Охрана труда. Физиология человека

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» 

 

Кафедра 

«Управление безопасностью в техносфере» 

 
 

Е.Н Макарова-Землянская, В.Г. Стручалин, Е.Ю. Нарусова  

 
 
 

 

Охрана труда. 

Физиология человека 

 
 

Учебное пособие 

 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 

Москва – 2021 

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» 

 

Кафедра 

«Управление безопасностью в техносфере» 

 
 

Е.Н. Макарова-Землянская, В.Г. Стручалин, Е.Ю. Нарусова  

 
 
 

 

Охрана труда. 

Физиология человека 

 

Учебное пособие  

для студентов всех специальностей 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Москва – 2021 

УДК 331.45 
М15 

 
Макарова-Землянская Е.Н.  Охрана труда. Физиология 

человека 
/ 
Е.Н. 
Макарова-Землянская, 
В.Г. 
Стручалин,  

Е.Ю. Нарусова – М.: РУТ (МИИТ), 2021. – 129 с. 

 
Для освоения дисциплин, связанных с изучением реакций и 

поведения человека в техносфере, таких,  как «Основы 
комплексной 
безопасности», 
«Безопасность 

жизнедеятельности», 
«Медико-биологические 
основы 

безопасности жизнедеятельности», «Охрана труда и социальная 
защита», «Гигиена труда и производственная санитария»,   
студентам 
необходимы 
сведения 
по 
общей 
и 
частной 

физиологии человека,  знания об анатомическом строении и 
основах согласованного функционирования органов и систем 
человеческого организма. В данном пособии физиология 
рассматривается как научная дисциплина, выделяются ее 
основные задачи и понятия, приводятся сведения о нервной, 
сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной системах 
организма, системе крови и т.д. Человеческий организм 
рассматривается как единое целое, что позволяет сформировать 
у 
студентов 
комплексный 
подход 
к 
пониманию 
его 

функционирования. 

Учебное пособие предназначено для студентов высших 

учебных заведений всех направлений и специальностей. 
 

Рецензенты: 
1. Доктор биологических наук, заведующий лабораторией 

электромагнитных 
полей 
ФГБНУ 
НИИ 
МТ 
имени  

Н.Ф. Измерова С. Ю. Перов. 

2. Кандидат технических наук, доцент кафедры «Физика» 

РУТ (МИИТ) В.А. Кузьмичева. 

 

© РУТ (МИИТ), 2021 

СОДЕРЖАНИЕ 

 
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................... 5 
ГЛАВА 
1. 
ФИЗИОЛОГИЯ. 
ПРЕДМЕТ 
И 
МЕТОДЫ 

ИЗУЧЕНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ОРГАНИЗМ КАК 
ЦЕЛОСТНАЯ СИСТЕМА. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ. СТРОЕНИЕ 
И ВИДЫ ТКАНЕЙ .......................................................................... 6 
   1.1 Физиология как биологическая дисциплина………………6 

1.2. Методы исследования в физиологии ................................ 10 
1.3. Организм и его физиологические функции ...................... 12 
1.4. Гомеостаз ............................................................................. 13 
1.5. Учение о клетке. Клеточная теория .................................. 15 

1.5.1. Химический состав клетки .......................................... 18 
1.5.2. Клеточные структуры и их функции .......................... 26 

1.6. Ткани организма. Строение и функции ............................ 35 

ГЛАВА 2. НЕРВНАЯ СИСТЕМА................................................ 41 
ГЛАВА 3. ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ 
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ........................................... 58 

3.1. Принципы гормональной регуляции................................. 58 
3.2. Железы внутренней секреции ............................................ 59 

ГЛАВА 4. КРОВЬ .......................................................................... 67 

4.1. Состав и функции крови ..................................................... 67 
4.2. Свертывание крови ............................................................. 71 
4.3. Группы крови ...................................................................... 71 
4.4. Иммунитет ........................................................................... 73 
4.5. Лимфа ................................................................................... 74 

ГЛАВА 5. СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА ................. 75 

5.1. Строение сердца .................................................................. 75 
5.2. Строение сосудов ................................................................ 79 
5.3. Круги кровообращения....................................................... 83 
5.4. Лимфообращение ................................................................ 85 
5.5. Предупреждение сердечно-сосудистых заболеваний ..... 87 

ГЛАВА 6. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА .................................... 88 

