Tratat de fiziologie a omului

Descriere

Prima ediție a Tratatului de Fiziologie a Omului a fost scrisă de Arthur C. Guyton cu aproape 60 de ani în urmă. Spre deosebire de majoritatea tratatelor medicale, care au de obicei peste 20 de autori, primele opt ediții ale Tratatului de Fiziologie a Omului au fost scrise integral de Dr. Guyton, iar timp de aproape 40 de ani fiecare ediție nouă a fost publicată fără a exista întârzieri. Unul dintre principalele motive ale succesului fără precedent al cărții a fost capacitatea extraordinară a autorului de a explica principii complexe de fiziologie într-un limbaj ușor de înțeles de către studenți. Autorul a urmărit instruirea în domeniul fiziologiei a studenților și nu impresionarea colegilor de specialitate. Am avut privilegiul de a lucra împreună cu Dr. Guyton timp de aproape 30 de ani și totodată onoarea de a contribui la redactarea edițiilor a 9-a și a 10-a. După dispariția tragică a Dr. Guyton într-un accident de automobil în anul 2003, mi-am asumat responsabilitatea de a continua și completa edițiile următoare. În această ediție a Tratatului de Fiziologie a Omului scopul este același ca și la edițiile anterioare - de a explica, într-un limbaj ușor de înțeles de către studenți, modul în care diferitele celule, țesuturi și organe ale corpului uman funcționează împreună pentru a menține viabilitatea organismului. Sarcina a fost dificilă și totodată captivantă datorită faptului că acumularea rapidă a cunoștințelor de fiziologie continuă să explice tot mai multe mistere ale funcționării organismului uman. Au fost puse la punct numeroase tehnici noi de studiu al fiziologiei moleculare și celulare. Progresele făcute în domeniul fiziologiei moleculare și celulare au făcut posibilă explicarea multor principii de fiziologie utilizând terminologia caracteristică biologiei moleculare și fizicii moleculare, astfel încât ele nu mai reprezintă o simplă enumerare de fenomene biologice separate și neclare. Tratatul de Fiziologie a Omului nu se dorește a fi un compendiu al celor mai recente progrese în fiziologie. Este o carte care a fost scrisă astfel încât să continue tradiția de a se adresa studenților. Volumul se concentrează pe principiile de bază ale fiziologiei, necesare pentru o carieră în profesiunile medicale - în medicină, stomatologie și asistență medicală - dar și pentru studii postuniversitare în biologie și științe medicale. Tratatul este de asemenea util medicilor și tuturor celor ce lucrează în domeniul sanitar care doresc să își Prefață reactualizeze principiile fundamentale necesare înțelegerii fiziopatologiei bolilor. În această ediție am încercat să păstrez aceeași organizare unificată a textului care a fost apreciată de studenți în trecut și să mă asigur că tratatul este suficient de cuprinzător încât studenții să dorească a-l utiliza ulterior ca bază pentru carierele lor profesionale. Speranța mea este ca acest tratat să ilustreze măreția organismului uman și a numeroaselor funcții ale acestuia și să-i stimuleze pe studenți să continue studiul fiziologiei pe parcursul vieții lor profesionale. Fiziologia realizează legătura între științele fundamentale și medicină. Frumusețea incontestabilă a acestei științe constă în faptul că integrează funcțiile separate ale tuturor celulelor, țesuturilor și organelor în ansamblul unitar care este organismul uman. Corpul uman reprezintă mult mai mult decât suma părților sale componente, iar la baza vieții se află această funcționare integrată și nu doar acțiunile individuale ale diferitelor părți ale corpului. Se poate naște o întrebare importantă: “Cum se realizează coordonarea organelor și a sistemelor separate, astfel încât întregul organism poate funcționa în mod normal?”. Din fericire, organismele noastre dispun de o rețea vastă de sisteme de control prin feedback ce contribuie la dobândirea stării de echilibru în absența căreia viața nu ar fi posibilă. Această formă de control deosebit de elaborat este denumită de fiziologi homeostazie. În caz de boală, echilibrele funcționale sunt puternic modificate și homeostazia este afectată. Iar când fie și numai un singur parametru atinge o valoare critică, viabilitatea întregului organism nu mai poate fi menținută. Așadar, unul dintre scopurile acestui tratat este de a pune accentul pe eficacitatea mecanismelor homeostatice ale organismului, precum și de a prezenta modificările acestora în diferitele stări patologice. Un alt obiectiv a fost acela de a fi cât mai exact în prezentarea ideilor. Am ținut cont de sugestiile și criticile oferite de numeroși fiziologi, studenți și clinicieni din întreaga lume și am căutat să le ofer cititorilor informații exacte și un text echilibrat. Cu toate acestea, din cauza probabilității crescute de apariție a erorilor atunci când se lucrează cu un volum atât de mare de informație, îi rog pe toți cititorii să îmi comunice orice greșeală sau inadvertență pe care o descoperă. Fiziologii înțeleg importanța feedback-ului pentru Prefață viii în practic toate activitățile și studiile lor medicale. Textul scris cu litere mici și marcat fond cu albastru deschis este de mai multe tipuri: (1) informații anatomice, chimice și de alt tip necesare pentru înțelegerea capitolului respectiv, însă pe care studenții le vor aprofunda în detaliu la alte