Соглашение о взаимодействии и сотрудничестве образец. Договор о сотрудничестве: образец. Договор между юридическими лицами
Физиология - динамическое изучение функций живого организма и составляющих его органов, клеток и молекул - всегда развивалась вместе с медициной: и столетия тому назад, и сейчас цели и задачи физиологии человека (медицинской физиологии) прежде всего ориентированы на здоровье человека.
Этимология. В дневнегреческом языке термин physiologia появился примерно за 600 лет до нашей эры. Как в древнегреческом, так и в латинском языках термин physiologia образован из корней «физио» (греч. physis - природа, природные свойства) и «логос» (греч. logos - учение, наука).
Содержательные определения. Отечественный «Энциклопедический справочник медицинских терминов» определяет корневую часть «физио-» как составную часть сложных слов, означающую «относящийся к природе, к природным свойствам, к физическим факторам», а термин «физиология» как медико-биологическую науку, изучающую жизнедеятельность целостного организма и его частей (систем, органов, тканей, клеток) и выявляющую причины, механизмы и закономерности жизнедеятельности организма и его взаимодействия с окружающей средой.
Полный словарь современного английского языка «Random House Webster"s Unabridged Dictionary»: «физиология - наука о функциях живых организмов и их частей, включая все химические и физические процессы, происходящие в них».
«Британская Энциклопедия» (http://www.britannica.com): «физиология - изучение функционирования живых организмов и составляющих его клеток, органов и тканей».
Медицинская физиология - фундамент современной медицины - изучает функции организма человека во взаимодействии с окружающей средой. Все системы организма взаимосвязаны, а их функции дополняют друг друга. Жизнедеятельность целостного организма определяется функциями систем отдельных органов, которые зависят от того, как работают клетки, входящие в их состав. В свою очередь, активность клеток определяется взаимодействием между субклеточными структурами и неисчислимым количеством внутриклеточных молекул. Таким образом, медицинская физиология , изучая организм как единое целое, приходит к интегрированному пониманию процессов, происходящих на уровне молекул, клеток и органов.
Связь физиологии с медициной и другими биологическими науками
Медицина заимствовала из физиологии физико-химические представления об организме и его функциях (например, физиологические показатели жизнедеятельности органов и систем здорового человека для оценки понятий «здоровье» и «болезнь»; отклонения от физиологической нормы клиническая медицина оценивает как проявления заболевания). Например, нарушение одной функции (сократимость миокарда в виде слабости сердечной мышцы) вызывает первичный патологический эффект (уменьшение сердечного выброса), а нарушение насосной функции сердца в свою очередь приводит к серии вторичных эффектов (отёкам, гипоксии и т.д.), что запускает физиологические регулирующие механизмы обратной связи.
Физиологи разработали многие методы и тесты для контроля жизнедеятельности организма. Такие функциональные пробы применяют для диагностики заболеваний, мониторинга течения болезни и для оценки результатов применяемой терапии (например, мониторинг деятельности сердца, дыхательные функциональные тесты, почечные пробы, определение количества различных ионов, газов и гормонов в плазме крови).
Физиология - прародительница ряда биологических наук - биохимии, биофизики, биоэнергетики и др. Начиная от зарождения физиологии как экспериментальной науки (открытие английским врачом и физиологом Уильямом Гарвеем в 1628 г. кровообращения) физиология постепенно превращается из качественной - описывающей физиологические феномены - дисциплины, в науку количественную, раскрывающую суть реально происходящих процессов на молекулярном уровне.
Орлов Р.С., Ноздрачёв А.Д. Нормальная физиология: Учебник. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 688 с.
Глава 1. Основные понятия и принципы. С. 7-8.
Гарвей Уильям (Garvey W.), английский врач и исследователь, отец научной физиологии (1578–1657). В своей знаменитой книге (1628) «Expercitato anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus» (Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных) обосновал представление о циркуляции крови по замкнутой системе сосудов. Сердцу отводилась роль насоса, оно выбрасывало кровь в артерии, те переносили её к тканям. От тканей кровь оттекала по венам. Из этого следовало, что кровь должна каким-то образом проникать сквозь ткани из артерий в вены. Гарвей не мог увидеть мельчайшие сосуды, связывающие артерии с венами, но теоретически доказал их существование.
Физиология - это наука о том, как функционируют органы и системы живых организмов. Что изучает наука физиология? Больше, чем любая другая она изучает биологические процессы на элементарном уровне для того, чтобы объяснить, как работает каждый отдельный орган и весь организм в целом.
Понятие «физиология»
Как сказал один знаменитый физиолог Эрнест Старлинг, физиология сегодня - это медицина завтрашнего дня. - это наука о механических, физических и биохимических функциях человека. которая служит основой для современной медицины. Как дисциплина, она имеет отношение к таким областям, как медицина и здравоохранение, и создает основу для понимания того, как человеческий организм адаптируется к стрессам, болезням и физической активности.
