Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 курс / Нормальная физиология / Физиология как наука

.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
93.18 Кб
Скачать
  1. ВВЕДЕНИЕ. ФИЗИОЛОГИЯ КАК НАУКА.

    ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Физиология – (от греч. рhysis – природа, logos – наука) – дословно обозначает «наука о природе» или естествознание. Именно в этом смысле употребляется этот термин, начиная с XVI века, для обозначения науки о животном и растительном мире. По мере накопления знаний естествознание разделилось на самостоятельные биологические дисциплины: ботанику, зоологию, анатомию. При этом первоначально в содержание анатомии входило описание строения организма и отдельных его органов, а также изучение его функций. И только в XIX веке от анатомии отделяется как самостоятельная дисциплина физиология как наука о функциях организма. С этого периода физиология рассматривается как наука о процессах, протекающих живых организмах, о функциях (специфических проявлениях жизнедеятельности) организма.

«Физиология есть наука, исследующая явление жизненной силы и законы, по которым она обнаруживает свою деятельность в здоровом организме», писал русский врач А.М.Филомафитский.

В современном понимании физиология изучает функционирование целостного организма, всех его органов и систем на молекулярном, клеточном, тканевом, органном, системном, организменном и популяционном уровнях. Поскольку организм неразрывно связан со средой обитания, можно определить ее как науку о процессах жизнедеятельности организма на всех уровнях его организации и механизмах их регуляции для оптимального приспособления к меняющимся условиям внешней среды.

В настоящее время физиология относится к биологическим наукам и разделяется на физиологию растений, животных и человека. Физиология животных и человека разделяется на ряд отдельных, в значительной мере самостоятельных, но тесно связанных между собой научных дисциплин. Это общая, частная, специальная и сравнительная физиология.

  • Общая физиология изучает общие закономерности функционирования клеток, органов, систем и целостного организма (физиологический покой, возбуждение, торможение, регуляция, т.д.).

  • Частная физиология – изучает процессы, протекающие в различных органах и системах, выполняющих определенную функцию (пищеварение, дыхание, кровообращение, выделение, т.д.).

  • Специальная физиология – изучает функционирование организма и его систем при различных видах и условиях жизнедеятельности (труда, спорта, космическая, т.д.)

  • Сравнительная физиология – исследует специфические особенности функций организмов различных видов и организмов одного и того же вида, находящихся на разных этапах индивидуального развития (эволюционная, возрастная, экологическая, т.д.).

При этом необходимо иметь в виду, что физиология человека значительно отличается от физиологии животных, поэтому данные, полученные в эксперименте на животных, нельзя слепо переносить на человека. В свою очередь, физиология человека включает: нормальную, патологическую и клиническую физиологии.

    • Нормальная физиология - изучает функции здорового организма.

    • Патологическая физиология – изучает функциональные изменения в больном организме, общие закономерности возникновения, течения и исхода патологических процессов.

    • Клиническая физиология – изучает механизмы компенсации нарушенных функций в организме человека, т.е. адаптивные компенсаторно-приспособительные реакции, направленные на устранение или ослабление функциональных сдвигов в организме, вызванных влиянием на него неадекватных факторов среды.

Физиологию, как и всякую науку, характеризует её предмет, задачи и методы. Предметом физиологии, ее содержанием является изучение общих и частных механизмов деятельности целостного организма и всех его органов и систем. Конечной задачей физиологии является такое глубокое познание функций организма, которое обеспечило бы возможность активного воздействия на них в желаемом направлении. «Медицина, – писал И.П.Павлов, – лишь обогащаясь постоянно, изо дня в день, новыми физиологическими фактами, станет, наконец, когда-нибудь тем, чем она должна быть в идеале, т.е. умением чинить испортившийся механизм человеческого организма на основании точного его знания, быть прикладным знанием физиологии». Не случайно, физиология в первую очередь начала развиваться как медицинская наука. «Физиология - это научный стержень, на котором держатся все науки. В сущности, в медицине имеется лишь одна наука: наука о жизни, или физиология» (Клод Бернар).

На современном этапе физиология ставит следующие задачи:

  1. Изучение функций:

  • здорового организма в целом;

  • различных систем, органов, тканей, клеток

  1. Изучение механизмов:

  • взаимодействия различных органов и систем в целостном организме;

  • регуляции функционирования органов и систем;

  • взаимодействия организма с окружающей средой.

«Задача физиологии состоит в том, чтобы понять работу человеческого организма, определить значение каждой его части, понять, как эти части связаны, как взаимодействуют и как вследствие их взаимодействия получается валовой результат – общая работа организма» (И.П.Павлов).

Методы, применяемые в физиологии. Самыми первыми методами, используемыми в физиологии, были наблюдение и умозаключение, которые, однако, не утратили своего значения и на современном этапе. Но физиолог не может удовлетвориться только наблюдением, так как оно отвечает лишь на вопрос, что происходит в организме. Важно выяснить так же, как и почему происходят физиологические процессы. Для этого необходимы опыты, эксперименты, т.е. воздействия, которые создаются искусственно самим исследователем.

Все эксперименты делятся на 2 группы:

  • Острый (вивисекция, или живосечение).

  • Хронический.

Основные достоинства и недостатки острого и хронического эксперимента представлены в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Сравнение острого и хронического эксперимента

Вид эксперимента

Преимущества

Недостатки

Острый

Глубокий анализ работы отдельных органов

Наркоз; травма; изолированный орган; отсутствие целостности

Хронический

Обычные условия жизни;

целостный организм; взаимосвязь с другими системами; длительный период исследования; влияние внешних факторов

Невозможность исследования на клеточном и органном уровне

Исследования, выполняемые на человеке, как правило, проводятся в трех вариантах, позволяющих оценить различные стороны функционирования организма:

  • В состоянии физиологического покоя – норма функционирования;

  • Реакция на оптимальные нагрузки – норма реакции;

  • Реакции на максимальные нагрузки – оценка резервных возможностей.

