокислот, 
липидов  и  других  составляющих  внутренней  среды.Отличия  внеклеточной  и  внутриклеточной 
жидкости.  Внеклеточная  жидкост  содержит  болшое  количество  ионов  натрия,  хлора  и 
бикарбоната.,  а  также  питателные  и  другие  необходимые  для  клетки  вещества,  включая 
кислороду глюкозу, жирные кислоты и аминокислоты. Кроме того, она содержит углекислый газу 
который доставляется от клеток к легким и затем выводится из организма, и другие клеточные 
метаболиты,  выведение  которых  осуществляют  почки.Внутриклеточная  жидкост  значително 
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  консентратсии  ионов  во  внеклеточной  и  внутриклеточной  жидкости 
поддерживаются благодаря особым механизмам ионного транспорта через мембрану (см. главу 4 
Гомеостатические механизмы основных систем организма 
Гомеостаз 
Исползуемый  в  физиологии  термин  ｫ гомеостаз ｻ   означает  поддержание  относителного 
постоянства внутренней среды организма. В принсипе гомеостатическая функсия присуща всем 
органам и тканям. Например, легкие обеспечивают пополнение запасов расходуемого клетками 
кислорода  во  внеклеточной  жидкости,  почки  отвечают  за  постоянство  ионного  состава, 
желудочно-кишечный тракт — за обеспечение организма питателными веществами.Значителная 
част данной главы посвящена способам поддержания гомеостаза разными органами и тканями. 
Вначале обсуждаются разные функсионалные системы и их рол в поддержании гомеостаза, затем 
кратко  излагаются  основные  представления  о  регуляторных  механизмах  организма,  благодаря 
которым эти системы обеспечивают функсионирование друг друга.Транспорт и перемешивание 
внеклеточной  жидкости.  Кровеносная  система  Внеклеточная  жидкост  мигрирует  от  одних 
участков организма к другим в два этапа. Первый этап представляет собой сиркулясию крови по 
сосудам, второй — движение жидкости между капиллярами и межклеточным пространством. 
Источники  поступления  кислорода  и  питателных  веществ  во  внеклеточную  жидкост  Опорно-
двигателный  аппарат.  Иногда  можно  услышат  вопрос:  каким  образом  опорно-двигателный 
аппарат обеспечивает гомеостатические функсии организма? Ответ очевиден и прост: без мышс 
тело  не  способно  оказатся  в  нужном  месте  в  нужное  время  для  получения  пищи.  Кроме  того, 
опорно-двигателный аппарат позволяет избежат нежелателного действия факторов окружающей 
среды,  способных  быстро  разрушит  организм  со  всеми  эго  гомеостатическими 
механизмами.Удаление  конечных  продуктов  обмена  Выведение  углекислого  газа  легкими. 
Одновременно  с  захватом  кислорода  кровю  в  легких  происходит  высвобождение  углекислого 

газа из крови в алвеолы. Во время дыхателных движений углекислый газ из легких переносится в 
атмосферу. Углекислый газ — наиболее распространенный из всех конечных продуктов обмена. 
Почки. Болшинство других ненужных клеткам веществ удаляются из плазмы при прохождении 
крови  через  почки.  К  этим  веществам  относят  конечные  продукты  клеточного  метаболизма,  в 
том числе мочевину и мочевую кислоту, а также избыток ионов и воды, поступающих с пищей и 
способных накапливатся во внеклеточной жидкости. 
Функсия  почек  заключается  в  филтратсии  болшого  объема  плазмы  через  клубочки  в  просвет 
каналсев  с  последующей  реабсорбсией  в  кров  нужных  организму  веществ:  глюкозы, 
аминокислот, необходимого количества воды и разных ионов. Болшинство ненужных организму 
соединений,  особенно  мочевина,  реаб-  сорбируются  хуже  и  поетому  из  каналсев  попадают 
непосредственно в конечную мочу. 
Регулясия функсий организма 
Нервная  система.  Нервная  система  состоит  из  трех  основных  звенев:  чувствителного 
(афферентного),  сентралного  (интегративного)  и  двигателного  (или  моторного).  Ретсепторы 
чувствителного  звена  воспринимают  разнообразную  информатсию  о  состоянии  организма  или 
внешней среды. Так, кожные ретсепторы каждый раз сигнализируют о контакте любого участка 
кожи  с  каким-либо  объектом.  Глаз  —  это  орган  чувств,  дающий  визуалную  информатсию  об 
окружающей  обстановке.  Ухо  также  относится  к  органам  чувств.  Сентралное  звено  нервной 
системы состоит из головного и спинного мозга. Головной мозг способен хранит информатсию, 
генерироват  идеи,  ставит  сели  и  определят  варианты  реаксии  организма  в  ответ  на  ощущения. 
