О чем наука физиология. Что изучает наука физиология? Физиология человека и микроорганизмов
Дата публикации
На современном этапе развития всего человечества очень важно для каждого из нас знать основы функционирования и развития нашего собственного организма, особое значение это имеет для тех, кто регулярно занимается спортом. Все это обусловлено тем, что наш организм являет собой целостную и замкнутую систему, которая беспрерывно работает и обозначается совокупностью взаимосвязанных органов, каждый из которых исполняет определенные функции, чем и обеспечивает стабильную работу всего организма. Но стоит всего одному звену отлаженной и, казалось бы, идеальной системы выйти из строя, как вся цепочка терпит крушение, а именно — переживает болезнь.
Физиология человека — это биологическая наука, которая призвана изучать жизнедельность и функционирование здорового организма человека, а также его частей, то есть клеток, тканей и систем органов. Всю науку можно поделить на два вида: общую и частную. При этом задание общей физиологии — это изучение закономерностей деятельности и развития тканей, законов их возбуждения и раздражения. Частная наука занимается изучением жизнедеятельности каждого из органов, а также разновидности их взаимодействия во всех системах нашего организма. Стоит отметить, что нормальная физиология человека включает в себя также разделы:
Сравнительная физиология: изучение какого-либо сходства или, наоборот, различия функций и жизнедеятельности между представителями животного мира. Этот аспект изучается с целью определения общих закономерностей и причин эволюции функций организма. Особое внимание в этом случае уделяется трактовке механизмов физиологических процессов.
Эволюционная физиология: исследование общих закономерностей, а также механизмов становленяе и развития функций человеческого организма.
Прикладная наука: определение законов и закономерностей, в результате которых были изменены функции организма, практические задачи его функционирования, условия обитания. Данный раздел можно разделить на несколько других:
Физиология труда . В рамках данного раздела изучаются общие закономерности протекания самых простых физиологических процессов в организме человека, а также особенности их регуляции непосредственно во время трудовой деятельности.
В результате таких исследований решается две основные задачи: определение оптимальных рабочих характеристик, разработка планов мероприятий, которые направлены на снижение влияния неблагоприятных факторов на человеческий организм.
Авиационная физиология человека занимается изучением особенностей организма в условиях полета, при резком изменении давления, которое связано со сменой высоты, ускорении и вибрации.
Космический аспект тесно связан с особенностями механизмов регуляции жизнедеятельности человека в условиях космического полета.
Клинические исследования призваны изучать организм, который нужно вылечить, а именно причины, особенности протекания и лечения болезни.
Патологическая физиология занимается исследованием причины возникновения нетрадиционного развития организма, отклонения от нормы.
Исходя из этого, физиология определяется как наука, которая занимается исследованиями в области биохимических, механических, а также физических функций живых организмов. Традиционная наука разделяет физиологию животных и растений, но при этом основы каждой из наук носят универсальный характер вне зависимости от предмета изучения. То есть, определенные принципы функционирования дрожжевых клеток можно применить и к человеческому организму.
Анатомия и физиология человека способна помочь нам понять свой организм, причины болезней, особенности функционирования и много других аспектов, которые сделают нашу жизнь проще. Ведь жить в неведении очень сложно!
Слово физиология
Слово физиология английскими буквами(транслитом) — fiziologiya
Слово физиология состоит из 10 букв: г з и и и л о о ф я
Значения слова физиология.
Что такое физиология?
Физиология
Физиоло́гия (от греч. φύσις - природа и греч. λόγος - знание) - наука о сущности живого, жизни в норме и при патологиях, то есть о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации…
ru.wikipedia.org
Физиология (от греч. phýsis – природа и …логия) животных и человека, наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и регуляции физиологических функций.
БСЭ. - 1969-1978
Физиология I Физиоло́гия (греч. physis природа + logos учение) наука, изучающая жизнедеятельность целостного организма и его частей - систем, органов, тканей и клеток.
Медицинская эциклопедия
Физиология труда
Физиология труда, раздел физиологии, изучающий закономерности протекания физиологических процессов и особенности их регуляции при трудовой деятельности человека, т. е. трудовой процесс в его физиологических проявлениях.
БСЭ. - 1969-1978
ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА - специальный раздел физиологии, посвященный изучению изменений функционального состояния организма человека под влиянием его трудовой деятельности и физиологическому обоснованию средств организации трудового процесса…
Охрана труда. - 2007
Физиология труда – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Её задача – выработка принципов и норм, способствующих улучшению и оздоровлению условий труда, а также нормирование труда.
ru.wikipedia.org
Физиология растений
Физиология растений, биологическая наука, изучающая общие закономерности жизнедеятельности растительных организмов. Ф. р. изучает процессы поглощения растительными организмами минеральных веществ и воды, процессы роста и развития…
БСЭ. - 1969-1978
Физиоло́гия расте́ний (от греч. φύσις - природа, греч. λόγος - учение) - это наука о функциональной активности растительных организмов.
ru.wikipedia.org
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, наука о жизнедеятельности р-ний, организации их функциональных систем и их взаимодействии в целостном организме. Методология Ф. р. основана на представлении о р-нии как о сложной биол. системе, все функции к-рой взаимосвязаны.
Физиология активности
ФИЗИОЛО́ГИЯ АКТИВНОСТИ - концепция сов. ученого Н. А. Бернштейна (1896–1966), рассматривающая активность как коренное свойство организма и дающая ее теоретич. объяснение как принципа…
Философская энциклопедия
ФИЗИОЛОГИЯ АКТИВНОСТИ — концепция, трактующая поведение организма как активное отношение к среде, определяемое потребной организму моделью будущего — искомого результата.