discipline; (2) informații de fiziologie cu importanță specială pentru anumite domenii ale medicinei clinice; și (3) informații ce vor fi utile acelor studenți care vor dori să studieze în profunzime un anumit mecanism fiziologic. Doresc să le mulțumesc tuturor celor care au contribuit la pregătirea acestui tratat, cum sunt colegii mei din Departamentul de Fiziologie și Biofizică de la Centrul Medical al Universității din Mississippi, care au oferit sugestii excelente. Informații despre membrii facultății noastre și o scurtă descriere a activității de cercetare și educaționale a departamentului pot fi găsite accesând http:/physiology. umc. edu/. Le sunt de asemenea recunoscător lui Stephanie Lucas pentru serviciile excelente de secretariat și lui James Perkins pentru ilustrațiile de excepție. Michael Schenk și Walter (Kyle) Cunningham au contribuit de asemenea la multe dintre ilustrații. Le mulțumesc și lui Elyse O’Grady, Rebecca Gruliow, Carrie Stetz și întregii echipe Elsevier pentru excelența de care au dat dovadă în plan editorial și redacțional. În final, îi sunt profund îndatorat lui Arthur Guyton pentru marea onoare de a putea contribui la Tratatul de Fiziologie a Omului în ultimii 25 de ani, pentru cariera extraordinară pe care m-a ajutat să o am în domeniul fiziologiei, pentru prietenia sa, și pentru inspirația pe care le-a oferit-o tuturor celor care l-au cunoscut. John E. Hall funcționarea adecvată a organismului uman; feedback-ul este de asemenea important pentru creșterea continuă a calității unui tratat de fiziologie. Le mulțumesc tuturor celor care au contribuit deja în acest sens. Trebuie explicate pe scurt câteva particularități ale ediției a 13-a. Deși numeroase capitole au fost revizuite pentru a include principii noi de fiziologie, lungimea textului a fost monitorizată îndeaproape pentru a limita dimensiunile cărții, astfel încât aceasta să poate fi utilizată ușor în cadrul cursurilor de fiziologie pentru studenții la medicină și pentru specialiștii din domeniul sanitar. Multe dintre figuri au fost redesenate și sunt acum în policromie. Referințele au fost alese ținând cont în primul rând de prezentarea principiilor de fiziologie, de calitatea propriilor referințe și de accesibilitate. Majoritatea referințelor selectate provin din reviste științifice publicate recent și pot fi accesate gratuit pe site-ul PubMed la adresa http://www. ncbi. nlm. nih. gov/pubmed/. Utilizarea acestor referințe, precum și a trimiterilor pe care le conțin, îi va oferi studentului informații despre aproape toate aspectele fiziologiei medicale. În încercarea de a fi cât mai concis, a fost necesar, din păcate, ca prezentarea multor principii de fiziologie să o fac mai simplificată și mai dogmatică decât mi-aș fi dorit. Cu toate acestea, referințele bibliografice pot fi utilizate pentru a descoperi mai multe despre întrebările fără răspuns și controversele care rămân în înțelegerea funcțiilor complexe ale organismului uman în condiții de sănătate și de boală. O altă caracteristică a materialului este reprezentată de scrierea informațiilor cu litere de dimensiuni diferite. Tot ce este scris cu litere mai mari reprezintă informații fundamentale de fiziologie, de care studenții vor avea nevoie în practic toate activitățile și studiile lor medicale. Textul scris cu litere mici și marcat fond cu albastru deschis este de mai multe tipuri: (1) informații anatomice, chimice și de alt tip necesare pentru înțelegerea capitolului respectiv, însă pe care studenții le vor aprofunda în detaliu la alte discipline; (2) informații de fiziologie cu importanță specială pentru anumite domenii ale medicinei clinice; și (3) informații ce vor fi utile acelor studenți care vor dori să studieze în profunzime un anumit mecanism fiziologic. Doresc să le mulțumesc tuturor celor care au contribuit la pregătirea acestui tratat, cum sunt colegii mei din Departamentul de Fiziologie și Biofizică de la Centrul Medical al Universității din Mississippi, care au oferit sugestii excelente. Informații despre membrii facultății noastre și o scurtă descriere a activității de cercetare și educaționale a departamentului pot fi găsite accesând http:/physiology. umc. edu/. Le sunt de asemenea recunoscător lui Stephanie Lucas pentru serviciile excelente de secretariat și lui James Perkins pentru ilustrațiile de excepție. Michael Schenk și Walter (Kyle) Cunningham au contribuit de asemenea la multe dintre ilustrații. Le mulțumesc și lui Elyse O’Grady, Rebecca Gruliow, Carrie Stetz și întregii echipe Elsevier pentru excelența de care au dat dovadă în plan editorial și redacțional. În final, îi sunt profund îndatorat lui Arthur Guyton pentru marea onoare de a putea contribui la Tratatul de Fiziologie a Omului în ultimii 25 de ani, pentru cariera extraordinară pe care m-a ajutat să o am în domeniul fiziologiei, pentru prietenia sa, și pentru inspirația pe care le-a oferit-o tuturor celor care l-au cunoscut.

John E. Hall

Colectiv redactional:

Prof dr. Nicolae D. Ceamitru, Prof. dr. Dumitru Ferechide, Prof. dr. Simona Clichici, Prof. dr. Gabriela Adriana Filip, Prof. dr. Soimita Suciu, Sef lucrari dr. Cezar Login, Sef lucrari dr. Lupusoru Mircea Ovidiu Denis, Sef lucrari dr. Daniela Rodica Mitrea, As. univ. dr. Lupusoru Gabriela Elena, dr. Mihalcea Razvan.