Современные исследования в области физиологии человека способствуют появлению новых способов обеспечения и повышения качества жизни, развитию новых медицинских методов лечения. Основным принципом, который является основой для изучения физиологии человека, является поддержание гомеостаза посредством функционирования сложных систем управления, охватывающих все уровни иерархии человеческой структуры и функций (клеток, тканей, органов и систем органов).
Физиология человека
Как наука занимается изучением механических, физических и биохимических функций человека в добром здравии, его органы и клетки, из которых они состоят. Основной уровень внимания физиологии - это функциональный уровень всех органов и систем. В конечном счете наука дает представление о комплексных функциях организма в целом.
Анатомия и физиология являются тесно связанными между собой областями исследования, анатомия изучает формы, а физиология - функции. Что изучает наука физиология человека? Эта биологическая дисциплина занимается изучением того, как тело функционирует в нормальном состоянии, а также исследует возможные дисфункции организма и различные заболевания.
Что изучает наука физиология? Физиология дает ответы на вопросы о том, как работает тело, что происходит, когда человек рождается и развивается, о том, как системы организма адаптируются в условиях стрессов, таких как физические упражнения или экстремальные условия окружающей среды, и о том, как изменяются функции организма при болезненных состояниях. Физиология затрагивает функции на всех уровнях, от нервов - к мышцам, от головного мозга - к гормонам, от молекул и клеток - до органов и систем.
Системы человеческого тела
Физиология человека как наука изучает функции органов человеческого тела. Телосложение включает в себя нескольких систем, которые работают вместе для нормального функционирования всего организма. Некоторые системы взаимосвязаны между собой, и один или несколько элементов одной системы могут быть частью или служить другой.
Выделяют 10 основных систем организма:
1) Сердечно-сосудистая система отвечает за перекачивание крови через вены и артерии. Кровь должна поступать в организм, постоянно вырабатывая топливо и газ для органов, кожи и мышц.
2) Желудочно-кишечный тракт отвечает за обработку пищи, ее переваривание и преобразование ее в энергию для организма.
3) отвечает за воспроизводство.
4) состоит из всех ключевых желез, отвечающих за выработку секреций.
5) - это так называемый «контейнер» для тела, для защиты внутренних органов. Ее главный орган, кожа, покрыт большим количеством датчиков, которые передают внешние сенсорные сигналы в головной мозг.
6) Опорно-двигательная система: скелет и мышцы ответственны за общую структуру и форму человеческого тела.
7) Дыхательная система представлена носом, трахеями и легкими и отвечает за дыхание.
8) помогает организму избавиться от нежелательных отходов.
9) Нервная система: сеть нервов соединяет мозг с остальным телом. Эта система отвечает за чувства человека: зрение, обоняние, вкус, осязание и слух.
10) Иммунная система защищает или пытается защитить тело от болезни и недуга. Если в организм проникают инородные тела, то система начинает вырабатывать антитела для защиты организма и уничтожения нежелательных гостей.
Кому и для чего нужно знать физиологию человека?
То, что изучает наука физиология человека, может быть увлекательной темой для врачей и хирургов. Кроме медицины, затрагиваются также другие области знаний. Данные физиологии человека имеют важное значение для спортивных специалистов, таких как тренер и физиотерапевт. Кроме того, в рамках мировой практики медицины применяются различные виды терапии, например, массаж, где также важно знать, как устроено тело, чтобы проводимое лечение было максимально эффективно и приносило только пользу, а не вред.
Роль микроорганизмов
Микроорганизмы играют ключевую роль в природе. Они делают возможным переработку материалов и энергии, они могут быть использованы как клеточные «фабрики» по производству антибиотиков, ферментов и пищевых продуктов, они также могут вызвать инфекционные заболевания у человека (например, заражение пищевым способом), животных и растений. Их существование напрямую зависит от способности к адаптации в переменчивой окружающей среде, наличия питательных веществ и света, важную роль играет также рН-фактор, такие категории, как давление, температура и многие другие.
Физиология микроорганизмов
Основу жизнедеятельности микроорганизмов и всех остальных живых существ составляет обмен веществ с окружающей средой (метаболизм). При изучении такой дисциплины, как физиология микроорганизмов, важную роль играет метаболизм. Это процесс построения химических соединений в клетке и их разрушения в процессе деятельности для получения необходимой энергии и строительных элементов.
Метаболизм включает в себя анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция). Физиология микроорганизмов изучает процессы роста, развития, питания, способы получения энергии для осуществления этих процессов, а также их взаимодействие с окружающей средой.
Физиология (физис - природа) - это наука о нормальных процессах жизнедеятельности организма, составляющих его физиологических систем, отдельных органов, тканей, клеток и субклеточных структур, механизмах регуляции этих процессов и влиянии на функции организма естественных факторов внешней среды.
Исходя из этого, в целом предметом физиологии является здоровый организм. Задачи физиологии включены в ее определение. Основным методом физиологии является эксперимент на животных. Выделено 2 основных разновидности экспериментов или опытов:
1. Острый опыт или вивисекция (живосечение). В процесс него производится хирургическое вмешательство, исследуются функции открытого или изолированного органа. После этого не добиваются выживания животного. Продолжительность острого эксперимента от нескольких десятков минут до нескольких часов (пример).