Головин С. Словарь практического психолога
Физиология активности направление психофизиологии, рассматривающее поведение организма как активное отношение к среде, определяемое необходимой организму моделью будущего (нужным результатом).
Гриценко В.В. Словарь дрессировщика
Возрастная физиология, раздел физиологии человека и животных, изучающий закономерности становления и развития физиологических функций организма на протяжении онтогенеза - от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни.
ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ раздел физиологии, изучающий закономерности становления и возрастные изменения функций целостного организма, его органов и систем в процессе онтогенеза (от оплодотворения яйцеклетки до прекращения индивидуального существования).
Российская педагогическая энциклопедия / Под ред. В.Г. Панова. — 1993
ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ - наука, изучающая особенности жизнедеятельности организма на разных этапах онтогенеза. Задачи В.ф.: изучение особенностей функционирования различных органов, систем и организма в целом…
Педагогический словарь бибилотекаря. — Спб: РНБ, 2005-2007.
Экологическая физиология
Экологическая физиология, раздел физиологии, изучающий зависимость функций животных и человека от условий жизни и деятельности в различных физико-географических зонах, в разные периоды года, суток, фазы лунного и приливного ритмов…
БСЭ. - 1969-1978
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ — англ. physiology, ecologic(al); нем. Physiologie, okologische. Раздел физиологии, изучающий зависимость функций животных и человека от условий жизни и деятельности в различных физико-геогр. зонах, в разные периоды года…
Большой словарь по социологии
ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ
ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, область медицины, изучающая закономерности возникновения, течения и исхода болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.
Современная энциклопедия. — 2000
ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ — область медицины, изучающая закономерности возникновения, течения и исходов болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.
Большой энциклопедический словарь
Патологическая физиология
Патологическая физиология, медицинская научная дисциплина, изучающая закономерности возникновения и течения болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.
Анатомия и физиология человека, базовые знания
Патологическая физиология - раздел медицины и биологии, изучающий закономерности возникновения, развития и исхода патологических процессов; особенности и характер динамического изменения физиологических функций при различных патологических…
ru.wikipedia.org
ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, наука, изучающая жизненные процессы в больном организме, закономерности возникновения, развития, течения и исхода болезней.
Русский язык
Физи/о/ло́г/и/я [й/а].
Морфемно-орфографический словарь. - 2002
Физиологии институт
Физиологии институт - имени И. П. Павлова (ИФ) АН СССР (набережная Макарова, 6; поселок Павлово Всеволжского района), научно-исследовательское учреждение и координационный центр исследования по физиологии животных и человека.
Энциклопедия Санкт-Петербурга. — 1992
Институт физиологии им. И. П. Павлова - один из институтов Отделения биологических наук Российской академии наук. В настоящее время расположен по адресу г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6 ИФ РАН ведет фундаментальные и прикладные исследования…
ru.wikipedia.org
Физиологии институт имени И. П. Павлова АН СССР, научно-исследовательское учреждение, изучающее физиологические функции животных и человека. Организован в 1925 в Ленинграде по инициативе И. П. Павлова (имя которого было присвоено институту в 1936).
БСЭ. - 1969-1978
Примеры употребления слова физиология
В России метод проверен научно и подтвержден, учтены все физиологические и биохимические аспекты, продумана физиология дыхания.
У каждого человека своя физиология.
Предмет, содержание и задачи физиологии человека и животных
Рассматриваемые вопросы:
1. Основные задачи физиологии.
2. Экспериментальные методы.
3. Моделирование функций.
Физиология животных – биологическая наука, изучающая процессы жизнедеятельности животного организма и составляющих его частей (клеток и субклеточных структур, тканей, органов, систем органов) в их единстве и взаимосвязи с окружающей средой.
Первоначально термином физиология (от греч. physis и logos, буквально — природоведение) обозначалась наука о животном и растительном мире вообще.
ФИЗИОЛОГИЯ
По мере накопления знаний (XVI – XVIII вв.) из физиологии выделились самостоятельные биологические дисциплины – зоология, ботаника, анатомия. В задачу последней входило не только описание строения тела животных, но и изучение его функций. Лишь в XIX в. раздел анатомии, изучающий процессы жизнедеятельности, был выделен в самостоятельную науку, за которой сохранилось прежнее название – физиология.
Основными задачами физиологии животных являются:
— изучение закономерностей жизненных процессов (обмена веществ, дыхания, питания, движения и др.) на разных структурных уровнях;
— выяснение механизмов, обеспечивающих взаимодействие отдельных частей организма и организма как целого с внешней средой;
— выявление качественных различий физиологических функций у животных, находящихся на неодинаковых уровнях эволюционного развития или обитающих в разных экологических условиях;
— изучение становления физиологических функций, их формирования на разных этапах индивидуального развития.
Соответственно этим задачам в физиологии животных выделяют ряд самостоятельных разделов, или дисциплин.
Общая физиология – изучает закономерности жизненных процессов, свойственных всем живым организмам (термодинамические основы обмена веществ и энергии, природу раздражимости и движения, электрохимические проявления жизнедеятельности клетки, сущность роста и старения).
Частная (специальная) физиология – исследует особенности физиологических функций у отдельных зоологических подтипов, групп, классов животных (например, насекомых, рыб, птиц, домашних или диких млекопитающих).
Эволюционная и экологическая физиология – рассматривает возникновение и развитие функций в процессе эволюции животного мира, а также механизмы адаптации животных к специфическим (иногда необычным) условиям обитания.
Возрастная физиология – изучает динамику развития и угасания физиологических функций в процессе онтогенеза. Применительно к домашним животным наибольший интерес представляют периоды роста, полового созревания и продуктивной деятельности.
