физа учебник. 9785986570600_1_Медицинская физиология по Гайтону и Холлу. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
Titul_done.indd i Titul_done.indd i 05.09.2017 13:23:39 05.09.2017 13:23:39 1 3 T H E D I T I O N Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology John E. Hall, PhD Arthur C. Guyton Professor and Chair Department of Physiology and Biophysics Director, Mississippi Center for Obesity Research University of Mississippi Medical Center Jackson, Mississippi Titul_done.indd ii Titul_done.indd ii 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 В Т О Р О Е И З Д А Н И Е Н А Р У С С К О М Я З Ы К Е Медицинская физиология по Гайтону и Холлу Джон Э. Холл Артур К. Гайтон Профессор и заведующий кафедрой физиологии и биофизики, директор Центра исследования ожирения в Миссисипи, Медицинский центр Университета Миссисипи, Джексон, Миссисипи Москва Логосфера 2018 Titul_done.indd iii Titul_done.indd iii 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 Предупреждение. Знания и практический опыт в области меди- цинской физиологии постоянно развиваются. Новые исследова- ния и клинический опыт расширяют наши знания, поэтому может возникнуть необходимость в изменении методов диа- гностики, способов лечения и лекарственной терапии. Практи- кующим врачам и исследователям нужно полагаться на соб- ственный опыт и знания в оценке информации и применении методов, описанных в данной книге. При использовании этой информации или методов следует учитывать как собственную безопасность, так и безопасность тех, перед кем они несут про- фессиональную ответственность. При назначении больным ле- карственных средств необходимо ознакомиться с сопроводи- тельной инструкцией, вложенной в упаковку, для уточнения рекомендованной дозы, способа и продолжительности примене- ния, а также противопоказаний. Только специалист, полагаясь на собственный опыт и знания о больном, отвечает за постанов- ку диагноза, определение дозировки и наилучшей схемы лече- ния для каждого пациента. В полном соответствии с законом ни издатель, ни автор не несут какой-либо ответственности за лю- бой вред и/или ущерб, нанесенный людям и собственности в связи с использованием материала, содержащегося в этой книге. Все права защищены. Не допускается воспроизведение или распространение в любой форме или любым способом (элек- тронным или механическим, включая фотокопирование, видео- запись или любую систему хранения и поиска информации) без письменного разрешения издателя. УДК 612 ББК 28.707.3 Х-720 Холл, Дж.Э. Медицинская физиология по Гайтону и Холлу / Дж.Э. Холл / Пер. с англ.; Под ред. В.И. Кобрина, М.М. Галагудзы, А.Е. Умрюхина. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Логосфера, 2018. — 1328 с. : ил. : 21,1 см. ISBN 978-5-98657-060-0 В новом издании классического учебника «Медицинская физиология» сохра- нены все традиции Артура К. Гайтона и Джона Э. Холла в представлении ключе- вых концепций физиологии. Учебник разделен на короткие и легкочитаемые главы, содержит много таблиц и рисунков (свыше 1200) для анализа информации, охватывает все главные системы организма человека и отражает самые последние сведения в области медицинской физиологии. Обсуждение основных концепций сопровождается клиническими примерами и описаниями молекулярно-клеточ- ных механизмов, важных с точки зрения практической медицины. Особое внима- ние уделяется взаимодействию главных систем организма, вопросам гомеостазиса и патофизиологическим проблемам. Данное издание в первую очередь предназначено для студентов и аспирантов медицинских и биологических факультетов высших учебных заведений. УДК 612 ББК 28.707.3 Данное издание представляет собой перевод с английского оригинального издания Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 13th ed. Перевод опубликован по контракту с издательством Elsevier Inc. Научное редактирование перевода Кобрин Владимир Исаакович, доктор медицинских наук, профессор Галагудза Михаил Михайлович, доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН, директор Института экспериментальной медицины ФГБУ «СЗФМИЦ им. В.А. Алмазова» Минздрава России Умрюхин Алексей Евгеньевич, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой нормальной физиологии ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет) Перевод с английского Зоненко О.Г. (главы 63–67), Кузнецова Т.Е. (главы 4–8, 33–62, 85), Монгуш М.