2. Хронический опыт. В процессе хронических опытов производят оперативное вмешательство для получения доступности к органу. Затем добиваются заживления операционных ран и лишь после этого приступают к исследованиям. Продолжительность хронических экспериментов может составлять многие годы (пример).
Иногда выделяют подострый эксперимент (пример).
Вместе с тем, для медицины требуются сведения о механизмах функционирования человеческого организма. Поэтому И.П. Павлов писал: «Экспериментальные данные, можно применять к человеку только с осторожностью, постоянно проверяя фактичность сходства с деятельностью этих органов у человека и животных". Следовательно, без постановки специальных наблюдений и опытов на человеке изучение его физиологии бессмысленно. Поэтому выделяют специальную физиологическую науку - физиологию человека. Физиология человека имеет предмет, задачи, методы и историю. Предметомфизиологии человека является здоровый человеческий организм.
Её задачи:
1.Исследование механизмов функционирования клеток, тканей, органов, систем, организма человека в целом
2. Изучение механизмов регуляции функций органов и систем организма
3. Выявление реакций человеческого организма и его систем на изменение внешней и внутренней среды
Так как физиология в целом экспериментальная наука, основным методом физиологии человека также является эксперимент. Однако эксперименты на человеке коренным образом отличаются от опытов на животных. Во-первых, подавляющее большинство исследований на человеке производится с помощью неинвазивных методов, т.е. без вмешательства в органы и ткани (пример ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ, анализы крови и т.д.). Во-вторых, эксперименты на человеке проводят только тогда, когда они не наносят вреда здоровью и с согласия испытуемого. Иногда острые опыты проводятся на человеке в клинике, когда этого требуют задачи диагностики (пример). Однако следует отметить, что без данных классической физиологии возникновение и развитие физиологии человека было бы невозможно (памятники лягушке и собаке). Еще И.П. Павлов, оценивая роль физиологии для медицины, писал: "Понимаемые в грубом смысле слова физиология и медицина неотделимы, знание физиологии необходимо врачу любой специальности". А также, что "Медицина лишь обогащаясь постоянно изо дня в день, новыми физиологическими фактами, станет, наконец тем, чем она должна быть в идеале, т.е. умением чинить испортившийся механизм человека и быть прикладным знанием физиологии" (примеры из клиники). Другой известнейший русский физиолог проф. В.Я. Данилевский отмечал: "Чем точнее и полнее будут определены признаки нормы для телесной и душевной жизни человека, тем правильнее будет диагноз врача для ее патологических отклонений”.
Физиология, являясь основополагающей биологической наукой, тесно связана с другими фундаментальными и биологическими науками. В частности, без знания законов физики невозможно объяснение биоэлектрических явлений, механизмов свето- и звуковосприятия. Без применения данных химии невозможно описание процессов обмена веществ, пищеварения, дыхания и т.д. Поэтому на границах этих наук с физиологией выделились дочерние науки биофизика и биохимия.
Так как структура и функция неразделимы, причем именно функция определяет формирование структуры, физиология тесно связана с морфологическими науками: цитологией, гистологией, анатомией.
В результате исследования действия различных химических веществ на организм из физиологии выделилась в самостоятельные науки фармакология и токсикология. Накопление данных о нарушениях механизмов функционирования организма при различных заболеваниях послужило основой возникновения патологической физиологии.
Выделяют общую и частную физиологию. Общая физиология изучает основные закономерности жизнедеятельности организма, механизмы таких базисных процессов как обмен веществ и энергии, размножение, процессы возбуждения и т.д. Частная физиология исследует функции конкретных клеток, тканей, органов и физиологических систем. Поэтому в ней выделяются такие разделы, как физиология мышечной ткани, сердца, почек, пищеварения, дыхания и т.д. Кроме того, в физиологии выделяют разделы, имеющие специфический предмет исследования или особые подходы в исследовании функций. К ним относятся эволюционная физиология (объяснение), сравнительная физиология, возрастная физиология.
В физиологии имеется целый ряд прикладных разделов. Это, например, физиология сельскохозяйственных животных.
В физиологии человека выделяют следующие прикладные разделы:
1.Возрастня физиология. Изучает возрастные особенности функций организма.
2.Физиология труда
3.Клиническая физиология. Это наука, использующая физиологические методики и подходы для диагностики и анализа патологических отклонений
4.Авиационная и космическая физиология
5.Физиология спорта
Физиология человека теснейшим образом связана с такими клиническими дисциплинами, как терапия, хирургия, акушерство, эндокринология, психиатрия, офтальмология и т.д. Например, эти науки используют для диагностики многочисленные методики разработанные физиологами. Отклонения нормальных параметров организма являются основой выявления патологии.
Некоторые разделы физиологии человека являются базой для психологии (физиология ЦНС, ВНД, сенсорных систем, психофизиология).
Физиология дословно – это учение о природе.
Физиология – это наука, изучающая процессы жизнедеятельности организма, составляющих его физиологических систем, отдельных органов, тканей, клеток и субклеточных структур, механизмы регуляции этих процессов, а так же действие факторов внешней среды на динамику жизненных процессов.
