2.3. ПОНЯТИЯ О ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ

С точки зрения физиологии физиологическая функция (лат. functio –

деятельность) – специфическая жизнедеятельность клеток, тканей,

органов и организма в целом, проявляющаяся как физиологический процесс или совокупность процессов. При этом функциональные изме-

нения направлены на сохранение живой системы и её адаптацию к условиям среды.

Примеры. Одной из функций для лейкоцитов является поглоще- ние и уничтожение микробов, попавших в кровь, для лёгочной ткани – обеспечение насыщения крови кислородом, для любого живого орга-

низма – это обеспечение сохранения его как вида.

Любая функция состоит из физиологических реакций и, кроме то-

го, имеет свои параметры и норму. Физиологическая реакция – это бо-

лее элементарный ответ организма (его субклеточных органелл, кле- ток, тканей, органов) на действие раздражителя. По своей природе физиологические реакции могут иметь физико-химический, электрофизиологический, биофизический, биохимический характер. Совокупность

физиологических реакций, закономерно следующих друг за другом, фор- мируют физиологический процесс. Примером может служить сокра- тительная функция миоцита, которая представляет собой последова- тельную совокупность множества физиологических реакций (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Упрощённая схема сокращения мышечной клетки Саркомер – сократительная единица мышечной клетки. АТФ – аденозинтрифосфорная кислота, химическое соединение, в котором при расщеплении выделяется энергия, запускающая сокращение саркомера

19

Физиологический процесс может формировать и совокупность следующих друг за другом физиологических функций. Например,

в основе выделения почками мочи лежит совокупность следующих физиологических процессов: почечная фильтрация, почечная секреция,

почечная реабсорбция.

Изучая механизм функционирования той или иной физиологической функции, мы, по сути, исследуем характер связи между физиологическими реакциями, формирующими в совокупности данную физиологическую функцию. В результате этого приходится выявлять и исследовать различные причинно-следственные связи, раскрытие которых и позволяет выяснить законы, по которым формируется та или иная физиологическая функция. Из этого следует, что познание функций

живого организма происходит на основе принципов детерминизма.

Параметры и норма функции. Вопрос о том, что такое норма был поставлен ещё в глубокой древности, тогда как теория нормы начала разрабатываться только в настоящее время. С философской точки зрения, норма функции – это объективная категория. Норматив

(интервал нормы, её количественная характеристика, выражаемая соответствующими параметрами) может быть субъективным, но норма всегда объективна. Механизмы формирования нормы функции у живых организмов генетически детерминированы, но по наследству передаётся не она, а определённая норма физиологических реакций, обеспечивающих в совокупности данную функцию. В организме после рождения (в онтогенезе) происходит изменение механизмов, формирующих норму функции и, как следствие, изменение её нормативов. В результате, показатели, характеризующие норму функции новорождённого, отличается от показателей таковой взрослого организма.

Например, у человеческого новорождённого частота сердечных сокращений (ЧСС) 140 – 150 ударов в минуту является нормой, тогда как для взрослого человека это указывает на патологию, поскольку нормой является ЧСС в пределах 60 – 80 ударов в минуту. Генотип определяет норму реакции как возможность её проявления. Поскольку реализация генотипа происходит в определённых условиях внешней среды, то имеет место формирование конкретной индивидуальной

(фенотипической) нормы. Например, у лиц традиционно проживаю- щих в высокогорной местности, норма кислородтранспортной функ- ции крови отличается от таковой у лиц, традиционно проживающих на уровне моря. Это обусловлено снижением содержания кислорода в атмосфере по мере увеличения высоты над уровнем моря.

20

В биологии распространено представление о норме как среднестатистическом варианте, о чём-то стандартном, обычном. Однако среднестатистическая норма находится в противоречии с индивидуальной нормой из-за большой вариабельности показателей функций организма. Для целей практики норма, как категория объективного, должна максимально отражать богатство индивидуального (единичного). Для этого, как правило, и даётся интервал нормы (норматив). В него укладываются показатели 95% здоровых представителей конкретного живого сообщества (растения, животные, человек и т.д.).

«Норма – то, что свойственно большинству особей»

Ю. Конгейм

Суть такого подхода заключается в следующем: с одной стороны, нормативы должны наиболее полно отражать многообразие индивидуальной нормы, иначе отдельные здоровые индивидуумы попадут в разряд больных. С другой стороны, при полном охвате всех индивидуальных различий больные попадут в зону нормы. Именно поэтому, при разработке нормативов конкретной функции стараются подобрать как можно более однородную совокупность живых организмов. Например,

у человека такая однородная совокупность формируется по полу, воз- расту, профессии, месту проживания и т.д. В результате такого под-

хода снижается разброс индивидуальных показателей.