Такое деление физиологии условно, оно отражает лишь сложившиеся тенденции в развитии научных исследований. В учебном же курсе (который, естественно, не может целиком копировать ту или иную науку) даются сведения из всех перечисленных разделов в той мере, в какой они необходимы для конкретной специальности или специализации (зооинженера, ветеринарного врача, педагога-биолога и т.д.).
Физиология животных тесно связана с другими биологическими дисциплинами – анатомией, гистологией, эмбриологией, биохимией, биофизикой, биотехнологией, использует их методы и достижения. В свою очередь, физиология животных способствует развитию перечисленных наук.
Объединяя, интегрируя все добытые биологические знания, физиология обеспечивает системный подход к изучению жизнедеятельности организма, рассматривая его как сложную, целостную и динамическую систему, активно взаимодействующую с окружающей средой.
Цель физиологии сельскохозяйственных животных – изучать и изменять в нужном человеку направлении функции животных для увеличения их продуктивности и плодовитости, повышения качества продукции и поддержания хорошего состояния здоровья.
Интенсивная технология предъявляет более высокие требования к самим животным, физиологическая нагрузка на которых значительно возрастает. Они должны обладать высоким генетическим потенциалом и естественной резис-тентностью, способностью быстро адаптироваться к новым условиям без снижения продуктивности, высокой эффективностью превращения энергии и питательных веществ кормов в продукты животноводства, хорошими воспроизводительными качествами.
Естественно, что вся работа по совершенствованию хозяйственно полезных признаков и улучшению состояния здоровья скота должна вестись с помощью новых, ускоренных методов селекции и биотехнологических приёмов, основанных на достижениях физиологии, биохимии и других биологических наук.
Физиология животных – наука экспериментальная, основной её метод – эксперимент (опыт) . Именно последний служит источником знаний о процессах жизнедеятельности, которые затем обобщаются в виде гипотез или теорий.
Эксперименты на лабораторных и сельскохозяйственных животных требуют использования специальных приборов и установок для воздействия на организм (с целью стимуляции или, наоборот, подавления функции), а также для регистрации ответной реакции (запись механической работы, секреторной деятельности и особенно электрической активности органов). Поэтому в физиологическом эксперименте широко применяются приборы, основанные на достижениях физики, химии, электроники и автоматики. Благодаря прогрессу экспериментальной техники стало возможным изучение процессов не только в целом организме и его органах, но и в отдельных клетках (например, нейроне, мышечном волокне) и даже в субклеточных структурах.
Экспериментальный метод может быть применён в трёх вариантах: в форме острого опыта, хронического опыта и в форме моделирования функций.
При остром опыте (вивисекции) животное подвергают наркозу и проводят операцию, цель которой – получить временный доступ к внутренним органам, а затем воздействовать на них (электрическое раздражение нервов или мышц, перевязка сосудов, применение фармакологических препаратов целевого назначения и т.п.).
Эффект при необходимости регистрируется.
Разновидностью острых опытов является методика изолированных органов. Жизнедеятельность последних поддерживают специальными приёмами, обеспечивающими близкий к нормальному обмен веществ (перфузия сердца, печени, молочной железы) или просто помещением органов в питательные среды, растворы изотоничные крови.
Иногда не полностью орган (опыты in vivo или in situ, т.е. в месте их обычного расположения). В этом случае перекрывают систему кровоснабжения, и орган подключают к аппарату искусственного кровообращения.
Путём исследования химического состава крови и органа или введения в кровоток биологически активных веществ, при необходимости меченных радиоизотопами, изучают особенности обмена веществ и регуляцию функций органа. За последние годы этим методом получено немало новых ценных сведений о функциях печени, молочной железы, рубца жвачных животных.
В целом же метод острых опытов в физиологии применяют мало, его чаще используют в учебных целях.
Хронические (длительные) опыты проводят обычно на животных, специально подготовленных, т.е. заранее оперированных в асептических условиях и оправившихся от последствий операции. Целью последней может быть наложение фистул на желудок или кишечник, выведение наружу протоков пищеварительных желез или мочеточников, вживление электродов для раздражения органа или отведения биопотенциалов, удаление отдельных органов или их частей (например, щитовидной железы, участков головного мозга), наложение катетеров на сосуды внутренних органов для регулярного получения проб крови и др.
Хронические опыты проводят и на интактных животных. Для этого используют специальную аппаратуру. Так, для изучения затрат энергии или влияния на организм газового состава и температуры воздуха, а также для исследования высшей нервной деятельности животных помещают на определённый срок в специальные камеры, снабжённые соответствующим оборудованием (датчиками, источниками раздражений, приспособлениями для сбора выдыхаемого воздуха, мочи и фекалий).
Получает распространение метод регистрации физиологических функций, преобразованных в электрические сигналы, на расстоянии. При этом используют миниатюрные радиопередатчики, вводимые внутрь организма («радиопилюли») или укрепляемые снаружи, а также системы телеметрии и видеозаписи. Этот метод позволяет регистрировать физиологические функции (дыхание, сердечную деятельность и др.) при свободном поведении животных или при выполнении определённой работы, например при движении под седлом.
В перспективе предварительное операционное воздействие на животных при хронических экспериментах вообще будет сведено к минимуму.
Моделирование функций в физиологии основывается на рассмотрении организма как биокибернетической системы.
Физиологические модели разнообразны по форме. К теоретическим моделям можно отнести, в частности, умозрительные гипотезы и схемы, основанные на логических построениях, а также математические формулы и уравнения, описывающие закономерности протекания процесса (например, кривая роста животных или линейная динамическая модель молочной продуктивности).
