Что такое физиология краткое определение. Анатомия и физиология человека, базовые знания

Физиология, как наука.

Определение, задачи и предмет физиологии .

Физиология - это наука о функциях и процессах, протекающих в организме, механизмах их регуляции, которые обеспечивают жизнедеятельность человека и животных в их взаимодействии с окружающей средой. Физиология является теоретической основой всей медицины.

Задачи физиологии:

1)изучение функций и физиологических актов целостного организма и его элементов (систем органов, органов, тканей, клеток);

2)изучение механизмов регуляции функции;

3)изучение влияния окружающей среды на организм, а так же механизм адаптации организма к окружающей среде;

4)изучение взаимосвязи и взаимодействия органов и систем органов.

Предмет физиологии - это нормальный здоровый организм, функционирующий в условиях нормы.

Физиологическая норма -это биологический оптимум жизнедеятельности организма.

Норма -это пределы оптимума функций живой биологической системы.

Периоды развития физиологии.

1 период -допавловский. Уходит корнями в древность и длится до 1883 года. В этот период физиология формируется, как наука. В 1826 году английский ученый Гарвей описывает большой круг кровообращения; рождение научной физиологии.

Особенности 1 периода:

1)в науке преобладает метод наблюдения и острого эксперимента;

2)функции органов изучаются изолированно, не учитывается их взаимосвязь и взаимодействие друг с другом-аналитическое направление ;

3)не учитывается влияние окружающей среды на организм;

4)не рассматривается значение нервной системы в регуляции функций.

2 период -павловский. Начинается с 1883 года и продолжается по наши дни. В 1883 году Павлов защищает докторскую десертацию на тему «Центробежные нервы сердца». На этом этапе сформировались основные принципы Павловской физиологии.

Особенности 2 периода:

2)функции органов изучаются во взаимосвязи и во взаимодействии друг с другом-синтетическое направление ;

3)изучается влияние окружающей среды;

4)Получил распространение принцип нервизма -распростраенение влияния нервной системы на функции значительного количества органов и тканей.

Методы исследования физиологии.

Существует 2 основных метода:

1)метод наблюдения;

2)метод эксперимента.

Метод наблюдения представляет собой сбор и описание фактов. Этот метод имеет место в клеточной и экспериметальной физиологии.

Метод эксперимента изучает процесс или явление в строго заданных условиях. Применяется в экспериментальной физиологии. Эксперимент бывает острый и хронический .

Острый эксперимент (опыт) имеет определенные недостатки. Проводится в условиях вивисекции (живосечения тканей), но может производиться под наркозом. Сопровождается разрушением тканей, кровопотерями, болью. Проводится кратковременно и, как правило, не учитывается влияние других органов. Пример служит изучение центрального торможения в опыте Сеченова.

Хронический эксперимент (опыт) является источником объективных знаний физиологии. Имеет ряд преимуществ по сравнению острым экспериментом:

1)проводится после предварительной подготовки животного;

2)позволяет изучить функции органа в длительный промежуток времени;

3)позволяет изучить функции и механизмы регуляции с другими органами;

4)животное выходит из операционного периода, проводится после заживления раны и выздоровления животного. Примерами хронического эксперимента служат опыты Павлова. Например: изучение функций слюнных желез собаки с наложением фистулы на выводной проток околоушной слюнной железы.

Основные физиологические понятия и термины

Функция -это строгоспецифичная деятельность высокодифференциированых элементов организма (систем органов,тканей,клеток).Виды функций:

1)физиологические(пищеварение,дыхание,выделение)-связаны с работой физиологических систем организма и психологические – обусловлены высшими отделами ЦНС и связаны с процессом сознания и мышления.

2)соматические-контролируются соматической нервной системой с участием скелетных мышщ и вегетативные-с участием внутренних органов и контролируются вегетативной нервной системой

Физиологический акт -это сложное физическое явление,обусловоенное согласованной работой различных по функциям элементов организма.

1)нервный(нервный импульс->волокна);

2)гуморальный(жидкостный)перенос гуморальных факторов через жидкие среды организма.

Физиологические особенности возбудимых тканей.

Понятие о состоянии покоя и активности.Их характеристика.

Все возбудимые ткани находятся в 2 состояниях:

2)активности или деятельного состояния.