История развития физиологии.
Первоначально представление о функциях организма складывались на основе работ ученых Древней Греции и Рима: Аристотеля, Гиппократа, Галена и других, а так же ученых Китая и Индии.
Физиология стала самостоятельной наукой в XVII веке, когда наряду с методами наблюдения за деятельностью организма началась разработка экспериментальных методов исследования. Этому способствовали работы Гарвея, изучающего механизмы кровообращения; Декарта, описывающего рефлекторный механизм.
В XIX-XX веках физиология интенсивно развивается. Так, исследования возбудимости тканей провели К. Бернард, Лапик. Значительный вклад внесли ученые: Людвиг, Дюбуа-Реймон, Гельмгольц, Пфлюгер, Бэлл, Пенгли, Ходжкин и отечественные ученые Овсяников, Ниславский, Цион, Пашутин, Введенский.
Отцом русской физиологи называют Ивана Михайловича Сеченова. Выдающееся значение имели его труды по изучению функций нервной системы (центральное или сеченовское торможение), дыхания, процессов утомления и другое. В своей работе «Рефлексы головного мозга» (1863г) он развил идею о рефлекторной природе процессов, происходящих в мозге, включая процессы мышления. Сеченов доказал детерминированность психики внешними условиями, т.е. ее зависимость от внешних факторов.
Экспериментальное обоснование положений Сеченова осуществил его ученик Иван Петрович Павлов. Он расширил и развил рефлекторную теорию, исследовал функции органов пищеварения, механизмы регуляции пищеварения, кровообращения, разработал новые подходы в проведении физиологического опыта «методы хронического опыта». За работы по пищеварению в 1904 году ему была присуждена Нобелевская премия. Павлов изучал основные процессы, протекающие в коре больших полушарий. Используя разработанный им метод условных рефлексов, он заложил основы науки о высшей нервной деятельности. В 1935 году на всемирном конгрессе физиологов И. П. Павлов был назван патриархом физиологов мира.
Цель, задачи, предмет физиологии.
Опыты на животных дают много сведений для понимания функционирования организма. Однако, физиологические процессы, протекающие в организме человека, имеют значительные отличия. Поэтому в общей физиологии выделяют специальную науку – физиологию человека. Предметом физиологии человека является здоровый человеческий организм.
Основные задачи:
1. Исследование механизмов функционирования клеток, тканей, органов, систем органов, организма в целом.
2. Изучение механизмов регуляции функций органов и систем органов.
3. Выявление реакций организма и его систем на изменение внешней и внутренней среды, а так же исследование механизмов возникающих реакций.
Эксперимент и его роль.
Физиология – наука экспериментальная и ее основным методом является эксперимент.
1. Острый опыт или вивисекция («живосечение»). В его процессе под наркозом производят хирургическое вмешательство и исследуют функцию открытого или закрытого органа. После опыта выживания животного не добиваются. Длительность таких опытов – от нескольких минут до нескольких часов. Например, разрушение мозжечка у лягушки. Недостатками острого опыта являются малая продолжительность опыта, побочное влияние наркоза, кровопотери и последующая гибель животного.
2. Хронический опыт осуществляется путем проведения на подготовительном этапе оперативного вмешательства для доступа к органу, а после заживления приступают к исследованию. Например, наложение фистулы слюнного протока у собаки. Эти опыты имеют продолжительность до нескольких лет.
3. Иногда выделяют подострый опыт. Его длительность – недели, месяцы.
Эксперименты на человеке коренным образом отличаются от классических.
1. Большинство исследований проводят неинвазивным путем (ЭКГ, ЭЭГ).
2. Исследования, не наносящие вред здоровью испытуемого.
3. Клинические эксперименты – изучение функций органов и систем при их поражении или патологии в центрах их регуляции.
Регистрация физиологических функций проводится различными методами: простые наблюдения и графическая регистрация.
В 1847 году Людвиг предложил кимограф и ртутный манометр для регистрации кровяного давления. Это позволило свести к минимуму опытные ошибки и облегчить анализ полученных данных. Изобретение струнного гальванометра позволило зарегистрировать ЭКГ.
В настоящее время в физиологии большое значение имеет регистрация биоэлектрической активности тканей и органов и микроэлектронный метод. Механическую активность органов регистрируют с помощью механо-электрических преобразователей. Структуру и функцию внутренних органов изучают с помощью ультразвуковых волн, ядерно-магнитного резонанса, компьютерной томографии.
Все данные, полученные с помощью этих методик, поступают на электрические пишущие устройства и регистрируются на бумаге, фотопленке, в памяти компьютера и в дальнейшем анализируются.
Связь физиологии с другими науками.
Физиология – теоретическая основа медицины. Она является фундаментом для решения проблем, связанных с сохранением здоровья и работоспособности человека в разных условиях существования и в разные возрастные периоды.
Чтобы распознать болезнь, нужно знать нормальное состояние функций организма, а чтобы ее лечить, нужно иметь представление о механизмах изменчивости функций организма. Поэтому физиология, являясь основополагающей биологической наукой, тесно связана и с другими науками.