Cuprins

PARTEA I Introducere în fiziologie: celula și fiziologie generală CAPITOLUL 1 Organizarea funcțională a organismului uman și controlul mediului intern 3 Celulele reprezintă unitățile elementare ale organismului 3 Lichidul extracelular - mediul intern al organismului 3 Homeostazia - menținerea relativ constantă a mediului intern 4 Sistemele de control ale organismului 6 Rezumat - automatismul organismului 10 CAPITOLUL 2 Celula și funcțiile sale 11 Organizarea celulei 11 Structura fizică a celulei 12 Compararea celulei animale cu formele de viață precelulare 18 Sistemele funcționale ale celulei 19 Motilitatea celulară 24 CAPITOLUL 3 Controlul genetic al sintezei proteinelor, al funcțiilor și reproducerii celulelor 27 Genele din interiorul nucleului controlează sinteza proteinelor 27 Codul ADN din nucleu este transcris în codul ARN din citoplasmă - procesul de transcripție 30 Sinteza altor substanțe în celulă 35 Controlul expresiei genice și al activităților biochimice din celule 35 Rolul ADN-ului în controlul reproducerii celulare 37 Diferențierea celulelor 41 Apoptoza - moartea celulară programată 41 Cancerul 41 PARTEA II Fiziologia membranei și a unității neuromusculare CAPITOLUL 4 Transportul substanțelor prin membrana celulară 47 Membrana celulară este alcătuită dintr-un bistrat lipidic și din proteine membranare de transport 47 Difuziunea 47 Transportul activ al substanțelor prin membrane 54 CAPITOLUL 5 Potențiale de membrană și potențiale de acțiune 61 Mecanismele fizice ale potențialelor de membrană 61 Măsurarea potențialului de membrană 62 Potențialul membranar de repaus al neuronilor 63 Potențialul de acțiune la nivelul fibrelor nervoase 65 Propagarea potențialului de acțiune 69 Restabilirea gradientelor ionice pentru sodiu și potasiu după stingerea potențialului de acțiune - importanța metabolismului energetic 69 Faza de platou prezentă în cazul unor potențiale de acțiune 70 Ritmicitatea unor țesuturi excitabile - descărcarea repetitivă 70 Caracteristici speciale ale transmiterii semnalului prin nervi 71 CAPITOLUL 6 Contracția mușchiului scheletic 75 Anatomia și fiziologia mușchiului scheletic 75 Mecanismul general al contracției musculare 77 Mecanismul molecular al contracției musculare 78 Aspectele energetice ale contracției musculare 82 Caracteristicile contracției musculare în ansamblu 83 Cuprins x CAPITOLUL 7 Stimularea mușchiului scheletic: transmiterea neuromusculară și cuplarea excitației cu contracția 89 Transmiterea impulsurilor de la nivelul terminațiilor nervoase la mușchii scheletici - joncțiunea neuromusculară 89 Potențialul de acțiune la nivelul fibrei musculare 93 Cuplarea excitației cu contracția 93 CAPITOLUL 8 Excitația și contracția mușchiului neted 97 Contracția mușchiului neted 97 Reglarea contracției de către ionii de calciu 99 Controlul nervos și hormonal al contracției mușchiului neted 102 PARTEA III Inima CAPITOLUL 9 Mușchiul cardiac. Funcția de pompă a inimii și funcția valvelor cardiace 109 Fiziologia mușchiului cardiac 109 Ciclul cardiac 113 Reglarea funcției de pompă a inimii 119 CAPITOLUL 10 Excitația ritmică a inimii 123 Sistemul specializat excito-conductor al inimii 123 Controlul excitației și al conducerii intracardiace 126 CAPITOLUL 11 Electrocardiograma normală 131 Caracteristicile electrocardiogramei normale 131 Fluxul curentului de-a lungul cordului în timpul ciclului cardiac 133 Derivațiile electrocardiografice 134 Metode de înregistrare a electrocardiogramei 137 CAPITOLUL 12 Interpretarea electrocardiografică a afecțiunilor mușchiului cardiac și a anomaliilor fluxului sangvin coronar: analiza vectorială 139 Principiile analizei vectoriale a electrocardiogramei 139 Analiza vectorială a electrocardiogramei normale 141 Axa electrică medie a complexului ventricular QRS și semnificația acesteia 144 Afecțiuni care conduc la voltaje anormale ale complexului QRS 147 Creșterea duratei complexelor QRS și aspecte bizare ale acestora 148 Curentul de leziune 148 Anomalii ale undei T 152 CAPITOLUL 13 Aritmiile cardiace și interpretarea electrocardiografică a acestora 155 Tulburări de ritm sinusal 155 Tulburări de ritm generate de blocarea impulsurilor cardiace de-a lungul căilor de conducere intracardiace 156 Contracțiile premature 158 Tahicardia paroxistică 160 Fibrilația ventriculară 161 Fibrilația atrială 164 Flutterul atrial 165 Stopul cardiac 165 PARTEA IV Circulația sângelui CAPITOLUL 14 Considerații generale asupra circulației sângelui; presiunea, fluxul și rezistența ca noțiuni de biofizică 169 Caracteristicile fizice ale circulației 169 Principii de bază ale funcției circulatorii 170 Interrelațiile dintre presiune, flux și rezistență 171 CAPITOLUL 15 Distensibilitatea vasculară și funcțiile sistemelor arterial și venos 179 Distensibilitatea vasculară 179 Pulsațiile presiunii arteriale 180 Venele și funcțiile acestora 184 CAPITOLUL 16 Microcirculația și sistemul limfatic: schimbul lichidian la nivel capilar, lichidul interstițial și fluxul limfatic 189 Structura microcirculației și a sistemului capilar 189 Fluxul sangvin prin capilare - vasomotricitatea 190 Schimbul de apă, substanțe nutritive și alte molecule între sânge și lichidul interstițial 191 Interstițiul și lichidul interstițial 192 Filtrarea lichidiană prin capilare