ВВЕДЕНИЕ.
Физиология – наука о природе, о существе жизненных процессах. Изучает процессы жизнедеятельности организма и отд.его частей клеток.,орг.,систем. Предметом явл функции орг-ма, их связь между собой, регуляция и приспособление к внеш среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивид. Развития особи. Анат., гист.(морф.науки) корни дерева, его ствол- физиология(фунгц.н),ег ветви -хирургия, терапия, кто делятся на частн.врач.дисциплины. Задачи ф-и: обучить буд.врачей пониманию мех-ма функционирования каждого органа (функц.мышление), знание принципов получения достов.инф-и о функциях (методическая подготовка буд.врачей=основы функц.диагностики), оценивать и рац.подготавливать здорового человека к видам труда, разработке принципов проф.отбора, диеты и проч.
Ад-я-все виды врожд. и приобр.приспособит.деят-ти, которые обеспечиваются на основе физиол.проц., происходящих на клеточном,орг.,организменном,системном ур-ях. Различают ряд видов ад-и. Физиол.ад-ей наз-ся достижение устойчивого ур-ня активности орг-ма и его частей, при кот. возм. длит. активная деят-ть орг-ма, включая труд.акт-ть в изменённых усл-х сущ-я и спос-ть воспроизв. здор.потомство. Адаптац.р-и делят на ОБЩИЕ (происх.под влиянием любого дост.сильного и длит.стимула и сопр.однотипными сдвигами ф-й орг-ма) и ЧАСТНЫЕ (проявл.в зав.от хар-ра и св-в воздействующего фактора) Неспецифическ.(общий) отв. – стресс,а вызыв.его фактор – стрессор(Селье Г.) По Селье, общ.адапт.синдром как ответная р-я на стрессор включ.в себя усиление деят-ти гипоталамуса,гипофиза с ↑АКТГ,гипертрофию коры надпочечников,атроф.вилочк.ж-зы, изъязвление слизистой ж-ка. В общ.адаптац.синдроме С.выделил 3 фазы: 1.р-я тревоги, когда сопротивление сниж-ся; 2.фаза повышения сопротивления; 3.фаза истощения мех-в сопрот-я; если орг-м возвр.к исх.усл.,то он постепенно утрачивает приобр.адапт. В развитии адаптац выдел 2 этапа: начальная- срочная и последующая-долговременная. Срочная адаптация – разв.сразу с началом действия стрессора на основе готовых физиол.мех-в(напр.,↑теплопрдукции в отв.на холод, ↑вентиляции лёгк.при ↓О2 в возд). Долгосрочная ад-я –постепенно,в результате длит.или многокр.возд-я стрессора.
Ф-я обязана своим возн-м потребностям мед-ны и стремл.ч-ка познать себя. Уже в др.времена формировались элементарные представления о деят-ти орг-ма ч-ка, являясь обобщением накопленного опыта ч-ва.ГИППОКРАТ (460-377): орг-м ч-ка – единство жтдк.сред и психического склада личности,подчёркивая связь ч-ка со средой обитания. ГАЛЕН(129-201): ввёл живосечение как метод исслед-я, указал на роль диафр.и межрёб.в дых-и;связал псих-е ф-и с головн.мозгов, наличие крови в арт-ях; В СРЕДНИЕ века – врачи арабск.востока(Ибн-Аль-Нафиз описал малый кр.кр-я), эпоха возр-я: успехи в хим.,физ,изобр.микроскопа,соверш.точных наук, Р.ДЕКАРТ(1596-1650)-рефлекторный принцип орг-и движ-й, У.ГАРВЕЙ (откр.кровообращение – 1628), 17в. – ряд исслед-й по физ-и мышц,дыхание,обм.в-в (Хелс,Лаувазье),РАН(1724)Бернулли:движ-е крови по кр.сосудам. 19в.-рассцвет аналитич.физиологии, когда были сделаны выдающиеся открытия практически во всех сист.орг-ма. 19-20вв – физ-я в РФ стала одной из передовых в мире,в чём важн.роль сыграли школы Сеченова, Павлова. Фи-я нервов и м-ц,как возб.тканей(Пфлюгер,Гельмгольц,Бабухин,Данилевский), передача нервн.имп.в синапсах(О.Леви – ноб.премия1936), иссл.ф-й мозга (Сеченов: открыл торможение в ЦНС книга «Рефлексы головн.мозга»), И.И.Павлов (учение о высшей нервной деятельности, физиология пищеварения, продолжил Анохин).