Покой -это состояние ткани, при котором на нее не действует раздражитель.Покой характеризуется постоянным уровнем обменных процессов и отсутствием функционального проявления данной ткани. Покой является относительным , так как ткань живет,имеет относительно постоянный уровень метаболизма и минимальные затраты энергии.Абсолютный покой -это состояние,возникающее после гибели ткани или клетки и сопровождающееся необратимыми изменениями структуры ткани.

Активностное или деятельное состояние возникает под действием раздражителя.Происходит изменение скорости обменных реакций,поглощается или выделяется энергия,изменяются физические свойства и функции тканей.

Формы активностного или деятельного состояния:

1)процесс возбуждения;

2)процесс торможения.

Возбуждение -это активный физиологический процесс, представляющий собой ответную реакцию ткани на действие раздражителя и характеризующееся проявлением функции данной ткани и выделением энергии.

процесс возбуждения проявляется в виде 2 групп:

1) неспецифические признаки;

2) специфические признаки.

Неспецифические признаки процесса возбуждения -это признаки присущие всем возбудимым тканям. Неспецифические признаки -это сложные физико-химические,биохимические процессы,протекающие в тканях.

1)повышение скорости обменных реакций;

2)повышение газообмена;

3)повышение температуры ткани;

5)изменение движения ионов через клеточную мембрану;

6)перезарядка клеточной мембраны и генерация потенциала действия.

Специфические признаки присуще определенным возбудимым тканям. Неспецифический признак является результатом физико-химических, биохимических процессов происходящих в тканях.Специфические признаки требуют определенный морфологический субстрат и представляют функцию данной ткани.Нервная ткань возбуждается в виде генерации и проводит нервный импульс.Мышечная ткань развивает сокращение.В железистой ткана наблюдается синтез и выделение секрета.

Процесс торожения -это физиологический прцеес,представляющий собой ответную реакцию ткани на раздражитель,но проявляющееся в виде ослабления или угнетения функции данной ткани.Процесс торможения нельзя сравнивать с утомлением и угнетением ткани. Он обусловлен сложными физико-химическими процессами в ткани и изменением ионной проницаемости клеточной мембраны.

Физиология дословно - это учение о природе. 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 представления о функциях организма складывались на основе работ ученых Древней Греции и Рима: Аристотеля, Гиппократа, Галлена и др., а так же ученых Китая и Индии.

Физиология стала самостоятельной наукой в 17 веке, когда наряду с методом наблюдения за деятельностью организма началась разработка экспериментальных методов исследования. Этому способствовали работы Гарвея, изучившего механизмы кровообращения; Декарта, описавшего рефлекторный механизм.

В 19-20 вв. физиология интенсивно развивается. Так, исследования возбудимости тканей провели К. Бернард, Лапик. Значительный вклад внесли ученые: Людвиг, Дюбуа-Реймон, Гельмгольц, Пфлюгер, Бэлл, Ленгли, Ходжкин и отечественные ученые: Овсяников, Ниславский, Цион, Пашутин, Введенский.

Отцом русской физиологии называют Ивана Михайловича Сеченова. Выдающееся значение имели его труды по изучению функций нервной системы (центральное или сеченовское торможение), дыхания, процессов утомления и др. В своей работе «Рефлексы головного мозга» (1863 г.) 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 г. 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 г. 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 также 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 исследованиям. 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:

1. простые наблюдения;

2. графическая регистрация.

В 1847 г. 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.

Все ли знают, что изучает физиология, и какие задачи выполняет? Физиология – эта наука занимается исследованиями в области жизнедеятельности человеческого организма. Сюда входят биологические процессы, взаимодействие отдельных органов, систем, клеток, тканей, механизмы регулирования тех или иных процессов. Определение достаточно емкое, поэтому потребуется с ним разобраться подробнее.

Особенность науки

Чтобы ответить на вопрос, что такое физиология, следует разобраться, чем конкретно она занимается. Эта наука изучает жизнедеятельность живого организма, а также отдельных его частей и систем.

Она делится на две части:

Общая (занимается изучением закономерностей деятельности возбудимых тканей, законами их раздражения).
Частная (изучает проявление жизнедеятельности отдельных органов, их сообщение и коммуникацию с другими, общее взаимодействие всех систем).

Эта наука считается основой для проведения исследования и проведение разработок в современных методиках лечения, так как позволяет понять особенности строения органов человеческого тела, возможности его адаптации к различным условиям и воздействиям, стрессам или развивающимся патологиям. Благодаря последним разработкам и продвижениям в этой дисциплине, появляются открытия в области здравоохранении и различных методиках терапии.