este condiționată de presiunile hidrostatică și coloid-osmotică, precum și de coeficientul de filtrare capilară 193 Sistemul limfatic 198 Cuprins xi CAPITOLUL 17 Controlul local și umoral al fluxului sangvin tisular 203 Controlul local al fluxului sangvin ca răspuns la nevoile țesuturilor 203 Mecanismele de control al fluxului sangvin 203 Controlul umoral al circulației 212 CAPITOLUL 18 Rolul sistemului nervos în reglarea circulației și controlul rapid al presiunii arteriale 215 Reglarea pe cale nervoasă a circulației 215 Caracteristici speciale ale controlului nervos al presiunii arteriale 224 CAPITOLUL 19 Rolul rinichilor în reglarea pe termen lung a presiunii arteriale și în hipertensiune: sistemul integrat pentru controlul presiunii 227 Sistemul reno-vascular pentru reglarea presiunii arteriale 227 Sistemul renină-angiotensină: rolul său în reglarea presiunii arteriale 234 Rezumatul sistemului integrat complex pentru reglarea presiunii arteriale 241 CAPITOLUL 20 Debitul cardiac, întoarcerea venoasă și reglarea acestora 245 Valorile normale ale debitului cardiac în repaus și în perioadele de activitate 245 Reglarea debitului cardiac de către întoarcerea venoasă - rolul mecanismului Frank-Starling 245 Creșteri și scăderi patologice ale debitului cardiac 248 Metode pentru măsurarea debitului cardiac 256 CAPITOLUL 21 Fluxul sangvin muscular și debitul cardiac în timpul activității fizice; circulația coronariană și boala cardiacă ischemică 259 Reglarea fluxului sangvin de la nivelul mușchilor scheletici în repaus și în timpul activității fizice 259 Circulația coronariană 262 CAPITOLUL 22 Insuficiența cardiacă 271 Dinamica modificărilor circulatorii în insuficiența cardiacă 271 Insuficiența cardiacă unilaterală stângă 275 Insuficiența cardiacă cu debit cardiac scăzut - șocul cardiogen 275 Edemul la pacienții cu insuficiență cardiacă 275 Rezerva cardiacă 277 CAPITOLUL 23 Valvele și zgomotele cardiace; dinamica defectelor valvulare și a afecțiunilor cardiace congenitale 283 Zgomotele cardiace 283 Anomalii ale dinamicii circulatorii în cadrul afecțiunilor valvulare cardiace 286 Anomalii ale dinamicii circulatorii în cadrul defectelor cardiace congenitale 288 Rolul circulației extracorporale în chirurgia cardiacă 290 Hipertrofia cardiacă în afecțiunile valvulare și în bolile cardiace congenitale 290 CAPITOLUL 24 Șocul circulator și tratamentul acestuia 293 Explicația fiziologică a cauzelor șocului 293 Șocul hipovolemic - șocul hemoragic 294 Șocul neurogen - creșterea capacității vasculare 299 Șocul anafilactic și șocul histaminic 300 Șocul septic 300 Fiziologia tratamentului șocului 301 Stopul circulator 302 PARTEA V Fluidele corpului și rinichii CAPITOLUL 25 Compartimentele lichidiene ale organismului; lichidele intracelular și extracelular; edemul 305 Aportul și eliminarea de lichid sunt egale în condiții normale 305 Compartimentele lichidiene ale organismului 306 Compoziția lichidelor extracelular și intracelular 307 Măsurarea volumului compartimentelor lichidiene ale organismului - principiul diluției substanței indicatoare 308 Determinarea volumelor compartimentelor lichidiene ale organismului 309 Reglarea schimburilor lichidiene și a echilibrului osmotic între lichidele intracelular și extracelular 310 Volumul și osmolaritatea lichidelor intracelular și extracelular în stări patologice 312 Glucoza și alte soluții administrate pentru susținerea nutritivă a organismului 314 Afecțiuni clinice secundare tulburărilor de reglare a volumului lichidian: hiponatremia și hipernatremia 314 Edemul: excesul de lichid în țesuturi 316 Lichidele din spațiile virtuale ale organismului 320 Cuprins xii CAPITOLUL 26 Sistemul urinar: anatomia funcțională și formarea urinei la nivelul rinichilor 323 Rolurile multiple ale rinichilor 323 Anatomia funcțională a rinichilor 324 Micțiunea 327 Urina se formează prin filtrare glomerulară, reabsorbție tubulară și secreție tubulară 331 CAPITOLUL 27 Filtrarea glomerulară, fluxul sangvin renal și reglarea acestora 335 Filtrarea glomerulară - prima etapă în formarea urinei 335 Factorii determinanți ai RFG 337 Fluxul sangvin renal 340 Controlul fiziologic al filtrării glomerulare și al fluxului sangvin renal 341 Autoreglarea RFG și a fluxului sangvin renal 342 CAPITOLUL 28 Reabsorbția și secreția tubulară renală 347 Reabsorbția tubulară este importantă din punct de vedere cantitativ și are selectivitate înaltă 347 Reabsorbția tubulară se realizează atât prin mecanisme de transport pasive cât și active 347 Reabsorbția și secreția la nivelul diferitelor segmente ale nefronului 353 Reglarea reabsorbției tubulare 359 Utilizarea metodelor de clearance pentru cuantificarea funcției renale 365 CAPITOLUL 29 Concentrarea și diluarea urinei; reglarea osmolarității extracelulare și a concentrației extracelulare a sodiului 371 Rinichii excretă excesul de apă prin formarea unei urini diluate 371 Rinichii conservă apa prin excreția unei urini concentrate 373 Caracteristicile speciale ale ansei Henle care determină reținerea solvaților în zona medulară renală 374 Controlul osmolarității lichidului extracelular și al concentrației extracelulare a sodiului 381 Sistemul de feedback osmoreceptori - ADH 381 Rolul senzației de sete în controlul osmolarității lichidului extracelular