6.1. Внешнее дыхание ................................................................ 88 
6.2. Транспорт газов ................................................................... 93 
6.3. Обмен газов в легких и тканях .......................................... 94 

ГЛАВА 7. ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ......................... 96 
ГЛАВА 8. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ. ПИТАНИЕ ............................. 106 

8.1. Обмен веществ .................................................................. 106 

8.1.1. Обмен белков .............................................................. 106 
8.1.2. Обмен углеводов ........................................................ 107 
8.1.3. Обмен жиров ............................................................... 108 
8.1.4. Водно-солевой обмен ................................................. 109 
8.1.5. Витамины .................................................................... 110 

8.2. Рациональное питание ...................................................... 114 

ГЛАВА 9. ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ............................. 119 

9.1. Строение почек ................................................................. 119 
9.2. Образование мочи ............................................................. 120 

ГЛАВА 10. ПОЛОВАЯ СИСТЕМА ........................................... 123 

10.1. Женская половая система ............................................... 123 
10.2. Мужская половая система человека .............................. 126 

 

ВВЕДЕНИЕ 

Успешное освоение студентами, проходящими обучение по 

специальности 
«Техносферная 
безопасность», 
таких 

профильных дисциплин, как «Медико-биологические основы 
безопасности жизнедеятельности», «Охрана труда» и «Гигиена 
труда», затруднено. Это связано с сокращением объема базовой 
школьной программы по естественно-научным предметам 
(биологии и химии) для обучающихся в непрофильных классах, 
в связи с чем возникает дефицит знаний по данным предметам. 
Поэтому необходимо расширенное, детальное и методически 
корректное освоение этих дисциплин студентами первых курсов 
обучения. Одной из этих дисциплин является «Физиология 
человека». Знания анатомического строения, согласованного 
функционирования органов и систем человеческого организма 
необходимы для понимания и успешного освоения медико-
биологических 
основ 
безопасности 
жизнедеятельности, 

производственной гигиены и санитарии, и промышленной 
токсикологии. 

В данном учебном пособии приведены сведения по общей и 

частной физиологии человека, что позволяет сформировать у 
студентов комплексный подход к пониманию этой дисциплины. 
Раздел общей физиологии рассматривает физиологию, как 
научную дисциплину, выделяет ее основные задачи и понятия. 
В этом разделе разобрано важнейшее с точки зрения понимания 
связи человека с окружающей средой понятие гомеостаза и 
приведены его примеры. Здесь же представлен материал по 
тканям, составляющим основу всех органов и систем организма 
человека. В рамках частной физиологии представлены сведения 
о системах организма, таких как нервная, сердечно-сосудистая, 
дыхательная, пищеварительная, система крови и т. д., а также 
рассмотрено функционирование организма как единого целого с 
точки 
зрения 
нейрогуморальной 
регуляции 
процессов 

жизнедеятельности. 

ГЛАВА 1. ФИЗИОЛОГИЯ. ПРЕДМЕТ И МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ. 

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ОРГАНИЗМ КАК ЦЕЛОСТНАЯ 

СИСТЕМА. СТРОЕНИЕ КЛЕТКИ. СТРОЕНИЕ  

И ВИДЫ ТКАНЕЙ 

 

1.1 Физиология как биологическая дисциплина 
Физиология (от греч. рhysis – природа, logos - учение) – 

биологическая 
дисциплина, 
изучающая 
функции 
живого 

организма, проявляющиеся в процессе его существования и 
взаимодействия с окружающей средой и механизмы их 
реализации, обеспечивающие его жизнедеятельность. 

Развитие физиологии происходило в неразрывной связи с 

историей 
общественно-экономических 
формаций, 
поэтому 

физиология как наука возникла из насущных потребностей 
человеческого общества. Физиология прошла большой путь, и 
на стыке ее и других наук развилось целая плеяда новых 
самостоятельных научных направлений. 

Любой живой организм, вне зависимости от уровня его 

организации (одноклеточный или многоклеточный), не может 
существовать без постоянного взаимодействия с окружающей 
средой, из которой поступает необходимая для развития, роста и 
поддержания 
жизненных 
функций 
организма 
энергия. 

Окружающая среда является источником питания и в нее из 
живого 
организма 
удаляются 
ненужные 
ему 
продукты 

жизнедеятельности. С обменом веществом и энергией между 
внешней средой и живым организмом связаны все свойства, 
обеспечивающие 
его 
жизнедеятельность: 
рост, 
развитие, 

накопление и высвобождение энергии. Окружающая среда и 
условия существования живого организма никогда не остаются 
постоянными – они изменяются, и вместе с ними изменяется 
обмен веществом и энергией между организмом и окружающей 
средой, т. е. проявления жизнедеятельности. 