Физиология — наука о природе, о существе жизненных процессов. Физиология изучает жизнедеятельность организма и отдельных его частей: клеток, тканей, органов, систем. Предметом изучения физиологии являются функции живого организма, их связь между собой, регуляция и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи. Физиологическая функция (functio — деятельность) — проявления жизнедеятельности организма и его частей, имеющие приспособительное значение и направленные на достижение полезного результата. В основе функции лежит обмен веществ, энергии и информации.
Управление–совокупн процессов, обеспечив необходим режимы функционирования, достижение определенных целей или полезных для организма приспособительных результатов. Управление возможно при наличии взаимосвязи органов и систем. Процессы регуляции охватывают все уровни организации. Принципы: 1)управление по рассогласованию (регулирует разность между задаваемым и фактическим значением величины, например, стимуляция образования глюкозы при уменьшении ее содержания в крови); 2)управление по возмущению (выработка компенсирующего вождействия, в результате которого показатель возвращается в исходное положение, например, увеличение глюкозы в крови ведет к стимуляции образования инсулина); 3)управление по прогнозированию (выработка воздействия при поступление сообщения о предстоящих изменениях окружающей среды, например, вид или запах пищи). Способы: 1)запуск(от активной деятельности к состоянию покоя); 2) коррекция(управляет деятельность органа); 3)координация(согласование работы нескольких органов или систем одновременно для получения полезного приспособительного результата). Механизмы: 1)гуморальный – изменение физиологич активности органов или систем под влиянием химических веществ. Х-но: относительное медленное распространение и диффузный характер воздействий. 2)нервный - изменение физиологич активности органов или систем под влиянием воздействий, передаваемых из ЦНС. Х-но: высокая скорость распространения, точная передача объекту и высокая надежность осуществления связи. В естеств условиях механизмы работают как единый нейрогуморальный механизм управления. Средства: нервн механизм использует афферентн и эфферентн каналы связи, а гуморальный- химич вещества – продукты обмена веществ. Формы: 1) аутокринное - выделение клетками химических средств управления в межклеточную среду; 2) паракринное - выделение клетками химических средств управления в межтканевую жидкость; 3) телекринная - выделение клетками химических средств управления в кровь.