Физические модели – это аппараты, имитирующие ту или иную функцию и построенные на основании экспериментально полученных количественных параметров (электронная модель нервной клетки, модель «искусственного рубца» у жвачных и др.).
Метод моделирования позволяет, с одной стороны, проверить вне организма правильность физиологических гипотез, а с другой – воспроизвести на модели элементы тех или иных функций или разработать устройства, временно заменяющие некоторые органы.
Вместе с тем необходимо помнить, что любая физическая или математическая модель не могут полностью охватить биологической закономерности, представляющей собой результат сложной цепи взаимодействий. Поэтому физиологическое моделирование предполагает упрощение задачи сложной функции и имеет границы применимости.
В заключение следует отметить, что в физиологии животных широко и плодотворно применяются физико-химические методы исследования: колориметрия, спектрофотометрия, рентгенография, электронная микроскопия, метод радиоактивных индикаторов.
В качестве подопытных используют лабораторных (собак, кроликов, морских свинок, лягушек) или сельскохозяйственных животных (птицу, овец, коз, свиней, крупный рогатый скот, лошадей). Подопытных животных содержат в условиях, соответствующих критериям гуманного обращения с ними. Эти критерии объединяют ветеринарно-санитарную обстановку, предотвращение повреждений, исключение стрессовых воздействий, удовлетворение основных физиологических потребностей животных. Из научной и учебной работы должны быть исключены эксперименты, болезненные (без наркоза) или мучительные для животных.
Экспериментальные данные, полученные в опытах на лабораторных и сельскохозяйственных животных, могут быть использованы для объяснения соответствующих функций у человека. Однако полной аналогии здесь проводить нельзя. Физиологические процессы у человека, особенно связанные с высшими формами поведения, качественно своеобразны, что обусловлено единым влиянием на него биологических и социальных факторов. Поэтому особенности физиологических функций у людей изучаются особыми методическими приёмами и являются предметом специального раздела физиологии – физиологии человека.
Контрольные вопросы:
1.Основные задачи и разделы физиологии.
2.Экспериментальные методы изучение физиологи человека и животных.
3.Моделирование функций организма человека и животных.
⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒
Дата публикования: 2014-12-30; Прочитано: 257 | Нарушение авторского права страницы
Studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.003 с)…
Органы выделения
Строение почки: 1 — корковый слой, 2 — мозговой слой, 3 — почечная лоханка Строение почек и их значение.
Что изучают анатомия и физиология человека
В процессе диссимиляции в организме образуются продукты распада, которые подлежат выведению:…
Орган зрения (Таблица)
Орган зрения (Таблица) Строение глаза: 1- белочная оболочка, 2- сосудистая оболочка. 3-стекловидное тело, 4 — сетчатка, 5 — зрительный нерв, 6 — слепое пятно, 7 — роговица, 8 — хрусталик, 9 — зрачок,…
Нервная система (Таблица)
Нервная система (Таблица) Большое полушарие головного мозга человека — вид сбоку Центральная нервная система Нервная система головной мозг Спинной мозг большие…
Обмен веществ
Обмен веществ Обмен веществ и энергии — основное свойство живого. В цитоплазме клеток органов и тканей постоянно идет процесс синтеза сложных высокомолекулярных соединений и одновременно…
Нервная система
Нервная система В организме человека работа всех его органов тесно связана между собой, и поэтому организм функционирует как единое целое. Согласованность функций внутренних органов обеспечивает нервная…
Мышцы (Таблица)
Часть тела: Голова Название мышц Прикрепление мышц Тип мышечной ткани Характер работы Функции Жевательные Одним концом к височной кости черепа, другим к челюсти Поперечно-полосатая Произ-вольный Движение…
Мышцы, их строение и значение
Мышцы, их строение и значение Сокращение мышц обеспечивает движение тела и удержание его в вертикальном положении. Вместе со скелетом мышцы придают телу форму. С деятельностью мышц связана…
Мочевыделительная система (Таблица)
Мочевыделительная система (Таблица) Схема строения мочевыделительной системы: 1 — надпочечник, 2 — ворота почки, 3 — аорта, 4 — вена, 5 — мочеточник, 6 — мочевой пузырь, 7 — мочеиспускательный…
Кровь
Кровь Внутренняя среда организма. Обмен веществ между организмом и внешней средой заключается в поступлении в организм кислорода и питательных веществ и последующем выделении из него образующихся…
Кожа (Таблица)
Кожа (Таблица) Схема строения кожи1 — эпидермис, 2 — дерма, 3 -подкожная жировая клетчатка, 4 — волос, 5 — сальная железа, 6 — волосяная сумка, 7 — корень волоса, 8 — потовая железа, 9 — кожная артерия,…
Кожа Кожа состоит из двух слоев: надкожицы, или наружного слоя, и собственно кожи — внутреннего слоя. Надкожица, или эпидермис, — поверхностный слой кожи эктодермального происхождения,…
Иммунитет
Иммунитет Общее значение иммунитета Под иммунитетом понимают защитные системы организма, работающие против всего чужеродного, объединяемого под общим названием «антигена». В роли антигена…
Железы внутренней секреции (Таблица)
Железы внутренней секреции (Таблица) Желе- зы Рас- поло- жение Строение Горм- оны Воздействие на организм норма гиперфункция (избыточное действие) гипофункция…
Зрительный анализатор
Зрительный анализатор Зрительный анализатор. Представлен воспринимающим отделом — рецепторами сетчатой оболочки глаза, зрительными нервами, проводящей системой и соответствующими участками…
Железы внутренней секреции
Железы внутренней секреции Важное значение в жизнедеятельности человека и животных имеют биологически активные вещества — гормоны. Они вырабатываются особыми железами, которые богато…
Дыхательная сискема (Таблица)
Дыхательная сискема (Таблица) Схема строения дыхательных путей: 1 — носовая полость, 2 — носоглотка, 3 — гортань, 4 — трахея, 5 — бронх, 6 — бронхиола, 7 — альвеолы, 8 — диафрагма,…
Дыхательная система
Дыхательная система Дыханием называется процесс газообмена между организмом и окружающей, средой. Жизнедеятельность человека тесно связана с реакциями биологического окисления…
Внутренняя среда организма (Таблица)
Внутренняя среда организма (Таблица) Внутренняя среда Состав Местонахождение Источник и место образования Функции Кровь Плазма (50-60% объема крови): вода…
Введение. Понятия рост и развитие организма. Возрастная физиология изучает возрастные особенности функций организма, их становление, сохранение, угасание
Возрастная физиология изучает возрастные особенности функций организма, их становление, сохранение, угасание, утрату, компенсацию и восстановление на протяжении всего жизненного цикла. Иными словами, возрастная физиология - это физиология онтогенеза. При изучении онтогенеза человека прежде всего используются показатели роста и развития.