И. (главы 68–84), Свешников Д.С. (главы 1–3, 25–32), Трубецкая Л.В. (главы 9–24) Х-720 © Elsevier Inc., 2016 © ООО «Логосфера», перевод, оформление русского издания, 2018 ISBN 978-5-98657-060-0 (рус.) ISBN 978-1-4557-7005-2 (англ.) Titul_done.indd iv Titul_done.indd iv 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 Членам моей семьи за поддержку, терпение, понимание и любовь Артуру К. Гайтону за его исследования, полные творчества и новизны, преданность образованию, способность увлекать физиологией и за роль вдохновителя многочисленных учеников и последователей Titul_done.indd v Titul_done.indd v 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 Артур К. Гайтон, доктор медицины 1919–2003 Titul_done.indd vi Titul_done.indd vi 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 vii Внезапная гибель доктора А.К. Гайтона в авто- мобильной катастрофе 3 апреля 2003 г. ошело- мила и опечалила всех, кому посчастливилось знать его. Артур Гайтон был гигантом в области физиологии и медицины, лидером среди лиде- ров, великим учителем мирового уровня и вдох- новляющим примером для подражания. Артур Гайтон родился в Оксфорде в семье доктора Билли С. Гайтона — весьма уважаемого специалиста по болезням глаз, уха, горла и носа, позднее ставшего деканом Медицинской школы Университета Миссисипи, и Кейт С. Гайтон — преподавателя математики и физики, которая до брака была миссионером в Китае. В детстве и юности Артур любил наблюдать за работой своего отца в клинике, играть в шах- маты и обмениваться сюжетами с Уильямом Фолкнером, строить парусные шлюпки (одну из которых он позднее продал Фолкнеру). Кроме того, он создавал бесчисленные механические и электрические устройства, которые продолжал делать в течение всей жизни. Его блестящий ум проявился рано — он стал первым учеником в своем классе в Университете штата Миссисипи. Позднее Артур Гайтон был лучшим студентом Гарвардской медицинской школы, а затем аспи- рантом, когда начал осваивать хирургию в глав- ном госпитале штата Массачусетс. Его медицинское образование дважды пре- рывалось: сначала в связи со службой во флоте во время Второй мировой войны, затем в 1946 г. из-за поразившего его полиомиелита во время последнего года прохождения вторичной специ- ализации. Паралич правой ноги, левой руки и мышц плечевого пояса привел его в курортный город Уорм-Спрингс, где А.К. Гайтон лечился девять месяцев. Здесь он применил свой изобре- тательный ум для создания первого моторизо- ванного инвалидного кресла с рычагом управле- ния, подъемника с мотором для больных, спе- циального фиксирующего устройства для ног и других аппаратов, предназначенных для инва- лидов. А.К. Гайтон вернулся в Оксфорд, где посвя- тил себя преподавательской и научной деятель- ности в Медицинской школе Университета Мис- сисипи, и в 1948 г. был назначен на должность заведующего кафедрой физиологии. В 1951 г. его признали одним из 10 выдающихся людей на- ции. Вскоре после переезда Медицинской шко- лы Университета Миссисипи в город Джексон в 1955 г. А.К. Гайтон разработал одну из первых всемирных программ исследований сердечно- сосудистой системы. Замечательная жизнь уче- ного, литератора и преданного отца подробно описана в биографии, изданной в 1989 г. [1]. Научное наследие Артура Гайтона, представ- ленное в 600 статьях и 40 книгах, позволяет счи- тать его одним из выдающихся физиологов. Его исследования охватили фактически все аспекты проблемы регуляции сердечно-сосудистой си- стемы и послужили основой многих плодотвор- ных концепций, которые ныне являются неотъ- емлемой частью понимания таких нарушений, как артериальная гипертензия, сердечная недо- статочность и отек. Трудно обсуждать физио- логию системы кровообращения, не учитывая представлений А.К. Гайтона о сердечном выбро- се и венозном возврате, отрицательном давле- нии интерстициальной жидкости и регуляции объема жидкости в тканях и отеке, регуляции тканевого кровотока и саморегуляции кровото- ка во всем организме, о натрийурезе в зависи- мости от почечного давления и долговременной регуляции артериального давления. Одним из самых важных научных достиже- ний доктора А.