și al concentrației extracelulare a sodiului 384 CAPITOLUL 30 Reglarea renală a nivelurilor ionilor de potasiu, calciu, fosfat și magneziu; acțiunile integrate ale mecanismelor renale pentru controlul volemiei și volumului lichidului extracelular 389 Reglarea concentrației potasiului în lichidul extracelular și a excreției de potasiu 389 Controlul excreției renale de calciu și al concentrației extracelulare a ionilor de calciu 396 Controlul excreției renale de magneziu și al concentrației extracelulare a ionilor de magneziu 398 Acțiunea integrată a mecanismelor renale care controlează volumul lichidului extracelular 398 Importanța natriurezei de presiune și a diurezei de presiune în menținerea homeostaziei sodiului și a echilibrului lichidian 399 Distribuția lichidului extracelular între spațiile interstițiale și sistemul vascular 401 Eficacitatea mecanismului de feedback ce reglează volumul compartimentelor lichidiene este amplificată de factori nervoși și hormonali 402 Răspunsurile integrate la variațiile aportului de sodiu 405 Afecțiuni care determină creșterea importantă a volemiei și a volumului lichidului extracelular 405 Afecțiuni care determină creșterea marcată a volumului lichidului extracelular asociată însă cu valori normale ale volemiei 406 CAPITOLUL 31 Reglarea echilibrului acido-bazic 409 Concentrația H+ este reglată cu precizie 409 Acizi și baze - definiții și semnificații 409 Mecanismele de apărare împotriva variațiilor concentrației H+: sistemele tampon, plămânii și rinichii 410 Tamponarea H+ din lichidele organismului 410 Sistemul tampon acid carbonic - bicarbonat 411 Sistemul tampon al fosfaților 413 Proteinele reprezintă un sistem tampon intracelular important 413 Reglarea respiratorie a echilibrului acido-bazic 414 Controlul renal al echilibrului acido-bazic 415 Secreția H+ și reabsorbția HCO3 - la nivelul tubulilor renali 416 Combinarea în lumenul tubular a surplusului de H+ cu ioni fosfat și cu amoniac - un mecanism pentru generarea unor cantități suplimentare de HCO3 - 418 Cuantificarea excreției renale de echivalenți acizi și bazici 420 Corecția renală a acidozei - creșterea excreției de H+ și adăugarea în lichidul extracelular a unor cantități suplimentare de HCO3 - 421 Corecția renală a alcalozei - scăderea secreției de H+ și creșterea excreției HCO3 - la nivelul tubulilor renali 422 Cauze clinice ale tulburărilor acido-bazice 422 Cuprins xiii CAPITOLUL 32 Medicamentele diuretice, bolile rinichiului 427 Medicamentele diuretice și mecanismele lor de acțiune 427 Afecțiunile renale 429 Leziunea renală acută 429 Boala renală cronică se asociază frecvent cu reducerea ireversibilă a numărului de nefroni funcționali 432 Tratamentul insuficienței renale prin transplant sau dializă cu rinichi artificial 440 PARTEA VI Celulele sangvine, imunitatea și coagularea sângelui CAPITOLUL 33 Eritrocitele, anemia și policitemia 445 Eritrocitele (hematiile) 445 Anemiile 452 Policitemia 453 CAPITOLUL 34 Rezistența organismului la infecții: I. Leucocitele, granulocitele, sistemul monocito-macrofagic și inflamația 455 Leucocitele (celulele albe) 455 Neutrofilele și macrofagele protejează împotriva infecțiilor 457 Sistemul monocito-macrofagic (sistemul reticuloendotelial) 458 Inflamația: rolul neutrofilelor și al macrofagelor 460 Eozinofilele 462 Bazofilele 462 Leucopenia 463 Leucemiile 463 CAPITOLUL 35 Rezistența organismului la infecții: II. Imunitatea și alergiile 465 Imunitatea dobândită (adaptativă) 465 Alergia și hipersensibilitatea 475 CAPITOLUL 36 Grupele sangvine; transfuzia; transplantul de țesuturi și organe 477 Antigenicitatea determină reacții imune ale sângelui 477 Grupele de sânge O-A-B 477 Tipurile Rh 479 Transplantul de țesuturi și organe 481 CAPITOLUL 37 Hemostaza și coagularea sângelui 483 Etapele hemostazei 483 Mecanismul coagulării sângelui 485 Afecțiuni care determină sângerare excesivă la om 490 Afecțiuni tromboembolice 491 Utilizarea clinică a anticoagulantelor 492 Teste de coagulare a sângelui 493 PARTEA VII Respirația CAPITOLUL 38 Ventilația pulmonară 497 Mecanica ventilației pulmonare 497 Volume și capacități pulmonare 501 Ventilația alveolară 503 Funcțiile căilor respiratorii 504 CAPITOLUL 39 Circulația pulmonară, edemul pulmonar, lichidul pleural 509 Anatomia funcțională a sistemului circulator pulmonar 509 Presiunile din circulația pulmonară 509 Volumul sangvin pulmonar 510 Fluxul sangvin pulmonar și distribuția acestuia 510 Efectul gradientelor de presiune hidrostatică pulmonară asupra fluxului sangvin pulmonar regional 511 Dinamica vaselor capilare pulmonare 513 Lichidul din cavitatea pleurală 515 CAPITOLUL 40 Principiile schimbului gazos; difuziunea oxigenului și a dioxidului de carbon prin membrana respiratorie 517 Particularitățile fizice ale difuziunii gazelor și presiunile parțiale ale gazelor 517 Compoziția aerului alveolar și a aerului atmosferic diferă 519 Difuziunea gazelor prin membrana respiratorie 521 CAPITOLUL 41 Transportul oxigenului și dioxidului de carbon în sânge și lichidele tisulare 527 Transportul oxigenului de la plămâni la țesuturi 527 Transportul dioxidului de carbon în sânge 534 Coeficientul respirator 536 CAPITOLUL 42 Reglarea respirației 539 Cuprins xiv Centrul respirator 539 Controlul chimic al respirației 541 Sistemul