Как уже было сказано, наука физиология, изучает особенности функционирования органов человеческого тела. Все они взаимосвязаны между собой, и от гармонии функционирования зависит здоровье.

Вот основные системы, которые пристально изучаются дисциплиной:

Сердечно-сосудистые органы (несут ответственность за перекачку крови через венозную систему).
Желудочно-кишечный тракт (ответственный за переработку еды, и преобразованию ее в полезные компоненты).
Репродуктивная система (от ее нормальной работы зависит возможность появления потомства).
Эндокринная система (ответственная за выработку особей секреции для нормального развития и жизнедеятельности).
Кожный покров (который отвечает за защиту внутренних органов от бактерий и вредоносных микроорганизмов).
Опорно-двигательный аппарат (без нее человек не мог бы нормально передвигаться).
Система дыхания (отвечает за наполнение тканей и крови кислородом).
Выделительная система (отвечает за выведение из организма токсинов, шлаков и прочих отходов).
Нервная система (обеспечивает чувствительность и передачи импульсов и сигналов по всему телу).
Защитная система, иммунитет (предотвращает проникновение в организм болезнетворных микробов и микроорганизмов).

Но это далеко не все что изучает физиология человека, так как кроме области медицины наука затрагивает и смежные дисциплины. Изучать влияние тех или иных процессов, на функционирование систем, выявлять реакцию их на различные изменения.

Физиология представляет собой теоретическую основу медицины, своеобразный «фундамент» для всей системы здравоохранения. Однако это далеко не все области, с которыми пересекается эта наука. Используется физиология в биологии, биохимии, анатомии, гистологии и т.д. Даже без физики не получиться найти нормальное объяснение процессам, происходящим во многих тканях человека.

Химия привлекается в тот момент, когда требуется выразить на бумаге прохождение метаболизма, расщепления пищи в желудке, попадание кислорода в легкие и т.д. Все процессы окисления, расщепления элементов и прочего, не обходятся без знаний и пересечения с этой дисциплиной.

Анатомия и физиология человека тесно связаны, ведь предмет изучения у них один. Характерной особенностью последней является более широкое исследование многих процессов в физиологии, а также погружение в научное обоснование тех или иных реакций. Вот несколько особенностей, которые отличают физиологию, и выделяют ее как самостоятельную дисциплину, являются:

Изучение основных законов жизнедеятельности человеческого тела и их механизмы.
Исследование отдельных клеток, физиологической системы и органов.
Рассмотрение специфических объектов, например эволюцию.
Изучение особенностей взаимодействия психики, ЦНС и внутреннее строение в целом.

Освоением знаний в области физиологии занимаются многие специалисты смежных профессий, к примеру, массажисты, спортивные тренеры, физиотерапевты, мануальные доктора и т.д. Это требуется, чтобы понять особенность протекания тех или иных процессов внутри тела или органа, и проводить адекватную и эффективную терапию или первую помощь, правильно оказывая воздействие.

Созвучная по названия, но с другими предметами изучения, психофизиология притягивает сегодня не меньше внимания, чем физиология. Она занимается изучением физиологических основ поведения человека.

Чтобы ответить на вопрос, что изучает психофизиология, следует погрузиться нее чуть глубже, Это особый раздел науки, который связал воедино психологию и физиологию, поставив на первое место изучение роли биологических факторов на психику каждого индивидуума. Главными задачами этой области выделяют:

Изучение перенесения данных от ЦНС в различные области тела человека.
Исследование особенностей принятия тех или иных решений и выполнение их на уровне мозговой активности.
Изучение памяти, влияние мотивации, мышления и движения, как физиологических основ.
Исследование эмоциональной реакции на стрессовые факторы и в состоянии покоя.
Изучение возникновения нарушений в организме, причиной которых был психический фактор.

Психофизиология преследует цель научиться использовать динамику физических процессов для диагностики психической устойчивости. Привлекать психокоррекцию для оказания положительного воздействия на здоровье пациенты и улучшение его общего состояния.

Физиология дает ответы на множество нераскрытых тем, о том, как работает наш организм, как реагирует на раздражители, помогает расширить возможности для диагностики нарушений и развития различных патологий. Поэтому нельзя переоценить ее значение для современной медицины.

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.

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.

Физиология - это медико- биологическая наука, которая изучает:

1 - функции живого организма, физиологических систем, органов, клеток и отдельных клеточных структур

2 - механизмы их регуляции

3 - закономерности жизнедеятельности организма

4 - взаимодействие его с окружающей средой.