Так, без знания законов физики, невозможно объяснение биоэлектрических явлений в тканях, цвето- и звуковосприятие. Без применения данных химии нельзя описать процессы обмена веществ, пищеварения и дыхания. Поэтому на стыке этих наук с физиологией выделились биохимия, биофизика. Физиология тесно связана с морфологическими науками цитологией и гистологией, анатомией. Физиология связана с кибернетикой, которая изучает процессы управления внутри организма, механизмы обратной связи. Физиология раскрывает материальные основы некоторых высших функций человеческого мозга и тем самым тесно связана с психологией.
Математика, как способ обработки данных и моделирования процессов, широко применяется в физиологии. Физиология тесно связана с клиническими дисциплинами.
Основные разделы физиологии.
1. Общая физиология изучает основные закономерности жизнедеятельности организма и механизмы основных процессов.
2. Частная физиология – функции отдельных клеток, органов и физиологических систем. В ней выделяют физиологию мышечной ткани, физиологию сердца и другие.
3. Разделы, имеющие специфические предметы исследования и использующие особые подходы: эволюционная, сравнительная физиология.
4. В физиологии человека выделяют прикладные разделы: возрастная, клиническая физиология, физиология труда и спорта, авиационная и космическая физиология.
5. Некоторые разделы физиологии являются базой для психологии: физиология высшей нервной деятельности, физиология центральной нервной системы.
Механизм регуляции функций организма.
Организм – сложная саморегулирующаяся система, состоящая из клеток, тканей, органов. Они в свою очередь образуют физиологические системы, которые выполняют комплекс однородных функций (например, система дыхания). Физиологические системы являются наследственными. Все органы этих систем имеют единые механизмы регуляции. Они координируют их деятельность и согласовывают работу физиологических систем друг с другом.
В организме выделяют 2 системы регуляции: нервную и гуморальную (физиологически более древняя) – регуляция посредством физиологически активных веществ, циркулирующих в жидкостях организма – крови, лимфы, межклеточной жидкости.
Факторы гуморальной регуляции:
1. Гормоны желез внутренней секреции. Они образуются специальными инкреторными железами. Пример – инсулин, тироксин.
2. Продукты метаболизма и ионов.
3. Местные или тканевые гормоны, образуются группами специальных клеток, находящихся в различных органах. Пример APUD-система желудочно-кишечного тракта. Они транспортируются тканевой жидкостью на небольшие расстояния. Пример – гистамин.
4. Мембранные модуляторы. Действуют на уровне клеточных мембран (простагландины).
Особенности гуморальной регуляции.
1. Низкая скорость регулирующего воздействия. Это связано с низкой скоростью протекания соответствующих жидкостей, например, кровь, проходит полный круг за 22 секунды.
2. Медленное нарастание силы гуморального сигнала и медленное его снижение. Это связано с постепенным увеличением концентрации физиологически активных веществ и медленным их разрушением.
3. Отсутствие органа-мишени для действия физиологически активных веществ, т.к. физиологически активные вещества действуют на многие органы и ткани, имеющие соответствующие рецепторы. Пример – тироксин.
Нервная регуляция функций.
Животные имеют специальные органы движения и им требуется быстрое и точное согласование сокращения мышц. В результате у животных в процессе эволюции сформировалась нервная регуляция. Нервная регуляция функций – это регуляция деятельности тканей, органов, физиологических систем путем рефлексов. Рефлекс – это ответная реакция организма на изменения внешней или внутренней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы.
Впервые механическое объяснение реакций организма дал в XVII веке Рене Декарт. Он предложил гипотетическую схему формирования непроизвольного движения. Термин «рефлекс» ввел в физиологию в 1771 году Унцер, в Прохазка в 1800 году разработал схему простейшей рефлекторной дуги.
И. М. Сеченов распространил рефлекторный принцип действия нервной системы на любую, в том числе и высшую нервную деятельность организма. Он показал, что рефлекс отражает сложные, но материальные процессы, протекающие в центральной нервной системе во взаимодействии с внешней средой. И. М. Сеченовым предложены следующие положения:
1. Высшая деятельность организма в конечном итоге сводится к движению.
2. Всякое движение по своему происхождению есть рефлекс.
И. П. Павлов развил и экспериментально обосновал рефлекторную теорию. Он разделил все рефлексы по механизму образования на безусловные (врожденные) и условные (приобретенные).
Основные положения рефлекторной теории Павлов сформулировал в работе «Ответ физиолога психологам».
1. Принцип детерминизма, взаимообусловленности. Нет действия без причины, т.е. всякий рефлекторный акт является результатом действия раздражителя на организм.
2. Принцип анализа и синтеза. В центральной нервной системе постоянно происходит анализ сигналов, а так же синтез с формированием ответной реакции.
3. Принцип структурности. Любой процесс в нервной системе имеет определенную структурную организацию.
Морфологической основой любого рефлекса является рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга – это путь прохождения рефлекторной реакции (нервных импульсов).