chemoreceptorilor periferici reglează activitatea respiratorie – rolul oxigenului în controlul respirației 542 Reglarea respirației în condiții de efort fizic 545 Alți factori care influențează respirația 546 CAPITOLUL 43 Insuficiența respiratorie – fiziopatologie, diagnostic, oxigenoterapie 549 Metode practice de investigare a anomaliilor respiratorii 549 Particularitățile fiziopatologice ale celor mai importante afecțiuni pulmonare 551 Hipoxia și oxigenoterapia 554 Hipercapnia – excesul de dioxid de carbon în lichidele organismului 556 Respirația artificială 556 PARTEA VIII Fiziologia aviației, spațiului cosmic și a scufundărilor marine la mare adâncime CAPITOLUL 44 Fiziologia aviației, altitudinilor înalte și spațiul cosmic 561 Efectele presiunii scăzute a oxigenului asupra organismului 561 Efectele forțelor de accelerație asupra organismului în fiziologia aviației și spațială 565 “Climatul artificial” într-o navetă etanșă 567 Starea de imponderabilitate în spațiu 567 CAPITOLUL 45 Fiziologia scufundărilor la adâncime și alte afecțiuni hiperbarice 569 Efectele presiunii parțiale mari a fiecărui gaz asupra organismului 569 Scuba (aparatul autonom de respirat subacvatic) 573 Aspecte fiziologice speciale la bordul submarinelor 574 Oxigenoterapia hiperbară 574 PARTEA IX Sistemul nervos: A. Principii generale și fiziologie senzorială CAPITOLUL 46 Organizarea sistemului nervos, funcții fundamentale ale sinapselor, neurotransmițătorii 577 Organizarea generală a sistemului nervos 577 Nivelurile principale de funcționare ale sistemului nervos central 579 Comparație între sistemul nervos și un computer 580 Sinapsele sistemului nervos central 580 Caracteristici speciale ale transmiterii sinaptice 592 CAPITOLUL 47 Receptorii somatosenzoriali, circuitele neuronale specializate în procesarea informației 595 Tipuri de receptori somatosenzoriali și stimulii detectați de aceștia 595 Transformarea stimulilor senzoriali în impulsuri nervoase 596 Transmiterea semnalelor de diferite intensități la nivelul tracturilor nervoase – sumația spațială și sumația temporală 600 Transmiterea și procesarea semnalelor la nivelul rețelelor neuronale 601 Instabilitatea și stabilitatea circuitelor neuronale 605 CAPITOLUL 48 Sistemul somatosenzorial: I. Organizare generală, sensibilitatea tactilă și de poziție 607 Tipuri de sensibilitate somatică 607 Detectarea și transmiterea senzațiilor tactile 607 Căile somatosenzoriale de conducere a sensibilității somatice la nivelul sistemului nervos central 609 Transmiterea prin sistemul coloană dorsală – lemnisc medial 609 Transmiterea semnalelor senzoriale mai puțin fine prin calea anterolaterală 616 Aspecte speciale ale funcției somatosenzoriale 618 CAPITOLUL 49 Sistemul somatosenzorial: II. Durerea, cefaleea și sensibilitatea termică 621 Tipuri de durere și caracteristicile acesteia – durerea rapidă și durerea lentă 621 Nociceptorii și stimularea acestora 621 Căile duale de conducere a semnalelor dureroase la nivelul sistemului nervos central 622 Sistemul de suprimare a durerii (sistemul analgezic) de la nivelul creierului și măduvei spinării 625 Durerea iradiată 626 Durerea viscerală 626 Anomalii clinice ale durerii și ale altor tipuri de sensibilitate somatică 628 Cefaleea 629 Sensibilitatea termică 630 Cuprins xv PARTEA X Sistemul nervos: B. Sensibilitățile speciale CAPITOLUL 50 Analizatorul vizual: I. Optica vederii 635 Principii de fizică optică 635 Optica oculară 638 Sistemul lichidian ocular – lichidul intraocular 644 CAPITOLUL 51 Analizatorul vizual: II. Funcția de receptor și funcția neurală a retinei 647 Anatomia și funcțiile elementelor structurale ale retinei 647 Fotochimia vederii 649 Vederea cromatică (fotopică) 654 Funcția neurală a retinei 655 CAPITOLUL 52 Analizatorul vizual: III. Neurofiziologia centrală a vederii 661 Căile vizuale 661 Organizarea și funcționarea cortexului vizual 662 Tipare neuronale de stimulare în timpul analizei imaginii vizuale 664 Mișcările globilor oculari și controlul acestora 666 Controlul autonom al acomodării și al diametrului pupilar 669 CAPITOLUL 53 Analizatorul auditiv 673 Membrana timpanică și sistemul osicular 673 Cohleea 674 Mecanismele centrale ale auzului 679 Tulburările auditive 682 CAPITOLUL 54 Simțurile chimice – sensibilitatea gustativă și sensibilitatea olfactivă 685 Sensibilitatea gustativă 685 Sensibilitatea olfactivă 688 PARTEA XI Sistemul nervos: C. Neurofiziologie motorie și integrativă CAPITOLUL 55 Funcțiile motorii ale măduvei spinării; reflexele medulare 695 Organizarea motorie a măduvei spinării 695 Receptorii senzoriali musculari (fusurile musculare și organele tendinoase golgi) și rolurile acestora în controlul muscular 697 Reflexul de flexie și reflexele de retragere 702 Reflexul extensor încrucișat 703 Inhibiția reciprocă și inervația reciprocă 703 Reflexele de postură și locomoție 704 Reflexul de grataj 705 Reflexele medulare care produc spasme musculare 705 Reflexe medulare autonome 705 Secționarea măduvei spinării și șocul spinal 705 CAPITOLUL 56 Controlul funcțiilor motorii realizat de cortex și trunchiul cerebral 707 Cortexul motor și tractul corticospinal 707 Rolul trunchiului cerebral în controlul funcțiilor motorii 713 Senzațiile vestibulare și menținerea echilibrului 714 Funcțiile