К. Гайтона было применение им технических принципов и системного анализа к сердечно-сосудистой регуляции. Он использо- вал математические и графические методы для количественной оценки разных аспектов функ- ции системы кровообращения еще до того, как стали широко доступны компьютеры. Исполь- зование в научных исследованиях компьютеров дало ему возможность расширить модели сер- дечно-сосудистой системы и включить в них, наряду с сердцем и сосудами, почки и жидкости тела, гормоны и вегетативную нервную систему [2]. А.К. Гайтон провел первый всесторонний системный анализ регуляции кровяного давле- Памяти автора Titul_done.indd vii Titul_done.indd vii 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 viii Памяти автора ния. Этот уникальный подход к физиологиче- скому исследованию предшествовал появлению биомедицинской инженерии, которую А.К. Гай- тон помогал внедрять в физиологию, способ- ствуя применению и широкому использованию количественных методов в физиологии. Дань гению Артура Гайтона — широкое при- знание его концепций регуляции сердечно-со- судистой системы. Эти концепции, казавшиеся сначала «еретическими», стимулировали иссле- дователей во всем мире проверить их экспери- ментально. В настоящее время многие из его представлений о механизмах регуляции сердеч- но-сосудистой системы являются неотъемлемой частью учебных программ большинства курсов медицинской физиологии. Они остаются фун- даментальными для нескольких поколений фи- зиологов, исследующих сердечно-сосудистую си- стему. Доктор А.К. Гайтон получил более 80 высших наград от разных научных и гражданских орга- низаций и университетов всего мира, особенно за исследования в области физиологии сердеч- но-сосудистой системы. Среди них премия Уигер- са Американского физиологического общества, премия фирмы «СИБА» от Совета по исследо- ванию высокого кровяного давления, премия Уи- льяма Гарвея от Американского общества арте- риальной гипертензии, премия за научные до- стижения Американской ассоциации сердца и премия фирмы «Мерк, Шарп и Доум» Между- народного общества артериальной гипертензии. Неудивительно, что в 1978 г. Артур Гайтон был приглашен Королевским колледжем врачей в Лондоне для чтения лекции в честь 400-й годов- щины со дня рождения Уильяма Гарвея, открыв- шего кровообращение. Свою любовь к физиологии доктор А.К. Гай- тон превосходно выразил в 1975 г. в президент- ском адресе, посвященном Американскому фи- зиологическому обществу [3] и названном «Фи- зиология, красота и философия». Процитирую лишь одно предложение из этого адреса: «Что другой человек, будь он богословом, юристом, доктором медицины, физиком или кем бы то ни было, знает больше, чем ты, физиолог, о жизни? Ведь физиология — истинное объяснение жиз- ни. Какой другой предмет обсуждения может быть более пленительным, более захватываю- щим, более привлекатель ным, чем сама жизнь?» Научные достижения доктора Артура Гайто- на легендарны, однако его педагогическая дея- тельность имела еще большее значение. Одно то, что он и его замечательная жена Рут воспитали 10 детей, ставших выдающимися врачами, — несомненный педагогический успех. Восемь детей Гайтона окончили Гарвардскую медицинскую школу, один — Медицинскую шко- лу Университета Дьюка и один — Медицинскую школу Университета Майами после получения степени доктора философии в Гарварде. В статье, опубликованной в Reader’s Digest в 1982 г., ярко описана их удивительная семейная жизнь [4]. Успех детей Гайтона не был случайным. Фи- лософией образования для доктора А.К. Гайтона был девиз «Обучение через действие». Дети уча- ствовали в таких бесчисленных семейных про- ектах, как проектирование и строительство дома и системы отопления, плавательного бассейна, теннисного корта, парусных шлюпок, электри- ческих автомобилей, детских колясок, бытовых технических приспособлений и даже электрон- ных аппаратов для Oxford Instruments Company. Телевизионные программы, например «Доброе утро, Америка» и «20/20», описали домашнюю атмосферу, созданную Артуром и Рут Гайтон для воспитания детей. Преданность А.К. Гайто- на семье превосходно выражена в посвящении к его учебнику «Медицинская физиология» [5]: Моему отцу за его бескомпромиссность, которой я руководствуюсь в жизни Моей маме за ее способность увлечь своих детей миром интеллектуальных ценностей Моей жене за ее изумительную преданность семье Моим детям за увлеченность полезным делом Доктор А.