Задачей нормальной физиологии является глубокое изучение механизмов жизнедеятельности здорового человека с целью выявления причин и характера нарушений этих механизмов при разных заболеваниях. Физиология является теоретической основой медицины.

Анатомия и физиология человека тесно связаны со всеми медицинскими специальностями. Невозможно проводить квалифицированное лечение, не зная хорошо анатомии и физиологии человека. Эти предметы составляют фундамент медицинского образования и вообще медицинской науки. Знание физиологии необходимо для распознавания заболевания, выбора и проведения правильного лечения, для разработки научно обоснованных профилактических мероприятий.

Методы исследования в физиологии.

1. Наблюдение. Наблюдая за животным, исследователь не вмешивается в течение жизненных процессов.

2. Эксперимент может быть острым и хроническим :

1 - острый опыт осуществляется в условиях вивисекции (резать по живому) и позволяет изучить какую-то функцию за короткий промежуток времени. Недостатки: наркоз, травма, кровопотеря могут извратить нормальную функцию организма.

2 - хронический эксперимент позволяет в течение длительного времени изучать функции организма в условиях нормального взаимодействия его с окружающей средой. При хроническом эксперименте операция и изучение функций не проводятся одновременно. Операция является лишь подготовительным этапом (например, введение фистулы в желудок), а собственно исследования проводятся после выздоровления животных. Этот метод позволяет исследовать функции в условиях, максимально приближенных к естественным.

Функции органов могут быть изучены не только в целостном организме, но и вне его, при искусственной их изоляции. Объектом исследования могут быть мышечные, нервные и другие клетки. По изменению биоэлектрической активности клетки судят о ее функции.

3. Наблюдение функций . Современные методы (УЗИ, компьютерная томография и др.) позволяют без ущерба для здоровья человека исследовать различные функции.

4. Метод моделирования . Функции отдельных органов и систем изучают с помощью искусственной модели, которая функционально близка к определенному органу или системе (искусственная почка, сердце, модель системы кровообращения).

Организм - это целостная, динамичная система. Клетки образуют ткани, из тканей формируются органы, из органов на функциональной основе - системы органов, а из них - целостный организм.

Физиологическая система - постоянная совокупность различных органов и тканей, объединенных общей функцией (напр., система пищеварения, дыхания, кровообращения).

Функциональная система организма - это постоянно изменяющаяся совокупность органов и тканей, относящихся к различным анатомо-физиологическим структурам и объединенных для достижения определенных форм приспособительной деятельности, направленной на выполнение конкретных функций. Она формируется при отклонении от нормы тех или иных показателей с целью вернуть их в норму.

Функциональная система состоит из 4 звеньев:

з в е н о п о л е з н о г о п р и с п о с о б и т е л ь н о г о р е з у л ь т а т а;
ц е н т р а л ь н о е з в е н о ;
и с п о л н и т е л ь н о е з в е н о ;
о б р а т н а я с в я з ь .

Полезный приспособительный результат - это тот результат, ради достижения которого и формируется функциональная система.

Центральное звено представляет собой нервные центры, которые участвуют в деятельности данной функциональной системы. Отклонившиеся от нормы показатели возбуждают рецепторы, от которых в ЦНС поступает поток импульсов, активирующих центральное звено. В нейронах центрального звена идет переработка информации, в результате чего образуется модель (эталон) будущего результата работы функциональной системы, а также программа его достижения.

Исполнительное звено - это те органы и ткани, которые работают для достижения нужного результата.

4 компонента любого исполнительного звена:

в н у т р е н н и е о р г а н ы
ж е л е з ы в н у т р е н н е й с е к р е ц и и
с к е л е т н а я м у с к у л а т у р а
п о в е д е н ч е с к и е р е а к ц и и .

Обратная связь осуществляется за счет тех же рецепторов, которые зафиксировали изменение показателя. Импульсы от них поступают в центральное звено, где уже сформирован эталон работы функциональной системы. Если произошедшие изменения совпадают с эталоном, цель достигнута, и система распадается. Если изменения не совпадают с эталоном, система продолжает работать, пока результат не будет достигнут.

По характеру вызываемой реакции обратная связь делится на положительную и отрицательную . Положительная обратная связь усиливает ответную реакцию, отрицательная, наоборот, ослабляет ее. Обратная связь является основным механизмом саморегуляции ЦНС, за счет которого поддерживается постоянство внутренней среды организма.