Слово физиология
Последние два понятия - основные для возрастной физиологии, между ними имеются существенные различия. Ростом обычно называют либо в точном смысле процесс увеличения размеров и массы организма (или его частей) за счет увеличения числа и размеров клеток и неклеточных структур в результате преобладания процессов анаболизма в обмене веществ и энергии, либо, упрощенно говоря, - показатель длины тела от макушки головы до подошвенной опоры стопы. Таким образом, рост — это количественная характеристика возрастных изменений.
Развитие организма представляет собой необратимый, закономерно направленный, непрерывно протекающий процесс не только количественных, но и качественных изменений в организме, выражающийся в усложнении структуры, функциональной специализации, совершенствовании и появлении новых функций, имеющий в своей морфологической основе три составляющих: рост тела, дифференцировку клеток, тканей и органов, формообразование (морфогенез). Индивидуальное развитие организма имеет вначале прогрессивное (эмбриональное и постэмбриональное развитие до достижения зрелого возраста), а затем регрессивное течение (старение). Следовательно, развитие включает в себя преимущественно качественные изменения организма на протяжении жизненного цикла.
Процессы роста и развития находятся в определенной зависимости друг от друга, обусловлены обменными процессами и функциональными изменениями в клетках и тканях тела и протекают тем интенсивнее, чем моложе организм. До 20- 22 лет оба процесса непрерывны, но скорость их течения не всегда постоянна: периоды усиления и ускорения роста и развития сменяются периодами ослабления и замедления, и наоборот. Развитие человека не останавливается с прекращением роста, оно приобретает новые возрастные особенности. Среди прочих живых существ человек имеет наибольшую продолжительность роста и развития.
В современном понимании онтогенез - это не только рост и развитие до наступления периода зрелости организма, а вся последовательность жизненных процессов, начиная с момента возникновения оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) и кончая старостью и смертью. Значительную часть жизни занимает процесс созревания.
Созревание - это приобретение в ходе развития такого совершенства функций, которое обеспечивает адекватные и эффективные реакции и формы поведения, необходимые для сохранения жизни и здоровья, осуществления общественно полезной деятельности, создания семьи и воспроизведения потомства.
Рост, развитие и созревание — разные стороны единого процесса жизнедеятельности организма, в основе которого лежат обмен веществ и энергии, совершенствование механизмов гомеостаза и повышение адаптивности (приспособляемости) организма при изменениях окружающей среды и требований социума.
Онтогенез есть ряд качественных преобразований в организме, наследственно обусловленных и осуществляющихся под влиянием внешней среды. Наследственность — это передача родительских признаков и качеств детям. Одни из этих качеств обнаруживаются без каких-либо специальных исследований (внешние данные, осанка, походка, голос, особенности поведения, способности)^ другие могут быть обнаружены только посредством лабораторной диагностики (набор хромосом, группа крови, обменные процессы и др.). Наследственность может быть благоприятной или отягощенной (неблагоприятной), но и то и другое имеет относительный характер. Так, задатки, обеспечивающие развитие способностей, при благоприятных условиях ярко проявляются, а при неблагоприятном стечении обстоятельств угасают, не достигая уровня развития одаренности родителей. Отягощенная наследственность, хотя
и ограничивает развитие ребенка, но не является «окончательным приговором», она может быть управляемой, поддающейся коррекции. Тем не менее, наследственные признаки устойчивы и прослеживаются на протяжении многих поколений.
Развитие человека немыслимо без влияния той среды, в которой он находится. Многочисленные факторы внешней среды можно условно разделить на физические, химические, биологические, социальные, но реально на организм всегда действует комплекс факторов. Подчеркивая роль среды в развитии человека, И.М. Сеченов утверждал: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» . Рассматривая значение наследственности и среды для развития человека, нельзя отдавать предпочтение одному из двух, либо пренебрегать чем-то из них.
На основе многочисленных исследований развития детей Л.С. Выготский сделал следующие обобщения, сформулированные в виде законов и применимые к любому возрасту. Первый закон, или первая особенность детского развития, заключается в том, что «это есть процесс, протекающий во времени, но протекающий циклически… Второй основной закон детского развития гласит, что отдельные стороны ребенка развиваются не равномерно и не пропорционально» .