nucleilor trunchiului cerebral sunt importante pentru controlul mișcărilor subconștiente, stereotipe 719 CAPITOLUL 57 Contribuția cerebelului și a ganglionilor bazali la controlul general al funcției motorii 721 Cerebelul și funcțiile motorii ale acestuia 721 Funcțiile motorii ale ganglionilor bazali 730 Integrarea numeroaselor componente ale întregului sistem de control motor 735 CAPITOLUL 58 Cortexul cerebral, funcțiile intelectuale ale creierului, învățarea și memoria 737 Anatomia funcțională a cortexului cerebral 737 Funcțiile ariilor corticale specifice 738 Rolul creierului în comunicare – percepția și formularea limbajului 743 Rolul corpului calos și al comisurii anterioare în transferul gândurilor, amintirilor, deprinderilor și al altor informații între cele două emisfere cerebrale 745 Gândirea, starea de conștiență și memoria 745 CAPITOLUL 59 Mecanisme cerebrale care controlează comportamentul și motivația – sistemul limbic și hipotalamusul 751 Sistemele activatoare cerebrale 751 Sistemul limbic 754 Hipotalamusul - centrul principal de control al sistemului limbic 755 Cuprins xvi Funcțiile specifice ale altor regiuni ale sistemului limbic 759 CAPITOLUL 60 Stările de activitate cerebrală – somnul, undele cerebrale, epilepsia, psihozele și demența 763 Somnul 763 Undele cerebrale 766 Crizele convulsive și epilepsia 768 Comportamentul psihotic - rolul unor neurotransmițători specifici 770 Boala Alzheimer - plăcile de amiloid și afectarea memoriei 771 CAPITOLUL 61 Sistemul nervos autonom și medulosuprarenala 773 Organizarea generală a sistemului nervos autonom 773 Caracteristici fundamentale ale funcțiilor simpatice și parasimpatice 775 Reflexele autonome 782 Sistemele simpatic și parasimpatic pot stimula numai anumite organe sau pot realiza o stimulare generalizată 783 Farmacologia sistemului nervos autonom 784 CAPITOLUL 62 Fluxul sangvin cerebral, lichidul cefalorahidian și metabolismul cerebral 787 Fluxul sangvin cerebral 787 Sistemul lichidului cefalorahidian 790 Metabolismul cerebral 794 PARTEA XII Fiziologia tubului digestiv CAPITOLUL 63 Principii generale ale funcțiilor tubului digestiv - motilitatea, controlul nervos și vascularizația 797 Principiile generale ale motilității gastrointestinale 797 Controlul nervos al activității gastrointestinale – sistemul nervos enteric 799 Controlul hormonal al motilității gastrointestinale 802 Tipuri funcționale de motilitate la nivelul tubului digestiv 803 Vascularizația gastrointestinală – circulația splanhnică 804 CAPITOLUL 64 Propulsia și amestecarea alimentelor în tubul digestiv 807 Ingestia alimentelor 807 Funcțiile motorii ale stomacului 809 Motilitatea intestinului subțire 812 Motilitatea colonului 814 Alte reflexe vegetative care pot influența activitatea intestinală 816 CAPITOLUL 65 Funcțiile secretorii ale tubului digestiv 817 Principii generale ale secreției la nivelul tubului digestiv 817 Secreția salivei 819 Secreția esofagiană 821 Secreția gastrică 821 Secreția pancreatică 825 Secreția bilei de către ficat 827 Secrețiile intestinului subțire 830 Secreția mucusului la nivelul intestinului gros 831 CAPITOLUL 66 Digestia și absorbția la nivelul tubului digestiv 833 Digestia alimentelor prin hidroliză 833 Principiile fundamentale ale absorbției gastrointestinale 837 Absorbția la nivelul intestinului subțire 837 Absorbția în intestinul gros: formarea materiilor fecale 841 CAPITOLUL 67 Fiziologia afecțiunilor gastrointestinale 843 Tulburări ale deglutiției și ale esofagului 843 Afecțiuni ale stomacului 843 Afecțiuni ale intestinului subțire 845 Afecțiuni ale intestinului gros 846 Disfuncții generale ale tubului digestiv 847 PARTEA XIII Metabolismul și termoreglarea corpului CAPITOLUL 68 Metabolismul carbohidraților și formarea de adenozin trifosfat 853 Eliberarea de energie din alimente și noțiunea de „energie liberă” 853 Adenozin trifosfatul – „moneda energetică” a organismului 853 Rolul central al glucozei în metabolismul carbohidraților 854 Cuprins xvii Transportul glucozei prin membrana celulară 854 Glicogenul este stocat în ficat și mușchi 855 Eliberarea de energie din molecula de glucoză prin glicoliză 856 Formarea unor cantități mari de ATP prin oxidarea hidrogenului – procesul de fosforilare oxidativă 858 Rezumatul sintezei de ATP în cursul metabolizării glucozei 859 Eliberarea de energie pe cale anaerobă – glicoliza anaerobă 860 Eliberarea de energie din glucoză pe calea pentozo-fosfaților 861 Formarea de carbohidrați din proteine și lipide – gluconeogeneza 861 CAPITOLUL 69 Metabolismul lipidelor 863 Structura chimică de bază a trigliceridelor (a lipidelor neutre) 863 Transportul lipidelor prin lichidele organismului 863 Depozitele de lipide 865 Utilizarea trigliceridelor ca sursă de energie: formarea adenozin trifosfatului 866 Reglarea eliberării de energie din trigliceride 869 Fosfolipidele și colesterolul 870 Ateroscleroza 872 CAPITOLUL 70 Metabolismul proteinelor 875 Principalele proprietăți ale proteinelor 875 Transportul și depozitarea aminoacizilor 875 Rolurile funcționale ale proteinelor plasmatice 877 Reglarea hormonală a metabolismului proteic 880 CAPITOLUL 71 Ficatul ca organ 881 Anatomia funcțională a ficatului 881 Sistemele vascular și limfatic ale ficatului 881 Funcțiile metabolice ale ficatului 883 