При этом, физиологической нормой считается биологический оптимум процессов жизнедеятельности.

Основные этапы развития физиологии как науки связаны с изменением применяемых методов.

  1. До экспериментальный период (древние и средние века), когда основными методами были наблюдения и умозаключения, что нередко приводило к ошибочным выводам (сердце – орган души, по артериям перемещается дух, а по венам – кровь).

2. 1628 г. У.Гарвей «Учение о движении сердца и крови в организме» - внедрение острых экспериментов в физиологические исследования.

  1. 1883 г. И.П.Павлов «Центробежные нервы сердца» – внедрение методики хронического эксперимента.

  1. Современный этап – интеграция исследований на молекулярно-клеточном и системном (организменном) уровне, что позволяет объединить представления о клеточных процессах и их регуляции на уровне целого организма.

Основные принципы физиологии:

  • Организм - единая система, объединяющая различные органы в их сложном взаимодействии между собой;

  • Принцип структурности (целостности) – физиологические процессы могут осуществляться при анатомической и функциональной целостности всех элементов, обеспечивающих эти процессы.

  • «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен. Поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» (И.М.Сеченов, 1861).

  • «Все физиологические механизмы, сколь бы различны они ни были, имеют только одну цель – сохранение постоянства условий жизни во внутренней фазе» (К.Бернар, 1878) – или гомеостаз (по Кэннону).

  • Принцип детерминизма – любая деятельность организма и его органов и систем причинно обусловлена.

  • Адаптация – совокупность механизмов, обеспечивающих приспособление организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

  • Целостность организма и его связь с внешней средой обеспечивается нейро-гуморальными механизмами.

  • Гомеостаз и адаптация – основные механизмы обеспечения жизни.

  • Принцип надежности биологических систем: организм и его системы имеют резерв прочности, который обеспечивается следующими компонентами:

  • избыточностью элементов функционирования (напр., 25% легочной ткани вполне достаточно для осуществления внешнего дыхания);

  • резервированием функции (из 1 млн. нефронов, имеющихся в почке, одновременно функционирует только часть из них, остальные остаются в резерве);

  • периодичностью функционирования всех элементов (напр., открытие и закрытие, т.е. мерцание капилляров);

  • дублированием функций (сердечный насос имеет помощников в виде периферических сердец – скелетных мышц, сокращение которых проталкивает кровь по венозным сосудам).

Общие закономерности функционирования организма. Живой организм представляет собой чрезвычайно сложную систему, функционирующую как единое целое в постоянно меняющейся внешней среде. И.П.Павлов писал: «Человек есть система… единственная по высочайшему саморегулированию… сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и даже совершенствующая».

Взаимосвязь организма со средой осуществляется через его функции. Функции это проявления жизнедеятельности клетки, органа, системы органов или целостного организма, имеющие приспособительное значение (приспособление к среде обитания и/или удовлетворение своих потребностей). Организм может существовать и выполнять свои задачи, если его функции взаимосвязаны и взаимообусловлены, что обеспечивается постоянной их интеграцией. Это достигается деятельностью регуляторных механизмов, которые формируются в процессе эволюционного и индивидуального развития. Под регуляцией понимается совокупность физиологических механизмов, обеспечивающих функционирование организма как единого целого и согласованность его функций в процессе взаимодействия с внешней средой.

Физиологическая регуляция – активное управление функциями организма, всех его органов и систем для обеспечения гомеостаза и оптимального уровня жизнедеятельности с целью приспособления (адаптации) к меняющимся условиям внешней среды.

Регуляция обеспечивает оптимальный уровень функционирования организма и его систем в комфортных условиях среды, поддерживает относительное постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) и переключает деятельность органов и систем на новые уровни функционирования в соответствии с условиями среды и потребностями организма.

Физиологический покой – оптимальный уровень жизнедеятельности – физиологическая норма (оптимум).

Физиологическое напряжение – изменение функционального состояния организма и его систем под влиянием умеренных нагрузок (в условиях обычной жизнедеятельности).

Физиологические резервы – резервные возможности организма и его систем, выявляемые при действии максимальных по величине и длительности нагрузок.

Регуляция функций осуществляется посредством трех механизмов: местного, гуморального и нервного, между которыми существует постоянное взаимодействие. Местный механизм регуляции состоит в том, что изменение состояния органа, возникшее в процессе его деятельности, а также продукты обмена и биологически активные вещества, вырабатываемые в тканях и органах, могут служить основой и оказывать влияние на функции самого органа. Гуморальный механизм регуляции осуществляется через жидкие среды организма путем транспорта биологически активных веществ и гормонов от места их образования к органам-мишеням, расположенным во всем организме. Гуморальная регуляция осуществляется относительно медленно, так как зависит от скорости движения крови и лимфы, но действие продолжается длительно, охватывая многие органы и ткани. Выделяют три варианта гуморального регулирования (рис. 1.1.).

Рис. 1.1. Виды гуморальных регуляций.

Нервная регуляция, которая осуществляется с помощью нервной системы на основе рефлекторного принципа, обеспечивает быстрое и избирательное включение в реакцию определенных органов и систем организма и их строгое взаимодействие. В организме нервные и гуморальные механизмы регуляции, как правило, сопряжены в единую нейро-гуморальную систему.

Принципиальная модель регуляции физиологических функций представлена на рис. 1.2.

Железы

внутренней

секреции

Обратная связь

Результат

регуляторных

воздействий

Рис. 1.2. Общая модель регуляции физиологических процессов

32