Одна из задач физиологии состоит в исследовании тех 

изменений в организме, которые наблюдаются в результате 
взаимодействия с условиями его существования. Обмен 
веществом и энергией с окружающей средой происходит не 
только в живой, но и в неживой природе. Задача физиологии 
состоит 
в 
изучении 
качественных 
и 
количественных 

особенностей взаимодействия живого организма с внешней 
средой по сравнению с объектами неживой, неорганической 
природы. 

В 
процессе 
взаимодействия 
с 
окружающей 
средой 

органический мир Земли развивался от простейших организмов 
к многоклеточным и при этом изменялись как формы 
взаимодействия организма с окружающей средой, так и 
характер 
его 
жизнедеятельности. 
Так, 
например, 
в 

одноклеточном организме в обменных реакциях участвует вся 
его поверхность или, по крайней мере, ее значительная часть, 
тогда 
как 
у 
многоклеточных 
от 
дифференцировались 

специфические органы, при помощи которых происходит 
поступление в организм тех или иных веществ и удаление 
продуктов обмена во внешнюю среду. Те или иные изменения 
условий 
существования 
у 
одноклеточных 
организмов 

осуществляются 
непосредственно, 
в 
то 
время 
как 
у 

многоклеточных 
имеется 
специфический 
аппарат 
для 

улавливания 
этих 
изменений 
и 
формирования 
тех 

приспособительных реакций, которые наиболее соответствуют 
новым условиям окружающей его среды. Задача физиологии 
состоит в исследовании тех качественных и количественных 
преобразований, которые происходят в органическом мире в 
процессе его эволюционного развития, а также и того общего, 
что объединяет живые организмы, стоящие на различных 
ступенях эволюции. 

Каждый 
живой 
организм, 
на 
какой 
бы 
ступени 

эволюционного развития он не находился, в процессе своего 

существования претерпевает количественные и качественные 
преобразования, 
причем 
каждый 
этап 
существования 

индивидуального 
организма 
имеет 
свои 
специфические 

особенности. Например, для растущего молодого организма 
свойственно преобладание процессов синтеза над процессами 
распада и более высокий уровень обменных реакций. Напротив, 
в 
период 
старения 
интенсивность 
обменных 
процессов 

снижается, феномен самообновления уступает место явлениям 
разрушения. 
Естественно, 
что 
характер 
взаимодействия 

организма с окружающей средой на этих этапах будет 
неодинаковым. Задача физиологии состоит в исследовании тех 
качественных и количественных преобразований, которые 
происходят в организме в процессе его индивидуального 
развития – онтогенеза. 

В соответствии с конкретными задачами вся физиология 

человека и животных может быть разделена на ряд частных 
направлений. 

Так в задачу общей физиологии входит изучение тех 

процессов, которые совершаются в живом организме, в 
особенности их качественного отличия по сравнению с 
неорганической природой. 

Эволюционная или сравнительная физиология изучает 

особенности 
жизнедеятельности 
организмов, 
стоящих 
на 

различных ступенях эволюционной лестницы, а также те общие 
законы, которым подчиняются проявления жизни у различных 
по своему эволюционному развитию живых организмов. 

Возрастная физиология имеет своей задачей изучение тех 

качественных и количественных изменений, которые имеют 
место в процессе индивидуального развития животного и 
человеческого организма. 

В 
качестве 
самостоятельного 
раздела 
физиологии 

выделяется физиология человека, направленная на разрешение 
задач, 
обусловленных 
теми 
специфическими 
чертами 

жизнедеятельность организма человека, которые не встречаются 
в мире животных. Например, такие виды как трудовая 
деятельность, особенность людей общаться друг с другом при 
помощи слов, наличие искусственно созданных компонентов 
окружающей среды (физические, химические и биологические 
факторы антропогенного происхождения), значительно сложнее 
тех, которые отмечаются у животных. 

Физиология 
человека 
в 
свою 
очередь 
делится 
на 

нормальную 
и 
патологическую 
физиологию. 
В 
задачу 

нормальной 
физиологии 
входит 
изучение 
проявлений 

жизнедеятельности здорового человеческого организма, тогда 
как 
патологическая 
физиология 
изучает 
закономерности 

жизнедеятельности больного человека. 