Гомеостаз — относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций организма. Основным механизмом поддержания гомеостаза является саморегуляция. Саморегуляция представляет собой такой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или характеристик (констант) внутренней среды от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции (константы) к исходному уровню. В ходе естественного отбора живыми организмами выработаны общие механизмы управления процессами приспособления к среде обитания (эндокринные, нейрогуморальные, иммунологические и др.), направленные на обеспечение относительного постоянства внутренней среды. Процессы саморегуляции основаны на использовании прямых и обратных связей. Прямая связь предусматривает выработку управляющих воздействий на основании информации об отклонении константы или действии возмущающих факторов. Например, раздражение холодным воздухом терморецепторов кожи приводит к увеличению процессов теплопродукции. Обратные связи заключаются в том, что выходной, регулируемый сигнал о состоянии объекта управления (константы или функции) передается на вход системы. Различают положительные и отрицательные обратные связи. Положительная обратная связь усиливает управляющее воздействие, позволяет управлять значительными потоками энергии, потребляя незначительные энергетические ресурсы. Отрицательная обратная связь ослабляет управляющее воздействие, уменьшает влияние возмущающих факторов на работу управляющих объектов, способствует возвращению измененного показателя к стационарному уровню. Гомеостаз организма в целом обеспечивается согласованной содружественной работой различных органов и систем, функции которых поддерживаются на относительно постоянном уровне процессами саморегуляции
Функциональные системы (ФС) представляют собой динамически складывающийся саморегулирующийся комплекс центральных и периферических образований, обеспечивающий достижение полезных приспособительных результатов. В состав каждой ФС включаются различные органы и ткани. Объединение последних в ФС осуществляется результатом, ради достижения которого создается ФС. Этот принцип организации ФС получил название принципа избирательной мобилизации деятельности органов и тканей в целостную систему. Например, для обеспечения оптимального для метаболизма газового состава крови происходит избирательная мобилизация в ФС дыхания деятельности легких, сердца, сосудов, почек, кроветворных органов, крови.Включение отдельных органов и тканей в ФС осуществляется по принципу взаимодействия, который предусматривает активное участие каждого элемента системы в достижении полезного приспособительного результата. Организация различных ФС в организме принципиально одинакова. В этом заключается принцип изоморфизма ФС.
Аппараты управления ФС. Построены по принципу изоморфизма и складываются из стадий: исходная стадия афферентного синтеза (основа лежит доминирующая мотивация, возникающая на базе наиболее значимой в данный момент потребности организма), принятие решения (избирается единственный путь для удовлетворения ведущей потребности организма. Происходит ограничение степеней свободы деятельности ФС), акцептор результатов действия представляет собой аппарат предвидения, прогнозирования, моделирования итогов деятельности ФС, где моделируются и сопоставляются параметры результата с афферентной моделью, программа действия (эфферентный синтез) представляет собой согласованное взаимодействие соматических, вегетативных и гуморальных компонентов в целях успешного достижения полезного приспособительного результата. Эта программа определяет включение эфферентных структур, необходимых для получения полезного результата.
Принципы взаимодействия ФС. Принцип системогенеза избирательное созревание и инволюцию функциональных систем. Так, ФС кровообращения, дыхания, питания и их отдельные компоненты в процессе онтогенеза созревают и развиваются раньше других ФС. Принцип мультипараметрического (многосвязного) взаимодействия определяет обобщенную деятельность различных ФС, направленную на достижение многокомпонентного результата. Например, параметры гомеостаза (осмотическое давление, КОС и др.) обеспечиваются самостоятельными ФС, которые объединяются в единую обобщенную ФС гомеостаза. Принцип иерархии предполагает, что ФС организма выстраиваются в определенный ряд в соответствии с биологической или социальной значимостью. Например, в биологическом плане доминирующее положение занимает ФС, обеспечивающая сохранение целостности тканей, затем — ФС питания, воспроизведения и др. Принцип последовательного динамического взаимодействия предусматривает четкую последовательность смены деятельности нескольких взаимосвязанных ФС. Фактором, определяющим начало деятельности каждой последующей ФС, является результат деятельности предыдущей системы. Еще одним принципом организации взаимодействия ФС является принцип системного квантования жизнедеятельности. Например, в процессе дыхания можно выделить следующие системные «кванты» с их конечными результатами: вдох и поступление некоторого количества воздуха в альвеолы; диффузия О2 из альвеол в легочные капилляры и связывание О2 с гемоглобином; транспорт О2 к тканям; диффузия О2 из крови в ткани и СО2 в обратном направлении; транспорт СО2 к легким; диффузия СО2 из крови в альвеолярный воздух; выдох.