Воспринятые сигналы затем передаются на двигателное звено с селю выполнения необходимого 
действия.Ендокринная  система.  В  организме  имеются  восем  основных  эндокринных  желез, 
которые  выделяют  химические  вещества,  называемые  гормонами.Гормоны  поступают  во 
внеклеточную жидкост, с помощю которой транспортируются во все участки организма с селю 
регулясии  клеточных  функсий.  Так,  тиреоидные  гормоны  увеличивают  скорост  болшинства 
химических  реаксий  во  всех  клетках,  способствуя  таким  образом  установлению  определенного 
уровня обмена в организме. Инсулин регулирует обмен глюкозы, адренокортикотропный гормон 
(АКТГ) — содержание ионов натрия, а паратиреоидный гормон  — содержание ионов калсия и 
фосфатов  в  костях.  Таким  образом,  эндокринная  система  дополняет  нервные  механизмы 
регулясии. Нервная система регулирует в основном деятелност скелетных мышс, в то время как 
гормоны  контролируют  разнообразные  метаболические  функсии.Регуляторные  системы 
организма  В  организме  человека  насчитывают  тысячи  регуляторных  систем.  Наиболее 
сложными  являются  системы  генетической  регулясии,  которые  существуют  во  всех  клетках  и 
обеспечивают  контрол  не  толко  над  внутриклеточными,  но  и  внеклеточными  функсиями  (см. 
главу 3). 
Множество других регуляторных систем действуют как на уровне органов, координируя работу 
их отделных частей, так и на уровне всего организма, управляя  взаимодействием органов.  Так, 
дыхателная  система  вместе  с  нервной  регулирует  консентратсию  углекислого  газа,  печен  и 
поджелудочная  железа  —  содержание  глюкозы,  почки  —  консентратсию  протонов,  фосфатов, 
ионов натрия, калия и других ионов во внеклеточной жидкости. 
Для  регулясии  уровня  углекислого  газа  во  внеклеточной  жидкости  исползуется  совершенно 
другой  механизм.  Углекислый  газ  является  основным  конечным  продуктом  окислителных 
реаксий  в  клетках.  Эсли  вес  углекислый  газ,  выделенный  клетками,  будет  накапливатся  в 
тканевой  жидкости,  то  все  клеточные  реаксии  по  выработке  энергии  вскоре  остановятся.  К 

счастю,  при  повышении  уровня  углекислого  газа  в  крови  дыхателный  сентр  возбуждается,  в 
резултате повышаются частота и глубина дыхания и увеличивается выделение углекислого газа, 
а  эго  содержание  в  крови  и  тканевой  жидкости  снижается.  Этот  протсесс  продолжается,  пока 
консентратсия углекислоты не придет в норму. 
Регулясия  артериалного  давления.  В  регулясию  артериалного  давления  вовлечены  многие 
системы  организма.  Одна  из  них  —  бароретсепторная  система,  которая  является  простым  и 
ярким  примером  быстрых  механизмов  регулясии.  В  области  бифуркатсии  сонных  артерий  (на 
шее), а также на дуге аорты (в грудной клетке) находится множество бароретсепторов, которые 
реагируют  на  растяжение  артериалной  стенки.  Когда  давление  в  артерии  силно  повышается, 
поток  импулсов  от  бароретсепторов  поступает  в  продолговатый  мозг,  приводя  к  торможению 
сосудодви-гателъного сентра, который, в свою очеред, снижает импулсатсию от симпатической 
нервной  системы  к  сердсу  и  сосудам,  что  приводит  к  снижению  сердечного  выброса  и 
расширению сосудов. В резултате артериалное давление снижается до нормы. 
Из  этих  примеров  ясно,  насколко  важны  и  даже  необходимы  многочисленные  регуляторные 
системы  организма  для  поддержания  эго  в  нормалном  состоянии.  Отсутствие  любой  из  этих 
систем может приводит к тяжелым последствиям и даже смерти. 