Рефлекторная дуга соматического (двигательного) рефлекса состоит из следующих звеньев:
1. Рецептор – воспринимает раздражение.
3. Нервный центр.
4. Эфферентное нервное волокно.
5. Эфферентный или рабочий орган.
В ряде рефлекторных дуг имеется шестое звено – это нейрон обратной связи (обратная афферентация). Он реагирует на рефлекторный ответ и контролирует его. В соматической дуге выделяют нейроны, выполняющие определенные функции. В простейшей моносинаптической рефлекторной дуге 2 нейрона – чувствительный и двигательный. В простой полисинаптической дуге выделяют чувствительный нейрон, вставочный нейрон, исполнительный эфферентный нейрон
В дуге вегетативного рефлекса имеются следующие звенья:
1. Рецептор.
2. Афферентное нервное волокно.
3. Нервный центр – в больших рогах спинного мозга.
4. Преганглионарное нервное волокно.
5. Вегетативный ганглий.
6. Постганглионарное нервное волокно.
7. Исполнительный орган.
Нервные центры разных уровней центральной нервной системы связаны между собой.
Особенности нервной регуляции:
1. Большая скорость регулирующего воздействия, импульсы по рефлекторной дуге распространяются быстро.
2. Нервное волокно, идущее от нервного центра, заканчивается строго на определенном органе или эффекторе. Возможен быстрый самоконтроль и саморегуляция за счет нейронов обратной связи.
В организме нервная и гуморальная регуляции тесно связаны, образуют единую систему нейрогуморальной регуляции . Это обусловлено следующим:
1. Железы внутренней секреции имеют вегетативную регуляцию.
2. В гипоталамусе вырабатываются нейрогормоны, они регулируют деятельность гипофиза, поэтому в гипоталамо-гипофизарной системе происходит переключение нервных влияний на гуморальные.
3. Ряд гормонов желез внутренней секреции оказывают влияние на нервную систему – адреналин, норадреналин, тироксин.
4. Ряд местных гормонов – нейромедиаторы – играют роль передатчиков сигнала от одного нейрона к другому, изменяют протекание рефлексов.
Биологические и функциональные системы.
Развитие физиологии в XIX-XX веках позволило осуществить глубинные механизмы, субмолекулярные процессы в организме. Было накоплено огромное количество аналитических данных о функциях клеток, тканей, органов и такой аналитический подход был оправдан и необходим.
Однако созрела необходимость объединить и систематизировать полученные данные для описания функций организма в целом. В 50-60 годы Берталанфи, используя кибернетический подход, разработал общую теорию биологических систем:
1. Принцип целостности. Невозможно свести свойства системы к простой сумме ее частей.
2. Принцип структурности. Любую биологическую систему можно описать через ее структуру.
3. Принцип иерархичности. Элементы системы подчинены друг другу сверху вниз, т.е. вышележащие компоненты управляют нижележащими.
4. Взаимосвязь системы со средой. Организм является открытой системой.
Берталанфи не выявил главного системообразующего фактора. Основные же системные закономерности живых организмов разработал П. К. Анохин.
В физиологии давно существует понятие физиологических систем – это комплекс морфологически и функционально объединенных органов, имеющих общие механизмы регуляции и выполняющих однообразные функции. Анохин установил, что в организме есть и другие системы, обеспечивающие поддержание параметров гомеостаза. Он назвал их функциональными системами.
Функциональная система – это совокупность органов и тканей, которые обеспечивают достижение цели в определенном виде жизнедеятельности. Эту цель он назвал полезно-приспособительным результатом. Им может быть тот или иной параметр гомеостаза, или результат поведения, удовлетворяющий биологической потребности, положительный результат социальной деятельности человека.
Полезно-приспособительный результат является тем фактором, который объединяет различные органы и ткани организма в единое целое – функциональную систему, причем, не по морфологическому признаку, а по функциональному. Поэтому в функциональную систему могут входить органы и ткани из разных функциональных систем. Функциональные системы могут быть как наследственными, так и формирующимися в процессе жизнедеятельности.
Если параметры полезно-приспособительного результата отклоняются от нормальных, возбуждаются рецепторы полезно-приспособительного результата. Импульсы от них по афферентным путям идут в нервный центр, регулирующий данный параметр. От нервного центра импульс поступает к исполнительным органам, обеспечивающим поддержание этого параметра, включается вегетативная и гуморальная регуляция. Если при этом полезно-приспособительный результат не приходит к норме, то импульсы от нервного центра поступают в кору больших полушарий. Возбуждаются определенные нейроны и включаются поведенческие регуляции. Изменяется целенаправленное поведение организма. В результате полезно-приспособительный результат приходит к исходному уровню. Кроме того, на полезно-приспособительный результат влияет обмен веществ, а с другой стороны и полезно-приспособительный результат воздействует на метаболические процессы.
Возрастные особенности формирования и регуляции физиологических функций.
В процессе развития организма происходят как количественные, так и качественные его изменения. В результате усложнения структуры появляются новые функции, например, мозг ребенка приобретает способность к абстрактному мышлению. В основе возрастных изменений лежат:
1. Гетерохронность или неравномерность созревания систем и органов.