Metabolismul proteic 883 Determinarea bilirubinei din bilă ca metodă de diagnostic 884 CAPITOLUL 72 Balanțele nutritive; reglarea aportului alimentar; obezitatea și inaniția; vitaminele și mineralele 887 Producerea și consumul de energie sunt egale în condiții de echilibru dinamic 887 Balanțele nutritive 887 Reglarea aportului alimentar și a depozitării energiei 889 Obezitatea 894 Inaniția, anorexia și cașexia 896 Înfometarea 897 Vitaminele 897 Metabolismul mineralelor 900 CAPITOLUL 73 Energia și rata metabolică 903 Adenozin trifosfatul are rol de „monedă energetică” în cadrul metabolismului 903 Controlul eliberării intracelulare de energie 905 Rata metabolică 906 Metabolismul energetic – factorii care influențează consumul de energie 907 CAPITOLUL 74 Temperatura corporală, termoreglarea și febra 911 Valorile normale ale temperaturii corporale 911 Controlul temperaturii corporale implică asigurarea unui echilibru între termogeneză și termoliză 911 Reglarea temperaturii corpului – rolul hipotalamusului 915 Anomalii ale termoreglării 919 PARTEA XIV Endocrinologie și funcția de reproducere CAPITOLUL 75 Introducere în endocrinologie 925 Coordonarea funcțiilor organismului prin intermediul mesagerilor chimici 925 Structura chimică a hormonilor și sinteza acestora 925 Secreția, transportul și eliminarea din circulație a hormonilor 929 Mecanismul de acțiune al hormonilor 930 Determinarea concentrațiilor hormonilor în sânge 936 CAPITOLUL 76 Hormonii hipofizari și controlul acestora de către hipotalamus 939 Hipofiza și relația acesteia cu hipotalamusul 939 Hipotalamusul controlează secreția hormonilor hipofizari 940 Efectele fiziologice ale hormonului de creștere 942 Hipofiza posterioară și relația acesteia cu hipotalamusul 948 Cuprins xviii CAPITOLUL 77 Hormonii tiroidieni 951 Sinteza și secreția hormonilor tiroidieni 951 Efectele fiziologice ale hormonilor tiroidieni 954 Reglarea secreției hormonilor tiroidieni 958 Bolile tiroidiene 960 CAPITOLUL 78 Hormonii corticosuprarenalieni 965 Corticosteroizii: mineralocorticoizi, glucocorticoizi și androgeni 965 Sinteza și secreția hormonilor corticosuprarenalieni 965 Funcțiile mineralocorticoizilor – aldosteronul 968 Efectele glucocorticoizilor 972 Hormonii androgeni suprarenalieni 978 Anomaliile secreției corticosuprarenaliene 979 CAPITOLUL 79 Insulina, glucagonul și diabetul zaharat 983 Anatomia funcțională a pancreasului 983 Insulina și efectele ei metabolice 983 Glucagonul și efectele acestuia 992 Somatostatina inhibă secreția de glucagon și de insulină 993 Rezumat al reglării glicemiei 993 Diabetul zaharat 994 CAPITOLUL 80 Parathormonul, calcitonina, metabolismul fosfocalcic, vitamina D, oasele și dinții 1001 Principiile reglării concentrațiilor de calciu și fosfat din lichidul extracelular și din plasmă 1001 Osul și relația sa cu calciul și fosfatul din lichidul extracelular 1003 Vitamina D 1007 Parathormonul 1009 Calcitonina 1012 Rezumat al reglării concentrației ionilor de calciu 1013 Fiziopatologia afecțiunilor osoase și a celor induse de anomalii ale parathormonului și ale vitaminei D 1014 Fiziologia dinților 1016 CAPITOLUL 81 Funcțiile de reproducere și hormonale la bărbat (și funcția glandei pineale) 1021 Anatomia funcțională a organelor sexuale masculine 1021 Spermatogeneza 1021 Actul sexual masculin 1026 Testosteronul și alți hormoni sexuali masculini 1028 Anomalii ale funcțiilor sexuale masculine 1033 Disfuncția erectilă la bărbat 1034 Rolul glandei pineale în controlul fertilității sezoniere la unele animale 1034 CAPITOLUL 82 Fiziologia organismului feminin înainte de sarcină și hormonii sexuali feminini 1037 Anatomia funcțională a organelor sexuale feminine 1037 Ovogeneza și dezvoltarea foliculilor ovarieni 1037 Sistemul hormonal feminin 1039 Ciclul ovarian lunar. Funcțiile hormonilor gonadotropi 1039 Rolurile hormonilor ovarieni – estradiolul și progesteronul 1042 Reglarea ciclului sexual feminin – acţiunea combinată dintre hormonii ovarieni și cei hipotalamo-hipofizari 1047 Anomalii ale secreţiei ovariene 1051 Actul sexual la femeie 1051 Fertilitatea la femeie 1052 Supresia hormonală a fertilităţii – „pilula contraceptivă” 1053 Condiţii anormale care determină sterilitate la femei 1053 CAPITOLUL 83 Sarcina și lactația 1055 Maturarea și fecundarea ovulului 1055 Nutriţia iniţială a embrionului 1057 Anatomia și rolul placentei 1057 Factorii hormonali în sarcină 1059 Răspunsul organismului matern la sarcină 1062 Nașterea 1064 Lactația 1066 CAPITOLUL 84 Fiziologia fătului și a nou-născutului 1071 Creșterea și dezvoltarea funcțională a fătului 1071 Dezvoltarea organelor și sistemelor 1071 Metabolismul fetal 1072 Adaptarea nou-născutului la viața extrauterină 1073 Probleme funcționale speciale la nou-născut 1076 Problemele speciale ale prematurității 1079 Creșterea și dezvoltarea copilului 1080 Cuprins xix PARTEA XV Fiziologie sportivă CAPITOLUL 85 Fiziologie sportivă 1085 Sportivele și sportivii 1085 Mușchii și efortul fizic sportiv 1085 Respirația în efortul fizic sportiv 1090 Sistemul cardiovascular în efortul fizic sportiv 1092 Căldura corporală în efortul fizic sportiv 1094 Fluidele organismului și clorura de sodiu în efortul fizic sportiv 1094 Medicamentele și sportivii 1095 Condiția fizică bună prelungește viața 1095 Index 1097