Таким образом, функциональные системы обеспечивают работу организма как единого целого.

Физиологическая регуляция - это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.

Механизмы физиологической регуляции :

н е р в н ы й
г у м о р а л ь н ы й.

Гуморальная физиологическая регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.) Сигналы передаются посредством химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.

Особенности гуморальной регуляции :

н е и м е е т т о ч н о г о а д р е с а т а - с т о к о м б и о л о г и ч е с к и х ж и д к о с т е й в е щ е с т в а м о г у т д о с т а в л я т ь с я к л ю б ы м к л е т к а м о р г а н и з м а ;
с к о р о с т ь д о с т а в к и и н ф о р м а ц и и н е б о л ь ш а я - о п р е д е л я е т с я с к о р о с т ь ю т о к а б и о л о г и ч е с к и х ж и д к о с т е й - 0,5-5 м / с ;
п р о д о л ж и т е л ь н о с т ь д е й с т в и я.

Нервная физиологическая регуляция для переработки и передачи информации опосредуется через центральную и периферическую нервную систему. Сигналы передаются с помощью нервных импульсов.

Особенности нервной регуляции:

и м е е т т о ч н о г о а д р е с а т а - с и г н а л ы д о с т а в л я ю т с я к с т р о г о о п р е д е л е н н ы м о р г а н а м и т к а н я м;
б о л ь ш а я с к о р о с т ь д о с т а в к и и н ф о р м а ц и и - с к о р о с т ь п е р е д а ч и н е р в н о г о и м п у л ь с а - д о 120 м / с ;
к р а т к о в р е м е н н о с т ь д е й с т в и я.

Для нормальной регуляции функций организма необходимо взаимодействие нервной и гуморальной систем.

Организм находится в неразрывном единстве с внешней средой благодаря активности нервной системы, деятельность которой осуществляется на основе рефлексов.

Рефлекс - это строго предопределенная реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при обязательном участии ЦНС. Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности.

Виды рефлексов по характеру ответной реакции (по биологическому признаку) делятся на пищевые, половые, оборонительные, двигательные и т.д.

По уровню замыкания рефлекторной дуги рефлексы подразделяются на:

с п и н а л ь н ы е - з а м ы к а ю т с я н а у р о в н е с п и н н о г о м о з г а ;
б у л ь б а р н ы е - з а м ы к а ю т с я н а у р о в н е п р о д о л г о в а т о г о м о з г а ;
м е з е н ц е ф а л ь н ы е - з а м ы к а ю т с я н а у р о в н е с р е д н е г о м о з г а ;
д и э н ц е ф а л ь н ы е - з а м ы к а ю т с я н а у р о в н е п р о м е ж у т о ч н о г о м о з г а ;
п о д к о р к о в ы е - з а м ы к а ю т с я н а у р о в н е п о д к о р к о в ы х с т р у к т у р ;
к о р к о в ы е - з а м ы к а ю т с я н а у р о в н е к о р ы б о л ь ш и х п о л у ш а р и й г о л о в н о г о м о з г а .

В зависимости от характера ответной реакции рефлексы могут быть:

с о м а т и ч е с к и м и - о т в е т н а я р е а к ц и я д в и г а т е л ь н а я ;
в е г е т а т и в н ы м и - о т в е т н а я р е а к ц и я з а т р а г и в а е т в н у т р е н н и е о р г а н ы , с о с у д ы и т . п .

По И.П.Павлову различают рефлексы безусловные и условные .

Для возникновения рефлекса необходимо 2 обязательных условия:

д о с т а т о ч н о с и л ь н ы й р а з д р а ж и т е л ь, п р е в ы ш а ю щ и й п о р о г в о з б у д и м о с т и
р е ф л е к т о р н а я д у г а

Рефлекторная дуга - это путь, по которому проходит нервный импульс при возникновении рефлекса.

Дуги делятся на простые (состоят из двух нейронов) и сложные (более двух нейронов).

Компоненты рефлекторной дуги:

р е ц е п т о р
а ф ф е р е н т н ы й п у т ь
р е ф л е к т о р н ы й н е р в н ы й ц е н т р
э ф ф е р е н т н ы й п у т ь
р а б о ч и й о р г а н (э ф ф е к т о р)
о б р а т н а я с в я з ь

Рецептор - это структура, воспринимающая информацию. Рецепторы воспринимают энергию раздражителя и трансформируют ее в энергию нервного импульса.