2. Этапные возрастные скачки.
3. Акселерация, т.е. ускорение темпов биологического развития в определенные периоды.
Это обусловлено влиянием внешней среды, социальными факторами, урбанизацией жизни. На основе наблюдений за формированием функциональных систем в онтогенезе Анохин создал учение о системогенезе. Гетерохронность развития органов и систем хорошо видна на примере двигательного аппарата ребенка. Первоначально формируется рефлекс и двигательные единицы, обеспечивающие держание головы, затем обуславливающие способность сидеть, стоять, ходить.
Программа индивидуального развития выполняется за счет генетического аппарата. На определенных возрастных этапах происходит активация определенных генов, в результате включаются определенные функции организма и формируются новые функциональные системы. Это проявляется возрастным скачком или критическим периодом. Например, скачкообразное изменение структуры и функции органов, систем, которые наблюдаются в период полового созревания.
Акселерация – ускорение роста скелета, мышц, ускоренное половое созревание. Она связана с воздействием природной среды и социальных факторов на организм.
Формирование и развитие организма заканчивается к 20-ти годам. 20-55 (60) лет – зрелый возраст. В этот период функциональная активность органов и систем находится на одном уровне. С 65-70 лет – пожилой возраст – выраженные инволюционные перестройки: снижается основной обмен, нарушается метаболизм в клетках, что и определяет продолжительность жизни человека.
После 75 лет наступает старость, резко снижается активность процессов, появляются старческие болезни, например атеросклероз. Возраст более 90 лет называется периодом долгожительства.
Механизмы нейрогуморальной регуляции с возрастом изменяются. У новорожденных ограничено количество сложных безусловных рефлексов и нет условных. Нервная регуляция несовершенна, но клетки и органы высоко чувствительны к влиянию физиологически активных веществ. По мере роста совершенствуется рефлекторная деятельность центральной нервной системы. К первому году жизни формируются сложные рефлексы, обеспечивающие речь. Одновременно снижается чувствительность к физиологически активным веществам. У зрелого человека нейрогуморальная регуляция высоко организована. В старости отмечаются деструктивные изменения нервных окончаний, снижается количество рецепторов в клетках, снижается их восприимчивость к действию физиологически активных веществ.
В детском возрасте по В. Аршавскому выделяют следующие периоды:
1. Новорожденный – 7-8 дней.
2. Грудного вскармливания – 5-6 месяцев.
3. Смешанного питания – 6-12 месяцев.
4. Ясельного возраста – 1-3 года.
5. Дошкольного возраста – 3-7 лет.
6. Младшего школьного возраста – 7-12 лет.
7. Старшего школьного возраста – 12-17 лет.
8. Юношеского возраста – 17-20 лет.
Принцип саморегуляции организма. Понятие о гомеостазе, гомеокинезе.
Основным свойством живых систем является способность к саморегуляции, к созданию оптимальных условий для взаимодействия всех элементов организма и обеспечения его целостности.
Основные принципы саморегуляции.
1. Принцип неравновесности или градиента – это свойство живых систем поддерживать динамическое неравновесное состояние, асимметрию относительно окружающей среды. Например, температура тела теплокровных животных может быть выше или ниже температуры окружающей среды.
2. Принцип замкнутости контура регулирования. Каждый организм не просто отвечает на раздражение, а еще и оценивает соответствие ответной реакции действующему раздражителю. Чем сильнее раздражитель, тем больше ответная реакция. Принцип осуществляется за счет положительной и отрицательной обратной связи в нервной и гуморальной регуляции, т.е. контур регуляции замкнут в кольцо. Например, нейрон обратной афферентации в двигательных рефлекторных дугах.
3. Принцип прогнозирования. Биологические системы способны прогнозировать результат ответной реакции на основе прошлого опыта. Например, избегание уже знакомых болевых раздражителей.
4. Принцип целостности. Для нормального функционирования организма необходима его целостность.
Учение об относительном постоянстве внутренней среды организма было создано в 1878 году Клодом Бернаром. В 1929 году Кеннон показал, что способностью поддержанию гомеостаза организма является следствием работы его систем регулирования и предложил термин – гомеостаз.
Гомеостаз – постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости). Это устойчивость физиологических функций организма. Это основное свойство, отличающее живые организмы от неживого. Чем выше организация живого существа, тем более оно независимо от внешней среды. Внешняя среда – это комплекс факторов, определяющий экологический и социальный микроклимат, действующий на человека.
Гомеокинез – комплекс физиологических процессов, обеспечивающий поддержание гомеостаза. Он осуществляется всеми тканями, органами и системами организма, включая функциональные системы. Параметры гомеостаза являются динамическими и в нормальных пределах изменяются под влиянием факторов внешней среды. Пример: колебание содержания глюкозы в крови.
Живые системы не просто уравновешивают внешние воздействия, а активно противодействуют им. Нарушение гомеостаза приводит к гибели организма.