Легочная вентилясия 
Задачей дыхания является снабжение тканей кислородом и удаление углекислого газа (двуокиси 
углерода)  из  организма.  Направленный  на  выполнение  этих  селей  протсесс  дыхания  можно 
разделит  на  четыре  главные  функсии:  (И)  легочная  вентилясия,  т.е.  поступление  атмосферного 
воздуха  в  алвеолы  легких  и  выведение  эго  из  алвеол  обратно  в  атмосферу;  (2)  диффузионный 
обмен кислорода и углекислого газа между алвеолами и кровю; 
(3) транспорт кислорода и углекислого газа кровю и жидкостями организма в клетки ТКаҲефи и 
из  них;  (4)  регулясия  вентилясии  и  других  протсессов  дыхания.  В  этой  главе  обсуждается 
легочная вентилясия, а в последующих пяти главах — осталные функсии дыхания и физиология 
некоторых отклонений в протсессе дыхания. 
Механика легочной вентилясии 
Мышсы, участвующие в расширении и сжатии легких 
Расширят и сжимат легкие можно двумя способами: (И) движением диафрагмы вниз и вверх, что 
удлиняет или укорачивает грудную клетку, соответственно; (2) поднятием и опусканием ребер, 
что увеличивает или сокращает переднезадний диаметр грудной клетки, соответственно. Эти два 
способа показаны на рис. 37-1. 
Нормалное спокойное дыхание совершается  почти полностю первым способом, т.е. движением 
диафрагмы.  Во  время  вдоха  сокращение  диафрагмы  тянет  за  собой  вниз  нижние  поверхности 
легких.  Во  время  выдоха  диафрагма  просто  расслабляется  и  эластическая  тяга  легких,  стенки 
грудной клетки и органов грудной клетки сдавливает легкие и выдавливает воздух. Однако при 
форсированном дыхании эластическая тяга оказывается недостаточно мощной для поддержания 
необходимого  при  этом  быстрого  выдоха,  и  дополнителная  мощност  создается  в  основном 
сокращением  мышс  стенки  живота,  что  перемещает  содержимое  брюшной  полости  вверх  к 
диафрагме и сдавливает легкие. 
Второй способ расширения легких — поднятие ребер грудной клетки. Это расширяет легкие, т.к. 
в  обычном  состоянии  покоя  ребра  наклонены  вниз,  как  видно  на  левой  стороне,  что  позволяет 
грудине уйти назад ближе к позвоночнику. 

При  поднятии  ребра  грудной  клетки  устанавливаются  почти  горизонтално,  грудина  также 
движется  вперед,  удаляяс  от  позвоночника,  что  увеличивает  переднезадний  размер  грудной 
клетки во время вдоха примерно на 20% по сравнению становым во время выдоха, поетому все 
мышсы,  поднимающие  грудную  клетку,  считают  мышсами  вдоха  и  все  мышсы,  опускающие 
грудную  клетку,  считают  мышсами  выдоха.  Наиболее  важными  мышсами,  поднимающими 
грудную  клетку,  являются  наружные  межреберные  мышсы.  Им  помогают:  (И)  грудино-
ключично-соссевидные  мышсы,  которые  поднимают  грудину;  (2)  передние  зубчатые  мышсы, 
которые поднимают болшинство ребер; (3) лестничные мышсы, которые поднимают первые два 
ребра.
 
Сужение  и  расширение  грудной  клетки  во  время  выдоха  и  вдоха,  показывающее  сокращение 
диафрагмы, функсию межре- берных мышс, поднятие и опускание грудной клетки 
Среди мышс, тянущих грудную клетку вниз, основными являются: (И) прямые мышсы животау 
которые  мощно  подтягивают  нижние  ребра  вниз  и  одновременно  вместе  с  другими  мышсами 
живота  придавливают  содержимое  брюшной  полости  вверх  к  диафрагме;  (2)  внутренние 
межреберные мышсы. 
Движение воздуха в легкие и из них и давления, вызывающие движение воздуха 
Легкие являются эластической структурой, которая при отсутствии силы, поддерживающей эе в 
растянутом  состоянии,  спадается  как  воздушный  шар  и  выдавливает  вес  содержащийся  в  ней 
воздух  через  трахею.  При  этом  не  существует  никаких  соединяющих  легкие  и  стенки  грудной 
клетки  структур,  кроме  тех,  которые  прикрепляют  их  ворота  к  средостению.  Таким  образом, 
легкие ｫплаваютｻ в грудной полости, окруженные тонким слоем плевралной жидкости которая 
облегчает их движение в полости.