Классификация рецепторов по месту восприятия информации:

э к с т е р о р е ц е п т о р ы (и з в н е )
и н т е р о р е ц е п т о р ы (и з н у т р и )
п р о п р и о р е ц е п т о р ы (и з о п о р н о- д в и г а т е л ь н о г о а п п а р а т а)

Классификация рецепторов по виду воспринимаемой информации:

м е х а н о р е ц е п т о р ы - в о с п р и н и м а ю т м е х а н и ч е с к о е в о з б у ж д е н и е
т е р м о р е ц е п т о р ы - в о с п р и н и м а ю т т е м п е р а т у р у
х е м о р е ц е п т о р ы - р е а г и р у ю т н а х и м и ч е с к и е в е щ е с т в а
н о ц и ц е п т о р ы - б о л е в ы е р е ц е п т о р ы .

Афферентный путь - дендриты (отростки) чувствительных нейронов. Передает возбуждение от рецепторов в рефлекторный нервный центр.

Рефлекторный нервный центр - совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС и отвечающих за выполнение сложной рефлекторной функции.

Эфферентный путь представляет собой аксоны нейронов, передающие информацию от рефлекторного нервного центра к рабочему органу.

Эффектор - исполнительный орган, который в ответ на раздражение изменяет свою деятельность. Органами-эффекторами являются мышца или железа.

Обратная связь - это поток импульсов от рецепторов рабочего органа в ЦНС. Он несет информацию об эффективности ответной реакции. За счет обратной связи рефлекторная дуга замыкается в кольц

Для нормального функционирования организма необходимо постоянство состава его внутренней среды. Понятие о внутренней среде организма было введено в ХIХ веке французским физиологом Клодом Бернаром. Под внутренней средой организма понимают совокупность жидкостей (кровь, лимфа, тканевая и цереброспинальная жидкость), принимающих участие в процессах обмена веществ и поддержании гомеостаза организма.

Гомеостаз - это относительное постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций. Гомеостаз характеризуется рядом биологических констант. Биологические константы - это устойчивые количественные показатели, которые характеризуют нормальную жизнедеятельность организма (рН крови, содержание сахара в крови, величина осмотического, артериального давления, температура тела и т.д.).

Гомеостаз обеспечивается обменом веществ, адаптацией, компенсацией.

Когда на организм действуют какие-то факторы или в нем самом возникают процессы, по своей интенсивности превосходящие обычный (привычный) уровень, то возникают ответные реакции адаптации. Адаптация - способность организма приспосабливаться к воздействиям окружающей среды.

Адаптация бывает физиологической и патологической.

Физиологическая адаптация - это приспособительные реакции здорового организма. Главными из них являются:

а к к л и м а т и з а ц и я
т е м п е р а т у р н а я а д а п т а ц и я
а д а п т а ц и я к у с л о в и я м г и п о к с и и и в ы с о т е
з р и т е л ь н а я а д а п т а ц и я , с л у х о в а я и п р. а д а п т а ц и и , с в я з а н н ы е с о р г а н а м и ч у в с т в
с о ц и а л ь н а я а д а п т а ц и я и д р.

В адаптации организма принимают участие все органы и системы, но прежде всего ЦНС и эндокринная система. Для развития адаптации нужно время - от нескольких секунд (зрительная адаптация) до недель и даже месяцев (климатическая или социальная адаптация).

Патологическая адаптация - это приспособительные реакции к хроническим болезням, болезненным состояниям или отдельным симптомам и синдромам.

Частным случаем адаптации является компенсация . Компенсаторные механизмы обеспечивают устранение или ослабление функциональных сдвигов в организме, вызванных неадекватными факторами среды. Они мобилизуются сразу, как только организм попал в неадекватные условия существования, и постепенно затухают по мере развития адаптационного процесса. Например, под воздействием холода сужение кровеносных сосудов кожи обеспечивает сохранение в организме тепла.

Функция - строго специализированная деятельность органа или физиологической системы.

Процесс - совокупность последовательных действий, направленных на достижение определенного результата.

Физиологическая норма -

Механизм - система, устройство, определяющие порядок какого-либо вида деятельности.

Реакция - ответ организма на внешние или внутренние раздражения.

Раздражение - процесс действия внешней силы.

Філімонов В.І. «Фізіологія людини» стор. 8-19.