Что изучает физиология? Эта наука занимается исследованием живых организмов, животных или растений, а также составляющих их тканей или клеток. Начиная с середины XIX века этот термин подразумевает использование экспериментальных методов, а также техники и концепции физических наук, изучение причин и механизмов деятельности всего живого. Открытия единства структуры и функций, общих для существ, обитающих на нашей планете, привели к разработке концепции физиологии, которая занимается поиском общих принципов и концепций.
Физиология — это исследование того, как функционируют организмы. «Физи» — часть слова происходит от греческого корня и в широком смысле означает «естественное происхождение». Когда мы думаем о физике сегодня, мы думаем о том, как работают материя и энергия, но другой способ думать о физике — это исследование живой природы.
В этом смысле физиология — это также изучение того, как функционирует природа, в данном случае в живом организме. Эту науку можно разделить на многие разделы, включая растения, животных, бактерии и многое другое, но в большинстве ранних физиологических записей основное внимание уделялось тому, как работают человеческие системы.
Уровни организации
Что изучает физиология? Выделяют разные уровни организации, все из которых могут быть изучены физиологами. В организме действуют многочисленные системы органов, такие как пищеварительная и дыхательная, которые обычно состоят из нескольких органов и желез. Орган является идеальной отправной точкой структуры, которая имеет определенную функцию внутри организма. Например, желудок является частью пищеварительной системы. Там пища механически и химически разрушается, чтобы облегчить поглощение питательных веществ.
Органы состоят из одного или нескольких типов тканей, которые представляют собой набор ячеек, имеющих аналогичные структуры и функции. Гладкая мышца — это тип ткани, которая составляет большую часть желудка. На наименьшем уровне организации находится клетка, например, одно мышечное волокно внутри мышцы. Некоторые физиологи изучают, как работают части внутри клетки, или как различные белки или химические вещества взаимодействуют внутри клетки.
История физиологии
Физиология давно изучается вместе с анатомией и медициной. В древних цивилизациях Греции, Египта, Индии и Китая были сделаны записи, описывающие физиологию человека и лечение различных заболеваний. На новый уровень поднялось изучение тем по физиологии в Европе в эпоху Возрождения с XVI по XVIII века. Сильно проявилось влияние классических греческих произведений естественных философов, таких как Гиппократ, Аристотель и Гален.
История физиологии уходит своими корнями также в древнюю Индию и Египет. Эта медицинская дисциплина тщательно изучалась так называемым отцом медицины Гиппократом около 420 лет до нашей эры. Этот гениальный человек выдвинул в свое время теорию 4 элементов, согласно которым человеческое тело содержит 4 жидкости: черную желчь, мокроту, кровь и желтую желчь. Теория гласит, что любое нарушение их соотношения приводит к болезням.
Главным модификатором теории Гиппократа был основатель экспериментальной физиологии Клавдий Гален, который проводил опыты, чтобы получить информацию о системах тела. Далее последовали другие. Физик из Франции Жан Фернел (1497-1558) ввел сам термин «физиология», что в переводе с древнегреческого языка означает «изучение природы, происхождение».
Что изучает физиология?
Вы когда-нибудь задумывались, почему ваш сердечный ритм увеличивается, когда вы напуганы, или почему ваш желудок урчит, когда вы голодны? Если у вас есть ответы и вы знаете причины, то можете поблагодарить физиологию за это знание. Общая физиология — это исследование жизни во всех обличьях. Это наука о функциях живых организмов и их частей. Это означает, что физиология — это очень широкая научная дисциплина, которая лежит в основе многих связанных предметов.
Предметы физиологии охватывают молекулярный и клеточный уровень до уровня органов, тканей и всей системы. Обеспечивается мост между научными открытиями и их применением в медицинской науке. Например, многое было объявлено о генетической революции последних лет, которая включала секвенирование генома человека. Физиологическое понимание стоит за каждым крупным медицинским прорывом. например, выживание младенцев, родившихся через 24 недели, стало возможным благодаря пониманию физиологии плода.
Изучение жизни
Что изучает физиология? Это исследование жизни, в частности, того, как функционируют клетки, ткани и организмы. Физиологи постоянно пытаются ответить на ключевые вопросы в областях, от функций отдельных клеток до взаимодействия между человеческими популяциями и нашей средой здесь, на Земле, Луне и за ее пределами.Чтобы ответить на эти вопросы, физиологи работают в лабораториях, в библиотеках, в космосе.
Например, физиолог может изучить, как конкретный фермент вносит вклад в функции конкретной клетки или субклеточной органеллы. Он может использовать простые нервные сети, обнаруженные в морских улитках, чтобы ответить на вопросы о фундаментальных механизмах обучения и памяти. Физиолог может исследовать сердечно-сосудистую систему животного, чтобы ответить на вопросы о сердечных приступах и других заболеваниях человека.
Изучение физиологических процессов может охватывать широкий спектр других дисциплин, таких как нейрофизиология, фармакология, клеточная биология и биохимия, и это лишь некоторые из них. Физиология важна, потому что это основа, на которой мы строим наши знания о том, что такое жизнь, как лечить болезни и как справляться со стрессами, воздействующими на наш организм в разных средах.