Цель возрастной физиологии, как ее определил А.А. Маркосян, - это изучение закономерностей «становления и развития физиологических функций организма на протяжении его жизненного пути от оплодотворения до конца жизни» . Основными задачами возрастной физиологии в настоящее время являются изучение особенностей функций органов, систем и целого организма в онтогенезе; выявление основных факторов, определяющих развитие организма в различные возрастные периоды; установление объективных критериев каждого возрастного периода (возрастных стандартов).
- Наследственность и среда.
Среда — это вся совокупность окружающих человека условий. Эти условия складываются из факторов:
ü Неорганической природы (свет, температура, содержание кислорода);
ü Факторы органической природы (разнообразные воздействия, оказываемые человеку другими живыми существами);
ü Социальных факторов 9мать, семья, ясли, д/с, школа и т.д.)
Из среды организм получает все вещества, необходимые для жизнедеятельности, а в окружающую среду выделяет ненужные продукты обмена.
Наследственность — способность родительских организмов передавать потомству все свои признаки и свойства. Это свойство живой природы.
Генотип человека определяет его фенотип (внешние свойства).
1) Пренатальное развитие (эмбриональное). Формирование органов и функциональных систем ребенка в процессе эмбриогенеза находится под контролем генотипа, но факторы внешней среды играют не последнюю роль. Для зародыша — первичной средой является материнский организм. Многие факторы влияющие на материнский организм, сказываются на развитии зародыша. Критические периоды — наибольшая чувствительность к действию внешних факторов: начало пренатального развития первые 3 недели (закладываются все важнейшие органы), 4-7 недели (дальнейшее развитие всех органов).
К моменту рождения — все органы сформированы в общих чертах.
2) Постнатальное развитие ребенка (после рождения ). Методы изучения удельного значения среды и наследственности: выделяют 2 группы одинаковых по генотипу и помещают в различные условия, близнецовый — изучают морфологическое сходство, влияние различных условий жизни. С помощью метода было установлено важное значение среды в развитии многих морфологических свойств — рост, вес, физическое развитие, и для развития психических способностей человека — свойств памяти, силы произвольного внимания, мыслительной деятельности, особенности характера.
У новорожденных мозг незрелый в морфологическом и функциональном отношении (80-90% нервных клеток созревают после рождения). В специальных опытах было показано, что способность ребенка решать сложные задачи зависит от его опыта и тренировки.
Одаренность наследуется, но степень развития его способностей будет целиком зависеть от воспитания.
Наследственность определяет лишь потенциальные пределы физического и психического развития детей и подростков, степень развития физ. И псих. особенностей ребенка зависит от факторов внешней среды.
Физиология человека
|
ЧТО ТАКОЕ ФИЗИОЛОГИЯ? Вы еще не знаете?
|
В настоящее время наметился кризис физиологии. По мнению выдающегося отечественного физиолога А.М.Уголева 1 : “физиология — одна из самых великих наук о жизни, – к середине XX века уступила свое почетное место новым молодым и рожденным в её недрах наукам: биофизике, биохимии, биологической математике и другим.”
Корни многих не решаемых фундаментальных проблем современности связаны с развитием узких специализаций. И только Физиолог может решить проблему долголетия, лечения системных болезней, механизма психических процессов, а соответственно создания искусственного интеллекта и многие другие.
Физиология человека и животных является теоретической основой медицины. Пока мы не узнаем все тонкости устройства человеческого организма, мы не научимся лечить его поломки. Много ли мы сегодня знаем о природе человеческого организма? Наверно, немного, если по данным статистики, даже в США, когда врачи бастуют, то смертность уменьшается.
Главной причиной его пессимизма является состояние проблемы механизмов работы мозга. По мнению С.Лема, современный уровень наших знаний о механизмах работы мозга настолько далек от их разгадки, что он потерял веру в искусственный интеллект, поскольку в его представлении познание человеческого мозга и создание искусственного разума — две взаимосвязанные проблемы.
Чтобы ответить на многочисленные вопросы о природе человека, исследователю приходится опускаться (а может подниматься) на клеточный уровень. Не постигнув природы живого вообще, нельзя понять, как работает многоклеточный ансамбль организма человека. Поэтому предметом её изучения являются не только органы и ткани, но и жизнь на уровне отдельных клеток. Ведь по большому счету, мы с вами, не больше и не меньше, как колонии одноклеточных организмов.
Поэтому физиология — величайшая из наук. Она занимается изучением фундаментальных проблем современности: процессов жизни одноклеточных и многоклеточных организмов и связанных с ними проявлениями. Современный физиолог должен знать природу живых организмов, начиная с клеточного уровня, с самых простых многоклеточных организмов, иначе не постичь природы человека. Физиология — это синтетическая наука, она синтезирует знания многих областей человеческого знания о природе живого. Физиология — это больше чем раздел биологии, это философия живых организмов, это философия жизни на нашей планете, а физиолог – философ биологии.
Одной из причин кризиса физиологической науки, по мнению А.М.Уголева, является разделение целостных физиологических процессов на части и рассмотрение их в отдельности: дыхание, пищеварение, кровообращение и др. Последующие попытки механического сложения не позволяют охарактеризовать организм как систему хорошо скоординированных друг с другом последовательных и параллельных операций. Понять существо жизни возможно, объединив разрозненные факты, получаемые многими биологическими науками, и сделать это может только классический физиолог.
Одной из актуальных проблем современной науки является создание искусственного интеллекта. В шестидесятых годах писатель-фантаст, футуролог С.Лем под впечатлением успехов новой науки кибернетики предсказывал создание искусственной мыслящей машины к концу XX века. Не так давно в интервью журналу «Компьютерра» №392 тот же С.Лем признался, что разочаровался в перспективах создания в ближайшем и отдаленном будущем искусственного разума.