К. Гайтон более 50 лет был препо- давателем Университета в Миссисипи. Всегда за- нятый административными обязанностями, на- учными исследованиями, подготовкой к печати своих трудов и преподавательской деятельно- стью, он никогда не отказывался поговорить со студентом. Но не принимал приглашений про- читать престижную лекцию, если это совпадало с расписанием его учебной работы. Вклад Артура К. Гайтона в образование свя- зан с его помощью многим поколениям аспи- рантов и докторантов по физиологии. Он обу- чил более 150 ученых, 29 из которых возглавили кафедры, а 6 — стали президентами Американ- ского физиологического общества. А.К. Гайтон поддерживал в студентах веру в их способности и подчеркивал, что «в мире нау- ки действительно успешны лишь те, кто посто- янно занимается самообразованием». Он наста- ивал на том, чтобы его ученики интегрирова- ли свои экспериментальные данные в широкую концептуальную структуру современной науки. Учебник «Медицинская физиология» Артура Гайтона, впервые изданный в 1956 г., быстро стал самым востребованным в мире учебником по этой дисциплине. А.К. Гайтон обладал даром объяснять сложные понятия так ясно и занима- тельно, что изучение физиологии превращалось почти в развлечение. Он написал учебник не для Titul_done.indd viii Titul_done.indd viii 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 Памяти автора того, чтобы произвести впечатление на коллег, а чтобы учить своих студентов. Популярность учебника среди студентов сделала его самым ис- пользуемым учебником в истории физиологии. Свое существование учебник «Медицинская физиология» начал в виде лекционных записей, появившихся в начале 1950-х, когда А.К. Гайтон преподавал курс физиологии для студентов-ме- диков в Университете Миссисипи. Он узнал о трудностях с учебниками у студентов и начал раздавать им копии своих лекций. Описывая свои впечатления, доктор А.К. Гайтон утверж- дал: «Многие учебники по медицинской физио- логии стали дискурсивными*. Пишут их в ос- новном преподаватели физиологии для других преподавателей языком, понятным преподава- телю, но трудно воспринимаемым студентом, изучающим медицинскую физиологию [6]». Своим учебником «Медицинская физиоло- гия», переведенным на 13 языков, А.К. Гайтон, вероятно, сделал для преподавания физиологии в мире больше, чем любой другой человек. В отличие от большинства известных учебников, часто имеющих 20 и более авторов, первые во- семь изданий были полностью написаны самим А.К. Гайтоном — случай беспрецедентный для большого медицинского учебника. За громад- ный вклад в медицинское образование доктор А.К. Гайтон получил в 1996 г. от Ассоциации американских медицинских колледжей (AAMC) премию Абрахама Флекснера. Кроме того, в его честь Американское физиологическое общество учредило ежегодную премию Артура Гайтона за заслуги в области преподавания. Достижения доктора А.К. Гайтона выходят далеко за пределы науки, медицины и образова- ния. Он был образцом для подражания во всем. Никто не оказал большего влияния на мою на- учную карьеру, чем доктор А.К. Гайтон. Он учил своих студентов не только физиологии, а гораз- * Отсутствие структуры и логической последовательности в изложении материала — Прим. научн. ред. до большему — он учил нас жизни. Учил не столь- ко тем, что говорил, сколько своим мужеством и верностью высочайшим стандартам. У доктора А.К. Гайтона была особая способ- ность увлекать людей своей неукротимой силой духа. Хотя у него были серьезные проблемы со здоровьем из-за полиомиелита, те из нас, кто с ним работал, никогда не воспринимали его как инвалида. Нам приходилось стараться не отста- вать от него! Он не поддавался болезни. Его му- жество бросало нам вызов и вдохновляло нас. Мы приветствуем великолепную жизнь Ар- тура Гайтона, сознавая, что в неоплатном долгу перед ним. Он передал нам творческий и нова- торский подход к исследованию и много новых научных концепций, предоставил студентам во всем мире возможность понять физиологию, а многим из нас подарил захватывающую науч- ную карьеру. А.К. Гайтон вдохновлял нас своей преданно- стью науке и образованию, уникальной способ- ностью открывать лучшее в окружающих лю- дях, теплотой и щедростью души. Его личность очаровывала каждого, кто его знал. Доктор Артур Гайтон останется в нашей па- мяти ярким примером самого лучшего в чело- веке. Артур Гайтон был реальным героем мира, и его наследие будет жить века. Джон Э. Холл Литература 1. Brinson C, Quinn J. Arthur C. Guyton — His Life, His Family, His Achievements. Jackson, MS, Hederman Brothers Press, 1989. 