Следует помнить, что абсолютизация среднестатистической нормы (изложенной в виде нормативов в справочниках) может привести к ошибкам, шаблону в мышлении любого другого специалиста, работающего в области физиологии, поскольку норматив не может полностью отразить богатство индивидуальной нормы. В свою очередь, абсолютизация индивидуальных различий приводит к релятивизму, отказу от нормы.

Взаимоотношение структуры и функции. Развитие естество-

знания с одной стороны и философии с другой стороны привело к пересмотру сложившегося ранее представления об отождествлении структуры живой материи с её формой. В настоящее время структура рассматривается как самое общее и существенное свойство материи.

Неструктуированной формы живого науке не известно. В свою очередь

живая материя – всегда структуированная материя, неотъемлемым свойством которой является пространство и время. Пространственная

21

организация живой структуры составляет форму, а временная организация структуры составляет функцию. Следовательно, форма и функция есть объективные свойства живой структуры: форма отражает структуру живого, функция отражает структуру процесса в живом. Поскольку структура является общей категорией для формы и функции, то форма и функция представляет собой неразрывное единство.

«Функция без структуры немыслима, а структура

без функции бессмысленна»

В.Х. Василенко

Современная биология рассматривает структуру, как совокуп-

ность устойчивых связей элементов системы, обеспечивающую её

целостность при различных внешних и внутренних изменениях (это соответствует философской категории «внутренняя форма»). В физиологии под структурой обычно понимают строение, простран-

ственное расположение и последовательность в живых объектах

(это соответствует философской категории «внешняя форма»). Функциональные изменения при этом можно рассматривать как выражения внутренних перестроек структуры живого. В единстве структуры и функции последняя играет формообразующую роль: чем сложнее функция, тем сложнее структура. Например, для генерации потенциала действия достаточно одной нервной клетки (нейрона), тогда как для формирования рефлекса необходима цепь из нескольких нейронов, а для формирования ощущения (к примеру зрительная оценка окружающего

мира) необходим целый ансамбль нейронов.

Взаимодействие формы и функции может иметь взаимнокомпенсационный характер: недостаточность функции компенсируется перестройкой формы, а нарушение формы может компенсироваться гиперфункцией оставшейся структуры. Например, при сердечной недоста-

точности, вызванной стенозом аорты, обеспечение адекватного

кровотока через суженный отрезок аорты достигается усилением силы сердечного сокращения за счёт гипертрофии сердечной мышцы, проявляющейся увеличением размеров сердца. В свою очередь удаление

почки у человека вызывает увеличение размеров и функциональной активности оставшейся почки. Взаимокомпенсационный характер взаимодействия формы и функции объясняет тот факт, что функцио-

22

нальные и морфологические изменения могут проявляться не одновременно.

Физиология и здоровый образ жизни. Здоровье есть одно из ос-

новных медицинских категорий оценки состояния человека, включающей социальный, медицинский и личностный аспекты его жизни. При разработке стратегии обеспечения здоровья важно понимать, что речь идет о здоровье человека, как существа биосоциального, обладающего сознанием и стоящего в центре мировой системы. Для осуществления своей глобальной миссии – главного движителя прогресса, человек должен располагать нравственным, психическим, соматическим и физическим здоровьем. Поэтому эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) определили здоровье как «состояние

полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней».

Показателями здоровья являются:

1.Нормальные количественные показатели функций организма в состоянии покоя (статическое здоровье).

2.Нормальные физиологические резервы организма.

3.Уровень морально-волевых и ценностно-личностных установок, которые характеризуют личность.

Методы исследования в физиологии

1.Наблюдение, например наблюдение за поведением обезьян, родившихся в неволе, при их адаптации к естественным условиям существования.

2.Острый и хронический эксперимент, например, исследование реакции сердечно-сосудистой системы животного при действии дыхательной смеси с различным содержанием в ней кислорода. Острый эксперимент – длительность от минут до суток, хронический – несколько суток, недель, месяцев.

3.Использование функциональной нагрузки, например, примене-

ние велоэргометрии для исследования функциональных резервов сер- дечно-сосудистой системы.

4.Клинико-физиологические и лабораторные методы, например,

изучение функции внешнего дыхания человека методом спирографии

сопределением газового состава крови.

5.Кибернетическое (математическое) моделирование, напри-

мер, математическое моделирование изменения реологических свойств крови в условиях невесомости.

23