Вводная лекция.
Предмет физиологии. Определение некоторых физиологических понятий.
Физиология (с греч. «физис» - природа) – это наука о функциях и процессах, протекающих в организме и его составляющих системах, органах, тканях, клетках и механизмах их регуляции, обеспечивающих жизнедеятельность человека и животных в их взаимодействии с окружающей средой.
Организм – целостная биологическая система отдельного живого существа, обладающая специфическими свойствами, которые делают организм самостоятельной единицей живой материи.
Некоторые свойства живого организма:
· Обмен веществ;
· Раздражимость;
· Возбудимость;
· Реактивность;
· Способность к росту и развитию;
· Изменчивость;
· Адаптивность;
· Способность к самовоспроизведению;
· Целесообразность;
· Надежность в функционировании;
Физиология изучает функции, процессы и механизмы их регуляции на разных уровнях организации живого (от клеточного до организменного).
Функция – специфическая деятельность системы или органа.
Процесс – это последовательная смена явлений или состояний в развитии какого-либо действия или совокупность последовательных действий, направленных на достижение определенного результата.
Механизм – способ регулирования процесса или функции. Есть несколько способов регулирования:
· Местный
o Гуморальный (через жидкую среду)
o Нервный
· Системный, или генерализованный
o Гуморальный (через выделение в кровь молекул гормона)
o Нервный (посредством передачи волны возбуждения по нервным проводникам от структур нервной системы к органам-эффекторам).
Регуляция (управление) – это минимизация отклонений функций либо изменение функций с целью обеспечения деятельности органов или систем в сторону активации функций или их подавления.
Являясь самостоятельной единицей живой материи, организм отвечает на внешнее и внутреннее воздействие как единое целое, как целостная саморегулирующаяся система.
Саморегуляция
Способность к саморегуляции. Это одно из основных свойств. Оно позволяет осуществлять адаптивные реакции при сохранении динамического постоянства внутренней среды.
Гомеостатические константы – это физиологические константы.
Физико-химические константы – кислотно-щелочные показатели.
В процессе саморегуляции эти константы меняются только в определенном диапазоне величин.
В результате саморегуляции физиологические и физико-химические константы организма переводятся с одного функционального уровня на другой более выгодный в данных условиях. Но при этом гомеостаз не нарушается, то есть отклонения физиологических параметров осуществляются в пределах физиологической нормы.
Обмен веществ
Белковый, жировой, углеводный, обмен воды, общий обмен и т.д.
В процессе обмена органические вещества, поступившие из внешней среды, являются основой для синтеза новых веществ, в которых аккумулируется свободная (полезная) энергия, которая используется организмом для выполнения различного вида работ (сокращения мышц, секреция гормонов, синтеза БАС, синтеза собственных белков, жиров и УВ, передача возбуждений с нервных структур на исполнительные органы).
Продукты метаболизма выделяются в окружающую среду, и таким образом, организм обменивается с внешней средой веществом, энергией и информацией, вследствие чего, происходит самообновление структур организма, его саморазвитие. И следовательно, организм противопоставляется разрушающим влияниям окружающей среды, и сохраняет свое качественно новое живое состояние.
Источником получения энергии являются пищевые вещества, они используются для синтеза жиров, углеводов и видоспецифичных белков. Видовая специфичность организма определяется особенностями обмена, свойственными каждому конкретному виду живых организмов.
Реактивность
Одно из важнейших свойств живого организма, дифференцировано отвечать на воздействие разных факторов внешней и внутренней среды.
Реактивность простейших организмов и многих беспозвоночных ограничивается изменением обмена веществ, что позволяет животному, во-первых, переносить значительные колебания температуры окружающей среды, и, во-вторых, переносить изменения содержания кислорода и другие неблагоприятные условия.
Наиболее сложной и многообразной является реактивность человека, т.к. она определяется индивидуальными особенностями и является социально опосредованной.
Особое значение для реактивности человека имеет вторая сигнальная система – воздействие слов, письменных знаков, музыкальных звуков, мимики и жестов.
Таким образом, чем проще организовано животное, тем меньше у него развита нервная система, тем проще форма его реактивности.
Реактивность – это индивидуальная мера приспособительных возможностей целостного организма. А приспособительные возможности своего организма можно расширять.
Реакция
Это изменение деятельности организма или его составляющих в ответ на раздражитель.
Реакции могут быть
· Простыми (мышечные сокращения)
· Сложными (процесс пищеварения)
Также реакции могут быть:
· Пассивными
· Активными
Физиологическая норма – биологический оптимум функционирования организма.
Нормальный (здоровый) организм – это оптимально функционирующая система, это лучшие из реально возможных состояний организма, соответствующие определенным условиям деятельности этой системы. Температура тела человека в диапазоне от 36° до 37° обеспечивает оптимум функционирования организма. Именно такой диапазон температуры называют физиологической нормой для человека, так как именно при таких температурах все структуры организма функционируют нормально, поддерживая гомеостаз.
Организм и среда
Все многообразие внешних влияний на организм можно представить следующими группами воздействий:
1. Оптимальные внешние воздействия на организм
2. Неадекватны внешние воздействия на организм
3. Экстремальные внешние воздействия на организм
4. Повреждающие внешние воздействия на организм
(примеры найти дома)
Методы исследования физиологии
Наблюдение
Наблюдение и последующие умозрительные догадки о сущности наблюдаемого явления.
Этология – наука, изучающая поведение животных в их естественной среде обитания.
Наблюдения за животными позволяют описать поведение и проводить сравнительный анализ
1. Врожденных поведенческих актов (этограмм)
2. Приобретенных поведенческих реакций, характерных для разных видов животных
Существую и другие методы исследований
Эксперимент
Один из основных методов.
Биологические экспериментальные исследования могут проводиться in vitro и in vivo.
По протяженности эксперимент может быть
· Острым. Исследование проводится в течение нескольких часов или дней
· Хроническим. Несколько недель или месяцев
Используют различные способы:
· Подавление функции вплоть до полной ее блокады.
· Стимуляция функций (используют раздражители).
· Регистрация электрической активности.
Моделирование
Моделирование физиологической функции стало возможным в связи с развитием кибернетики.
Кибернетика – наука об управлении связей и переработки информации.
Моделью функции в широком смысле называют:
1. Умозрительную гипотезу о механизмах функции, построенную на логических основаниях.
2. Математическое выражение закономерностей протекания функции
3. Конструкцию макета, воспроизводящего некоторые проявления модулируемой функции.
Таким образом модельные системы могут быть
· Теоритическими;
· Экспериментальными:
o Биофизическими
o Биологическими.