Период новорожденности |
От рождения до 4 недель |
Первое детство |
3-6 лет |
Грудной возраст |
4 нед – 1 год |
Второе детство |
Мал 6-12 лет Дев 6-11 лет |
Раннее детство |
1 – 3 года |
Подростковый возраст |
Мал 12-16лет Дев 11-15 лет |
Биол.мембр.образуют нар.оболочку всех кл-к и формируют многочисл.органеллы. (бислой липидов +белки+УВ), 6-12нм. Функции: 1)барьерная (препятств.своб.диффузии,поддерживРосм), 2)регуляторная (регуляция содержимого кл-ки),3)контактная(контакты м/у кл-ми –обмен ионами,медиаторами, и пр.,передача электр.сигналов),4)преобразование внешних стимулов неэлектр.природы в электр.сигналы; 5)высвоб-е нейромедиаторов в синаптических окончаниях. Электрич.хар-ки мембран: ёмкостные св-ва(непроницаема для гидратированных ионов,но достаточно тонкая и обесп.эффективн.разделение зарядов); проводимость(обратна сопротивлению), степень проницаемости(спос-ть пропускать в-ва, зависит от диффунд.в-ва и его концентрации). Ионы Na.K.Ca.Cl-проникают в Кл-ку и выходят ч/з спец.каналы, заполненные жидкостью(d≈0,5-0.7нм), ионные каналы обеспечивают такие св-ва мембраны, как селективность(избират-ть) и проводимость. Селективность обесп.особой белковой стр-рой. Большинство каналов яв-ся электроуправляемыми,т.е.их спос-ть проводить ионы зависит от величины мембр.потенциала. у входа имеется т.н.воротный мех-м. Проводимость разл.каналов неодинакова;имеются особые калиевые каналы, активирующиеся при↑внутриклет.сод-я Са и деполяриз-я мембраны. Са-каналы – деполяризация(напр.,входящим Na-током).
Раздражимость-способность реагировать изменением обмена в-в в ответ на действие раздражителей, кот по природе различ: химич, физич, социал, механич, биолог. Возбудимость — свойство клеток отвечать на раздражение возбуждением. К возбудимым относят нервные, мышечные и некоторые секреторные клетки. Возбуждение — ответ ткани на ее раздражение, проявляющийся в специфической для нее функции (проведение возбуждения нервной тканью, сокращение мышцы, секреция железы) и неспецифических реакциях (генерация потенциала действия, метаболические изменения). Раздр-ли: адекватные(приспособл.в ходе эволюции: звук-специфич раздражение уха), неадекватные (неприспособление:механич.раздражение глаз), допороговые раждрражители(не вызывают раздр-я), пороговые(вызывают). Рефрактерность – временная утрата возбудимости (бывает абсолютная-нет реакции на 2-й раздражитель и относительная – слабая реакция на 2-й раздр-ль).
Для изучения возбудимых клеток,физиол.установка должна содержать след.осн.элементы: электроды для регистрации и стимуляции, усилители биоэлектр.сигналов, регистратор, стимулятор, система д/обработки физиол.инф-и. При работе на изолир органах, тканях отдельных кл-ках, применяют спец.камеры и р-ры(напр.,Хэнкса),позволяющие в теч.длит.времени поддерживать норм жизнедеят-ть. Во время эксперимента р-р должен быть насыщен О2и иметь соотв.t ; использовать проточные камеры для непрерывного обновления р-ра.электроды должны оказывать min влияние на объект исслед-я,т.е.должны только передовать инф-ю от объекта или на объект. Есл исслед.собств.проц.возб-я, то исп-т 2 электрода с разл.Sконтактной пов-ти.(1:1000). При этом электрод меньшей площади – активный, большей-активный. При исслед.процесса распространения возбуждения исп-т 2 электрода с одинак.Sконтактн.пов-й, устанавливаемых на возб.ткани на нек.расстоянии др.от друга,и индиферентн.(пассивн)электрод,устанавливаемый в отдалении. В 1-м случае – монополярный способ отведения потенциала (раздр-и),во втором – о биполярном способе.при исслед-и электрофизиол.характеристик отдельн.кл-к используют стеклянные микроэлектроды.