Таким образом, перед физиологией стоит целый ряд актуальных фундаментальных проблем, без решения которых общество не сможет эффективно развиваться.
Физиология имеет следующие частные разделы, например: физиология центральной нервной системы (ЦНС) – исследующая функции нервной системы; физиология сердечно-сосудистой системы, пищеварения, физиология почек, эндокринной системы, половой и т.д.
Некоторые разделы физиологии могут иметь целевую направленность, например: возрастная физиология, космическая, сравнительная, труда, эволюционная; экологическая физиология – раздел физиологии, изучающий особенности жизнедеятельности организма в зависимости от климато-географических условий и конкретной среды обитания; авиационная физиология – изучает реакции организма человека на воздействие факторов авиационного полёта с целью разработки методов и средств защиты летного состава от неблагоприятного воздействия.
1. Уголев А.М. Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций. Л.:Наука, 1985.
Человек – наиболее продвинутое в развитии живое существо, обитающее на Земле. Это открывает возможности самопознания и изучения строения собственного тела. Анатомия изучает строение человеческого тела. Физиология изучает функционирование органов и всего человеческого организма.
Тело человека – это некая иерархическая последовательность, от простого к сложному :
Клетка;
- Ткань;
- Орган;
- Система.
Похожие по структуре клетки объединяются в ткани, которые имеют свое четкое назначение. Каждый тип ткани складывается в определенные органы, которые также несут в себе индивидуальные функции. Органы, в свою очередь, складываются в системы, которые регулируют жизнедеятельность человека.
Каждая, из 50 триллионов микроклеток в теле, выполняют определенную функцию. Для того чтобы плотнее понимать анатомию и физиологию человека, необходимо рассмотреть все системы организма.
Полноценно существовать человеку помигают 12 систем :
Скелетная или опорная (кости, хрящи, связки);
- Мышечная или двигательная (мышцы);
- Нервная (головной мозг, нервы спинной мозг);
- Эндокринная (регуляция гормонального фона);
- Кровообращения (отвечает за питание клеток);
- Лимфатическая (отвечает за борьбу с инфекциями);
- Пищеварительная (переваривает пищу, фильтруя полезные вещества);
- Дыхательная (легкие человека);
- Покровная, защитная (кожа, волосы, ногти);
- Репродуктивная (мужские и женские органы размножения);
- Выделительная (освобождает организм от лишних или вредных веществ);
- Иммунная (отвечает за состояние иммунитета в целом).
Скелетная или опорно-двигательная (кости, хрящи, связки) система
Основой нашего передвижения является скелет, который является главной опорой для всего остального. К скелету крепятся мышцы, присоединяются они с помощью связок (мышцы умеют растягиваться, связки нет) благодаря этому кость может быть поднята или отодвинута.
Разбирая свойства скелетной системы можно отметить, что главное в ней – это опора для тела и защита внутренних органов. Опорный скелет человека включает в себя 206 костей. Главная ось представляет собой 80 костей, добавочный скелет состоит из 126.
Типы костей человека
Всего бывает четыре типа костей :
Трубчатые кости. Трубчатые кости выстраивают конечности они длинные и подходят для этого.
Смешанные кости. Смешанные кости могут содержать в себе все вышеперечисленные типы кости в двух или трех вариантах. Примером служит кость позвонка, ключица и др.
Плоские кости. Плоские кости подходят для крепления больших мышечных групп. В них ширина преобладает над толщиной. Короткие – это кости, в которых длина равна ширине кости.
Короткие кости. Короткие – это кости, в которых длина равна ширине кости.
Кости скелетной системы человека
Основные кости скелетной системы человека :
Череп;
- Нижняя челюсть;
- Ключица;
- Лопатка;
- Грудина;
- Ребро;
- Плечевая;
- Позвоночный столб;
- Локтевая;
- Лучевая;
- Кости пясти;
- Фаланги пальцев кисти;
- Таз;
- Крестец;
- Бедренная;
- Коленная чашечка;
- Большая берцовая;
- Малая берцовая;
- Кости предплюсны;
- Кости плюсны;
- Фаланги пальцев стопы.
Строение скелета человека
В строение скелета различают :
Скелет туловища. Состоит скелет туловища из позвоночника и грудной клетки.
- Скелете конечностей (верхних и нижних). Скелете конечностей принято делить на скелет свободных конечностей (руки и ноги) и скелет пояса (плечевой пояс и тазовый пояс).
Скелет рук состоит из :
Плеча, состоящего из одной кости, плечевой;
- предплечья, которые образуют две кости (лучевая и локтевая) и кисти.
Скелет ноги делится на три отдела :
Бедро, которое состоит из одной кости, бедренной;
- голень, образованную малоберцовой костью и большеберцовой костью);
- стопу, которая имеет в своем составе предплюсну, плюсну и фаланги пальцев.
Плечевой пояс образуют две парные кости :
Лопатка;
- ключица.
Скелет тазового пояса состоит из :
Парных тазовых костей.
Скелет кисти образуют :
Запястья;
- пястья;
- фаланги пальцев.
Строение позвоночника человека
Человек стал прямоходящим благодаря особенному строению его позвоночника. Он проходит по всему туловищу и упирается в таз, где постепенно заканчивается. Последней костью является копчик, предполагается, что раньше это был хвост. В человеческом позвоночном столбе находится 24 позвонка. Через него проходит спиной мозг, который соединяется с головным мозгом.