2. Guyton AC, Coleman TG, Granger HJ. Circulation: overall regula- tion. Ann Rev Physiol 34:13-46, 1972. 3. Guyton A.C. Past-President’s Address. Physiology, Beauty and a Philosophy. The Physiologist 8:495-501, 1975. 4. Bode R. A Doctor Who’s Dad to Seven Doctors — So Far Readers’ Digest, December, 1982, pp. 141–145. 5. Guyton AC. Textbook of Medical Physiology. Philadelphia, Saun- ders, 1956. 6. Guyton AC. An author’s philosophy of physiology textbook writ- ing. Adv Physiol Ed 19: sl–s5, 1998. Titul_done.indd ix Titul_done.indd ix 05.09.2017 13:23:40 05.09.2017 13:23:40 xi Учебник «Медицинская физиология» (первое из- дание) был написан Артуром К. Гайтоном почти 60 лет назад. В отличие от многихмедицинских учебников, часто имеющих 20 и более авторов, первые восемь изданий учебника «Медицинская физиология» были написаны полностью докто- ром А.К. Гайтоном. А.К. Гайтон имел талант объяснять сложное в простой и интересной форме, что делало из- учение физиологии захватывающим занятием. Он писал учебник «Медицинская физиология» для того, чтобы помочь студентам изучать этот предмет, а не для того, чтобы поразить коллег. Мне посчастливилось работать с доктором А.К. Гайтоном в тесном сотрудничестве в тече- ниепочти 30 лет, я был удостоен чести помогать ему при подготовке 9-го и 10-го изданий. После трагической гибели А.К. Гайтона в 2003 г. я по- чувствовал ответственность за подготовку следу- ющих изданий учебника «Медицинская физио- логия». При подготовке 13-го издания моя цель была та же, что и в работе над предыдущими издани- ями, — объяснить языком, понятным студентам, как различные клетки, ткани и органы челове- ческого тела работают вместе для поддержания жизни. Эта была трудная задача, поскольку бы- строе расширение наших знаний физиологии продолжает раскрывать тайны организма. Были разработаны новые методы изучения молеку- лярной и клеточной физиологии. Мы все больше представляем принципы физиологии с позиции молекулярных и физических наук, а не просто как ряд отдельных и необъяснимых биологиче- ских феноменов. Учебник «Медицинская физиология», однако, не справочник по современным достижениям в области физиологии. Учебник сфокусирован на основных принципах физиологии, которые не- обходимо знать тем, кто начинает свою деятель- ность в области медицины и ухода за пациента- ми, тем, кто изучает биологию и смежные науки об организации жизни и здоровья. Учебник также будет полезен врачам и меди- цинским работникам, которые стремятся к по- вышению уровня понимания механизмов забо- леваний человека. В новом издании я старался сохранить преж- нюю удобную для студентов унифицированную структуру текста и обеспечить полноту изложе- ния материала для того, чтобы студенты захоте- ли использовать книгу в качестве базы для сво- его профессионального роста. Надеюсь, что этот учебник сможет отразить величие человеческо- го организма и его функций и будет стимулиро- вать студентов к изучению физиологии на про- тяжении всей профессиональной деятельности. Физиология обеспечивает связь между фун- даментальными науками и медициной. Боль- шим достоинством физиологии является то, что она объединяет индивидуальные функции раз- ных клеток, тканей и органов всего тела в единое целое — человеческий организм. Действитель- но, организм человека гораздо больше, чем про- сто сумма его частей, и жизнь зависит от общей функции организма, а не от функции отдельных частей тела. Это подводит нас к важному вопросу: как отдельные органы и системы объединяются для поддержания надлежащей функции всего орга- низма? К счастью, наш организм имеет множе- ство регуляторных механизмов с обратной свя- зью, что обеспечивает функциональное равнове- сие, без которого мы не могли бы существовать. Физиологи называют такой уровень регуляции внутренней среды гомеостазисом. Различные за- болевания нарушают это функциональное рав- новесие и ослабляют гомеостазис. Критическое нарушение даже одной функции делает невоз- можной жизнь всего организма. В связи с этим цель этой книги — показать эффективность и красоту механизмов гомеостазиса, а также ре- зультаты нарушений их функций при болезни. Кроме того, мы стремились к максимально возможной точности. С этой целью были со- браны различные предложения и критические замечания физиологов, студентов и клиници- стов всего мира и использованы для проверки точности фактических данных. Однако при пе- реработке нескольких тысяч битов информации |