К 
проявлениям 
жизнедеятельности 
животного 
и 

человеческого организма относятся физиологические функции и 
реакции. 

Физиологической 
функцией 
называется 
проявление 

жизнедеятельности, 
вызванное 
изменениями 
условий 

существования 
и 
имеющее 
приспособительное 
значение. 

Функциями 
организма 
являются 
обмен 
веществ, 

формообразование, движение, рост, размножение, восприятие 
внешней среды и формирование ответа на эти изменения. 
Физиологические функции направлены на приспособление 
организма к меняющимся условиям существования, т. е. на 
такое изменение деятельности, которое наиболее полно 
соответствует условиям окружающей среды. 

Физиологической реакцией называется любое изменение – 

усиление или ослабление – деятельности в целом организма или 
в 
отдельных 
его 
органах 
или 
системах 
органов. 
К 

физиологическим относятся те функции или реакции, которые 
соответствуют 
здоровому 
человеческому 
и 
животному 

организму. 

Задачей 
нормальной 
физиологии 
человека 
является 

изучение физиологических функций и реакций здорового 
человеческого организма, тех особенностей физиологических 
функций и реакций, которые обусловлены специфическими 
условиями существования человека. 

Нормальная физиология человека в настоящее время 

представляет науку, из которой можно выделить ряд научных 
дисциплин, имеющих свои самостоятельные задачи. Так, 
физиология труда занимается исследованием физиологических 
функций и реакций человеческого организма в процессе 
трудовой 
деятельности. 
Изучением 
особенностей 

жизнедеятельности человеческого организма при авиационных 
и космических полетах, сопровождающиеся действием на 
человека 
ускорений, 
вибраций, 
шума, 
пониженного 

атмосферного давления, перегрузок, невесомости занимается 
авиационная и космическая физиология. Климатофизиология 
исследует действие климатических факторов на организм 
человека. В последнее время большое внимание стало уделяться 
экологической физиологии человека, в задачу которой входит 
изучение реакций организма как на климатогеографические 
условия, так и на техногенные факторы окружающей среды. 
 

1.2. Методы исследования в физиологии 
Физиология, являясь экспериментальной наукой, не может 

удовлетвориться только наблюдением. Необходимо выяснить, 
как и почему происходят те или иные физиологические 
процессы. Для этого необходимы наблюдения в измененных 
условиях, которые создаются самим экспериментатором. При 
этом для точности эксперимента и последующего анализа 
полученных результатов стараются изменять только один 
исследуемый фактор, тогда как все остальные сохраняются 
постоянными. В качестве примера можно привести методику 
удаления и методику трансплантации при выяснении функций и 

значения в организме того или иного органа. При установлении 
зависимости органа от влияния нервной системы, перерезают 
иннервирующие его нервные волокна, что является основой 
методики 
денервации 
и 
т. 
д. 
Большинство 
методик 

исследования 
функций 
органов 
требует 
хирургических 

операций, которые применяют как в острых, так и в 
хронических опытах. Кроме того, функцию органа изучают не 
только в целостном организме, но и в условиях изоляции его из 
организма. Для этой цели служит методика перфузии, когда 
через сосуды изолированного органа пропускают определенные 
растворы, состав которых регулируется экспериментатором. Все 
перечисленные и множество других методик служат целям 
глубокого 
проникновения 
в 
природу 
физиологических 

процессов организма. 

Однако 
для 
правильного 
и 
полного 
познания 

жизнедеятельности организма мало знать физиологические 
процессы, протекающие в отдельных органах изолированно от 
всех 
основных 
процессов 
организма. 
Необходимо 
то 

направление исследований, которое И.П. Павлов назвал 
«синтетической 
физиологией», 
противопоставляя 
ее 

«аналитической физиологии», изучающей отдельные органы, 
ткани и клетки. В случае синтетической физиологии организм 
изучается во всех взаимодействиях с внешней средой, когда 
физиолог максимально приближает окружающие условия к 
естественным. 
Важной 
особенностью 
синтетического 

исследования является принцип нервизма, где все функции 
организма животных и человека рассматриваются с точки 
зрения подчиненности нервной системе. 

Большую помощь в изучении функций организмов человека 

и животных оказало использование учеными современных 
достижений физики, электроники и вычислительной техники. 
Разработаны 
методы 
изучения 
функций 
организма 
без 

нанесения повреждений, когда, помещая на поверхности кожи