Позвоночник разделяется на отделы, всего их пять :
Шейный отдел состоит из 7 позвонков;
- грудной отдел состоит из 12 позвонков;
- поясничный отдел состоит состоит из 5 позвонков;
- крестцовый отдел состоит из 5 позвонков;
- копчиковый состоит из 4-5 рудиментарных позвонков сросшихся между собой.
Мышечная система
Основная функция мышечной системы - это сокращаться под воздействием электрических импульсов, тем самым обеспечивая функцию движения.
Иннервация осуществляется на клеточном уровне. Клетки мышц - это структурная единица мышечного волокна. Из мышечных волокон сформированы мышцы. Мышечные клетки имеют особую функцию – сокращение. Сокращение происходит под воздействием нервного импульса, благодаря чему человек может совершать такие действия как ходьба, бег, приседание, даже моргание совершается за счет клеток мышц.
Мышечная система состоит из трех видов :
Скелетные (поперечно-полосатые);
- Гладкие;
- Мышцы сердца.
Поперечно-полосатые мышцы
Поперечно-полосатая мышечная ткань имеет высокую скорость сокращения, поэтому она выполняет все двигательные функции.
Поперечно-полосатые мышцы это :
Гладкие мышцы
Гладкая мышечная ткань, сокращается автономно под воздействием адреналина и ацетилхолина, и скорость сокращения заметно ниже. Гладкие мышцы выстилают стенки органов и сосудов и отвечают за внутренние процессы, например переваривание пищи, движение крови (за счет сужения и расширения сосудов).
Мышцы сердца
Сердечная мышца - это состоит из поперечно-полосатой мышечной ткани, но работает автономна.
Нервная система
Нервная ткань служит для приёма и передачи электрических импульсов.
Нервная ткань имеет три типа :
Первый тип воспринимает сигналы из внешней среды и отправляет их в центральную нервную систему. Самое большое количество рецепторов находится во рту.
Второй тип контактные нейроны их основная задача принимать, обрабатывать и передавать информацию, также он может сохранять проходившие по нему импульсы.
Третий тип двигательные их еще называют эфферентные, они доставляют импульсы к рабочим органам.
Нервная система управляется головным мозгом и состоит из миллиардов нейронов. Головной мозг, в сочетании со спинным, образуют центральную нервную систему, а нервы представляют собой периферическую систему.
Модно выделить несколько основных нервных окончаний :
Головной мозг;
- Черепно-мозговой нерв;
- Нерв, идущий к руке;
- Спинномозговой нерв;
- Спинной мозг;
- Нерв, идущий к ноге.
Эндокринная система
Эндокринная система – это совокупность биологически активных элементов, которые регулируют рост, вес, размножение и многие другие жизненно важные процессы организма.
Гормоны – это химические посредники, выделяемы эндокринной системой в кровь. Железы эндокринной системы расположены в черепно-мозговой коробке, грудине и в брюшной полости.
Выделяют главные части эндокринной системы :
Гипофиз;
- Эпифиз;
- Щитовидная железа;
- Тимус (вилочковая железа);
- Надпочечник;
- Поджелудочная железа;
- Яичники (вырабатывают женский половой гормон);
- Семенники (вырабатывают мужской половой гормон).
Кровеносная система
Кровеносная система – одна из основных человеческих систем.
Система кровообращения представлена :
Сердцем;
- Кровеносными сосудами;
- Кровью.
Сердце – это, так называемый, насос, который качает кровь, в одном направлении, по кровеносной сети. Длина кровеносных сосудов в человеческом организме составляет около 150 тысяч километров, каждый из которых выполняет индивидуальную функцию.
Крупные сосуды системы кровообращения :
Яремная вена;
- Подключичная вена;
- Аорта;
- Легочная артерия;
- Бедренная вена;
- Сонная артерия;
- Верхняя полая вена;
- Подключичная артерия;
- Легочная вена;
- Нижняя полая вена;
- Бедренная артерия.
Лимфатическая система
Лимфатическая система фильтрует межклеточные жидкости и уничтожает болезнетворные микробы. Основные функции лимфосистемы – это дренаж тканей и защитный барьер. Лимфатическая система пронизывает 90% тканей тела.
Качественная работа лимфосистема происходит за счет следующих органов :
Грудной приток, впадающий в левую подключичную вену;
- Правый лимфатический приток, впадающий в правую подключичную вену;\
- Вилочковая железа;
- Грудной проток;
- Селезенка – своего рода кровяное депо;
- Лимфатические узлы;
- Лимфатические сосуды.
Пищеварительная система
Основная и главная функция пищеварительной системы – это процесс переваривания пищи.
Процесс переваривания пищи включает в себя 4 этапа :
Заглатывание;
- Переваривание;
- Всасывание;
- Выведение отходов.
Каждому этапу пищеварения помогают определенные органы, из которых и состоит пищеварительная система.
Дыхательная система
Для правильной жизнедеятельности человеку необходим кислород, который попадает в организм благодаря работе легких – основных органов дыхательной системы.
Первостепенно воздух поступает в нос, далее, после чего, проходя глотку и гортань, попадает в трахею, которая, в свою очередь разделяется на два бронха и входит в легки. Благодаря газообмену клетки постоянно получают кислород и освобождаются от, вредного для их существования, углекислого газа.
Покровная система
Покровная система – это живая оболочка человеческого тела. Кожа, волосы и ногти являются «стеной» между внутренними органами человек и внешней средой.
Кожа является водонепроницаемой оболочкой, способной поддерживать температуру тела в пределах 37 градусов. Кожный покров защищает внутренние органы от инфекции и вредоносных солнечных лучей.
Волосы защищают кожу от механических повреждений, охлаждения и перегрева. Волосяной покров отсутствует лишь на губах, ладонях и стопах ног.
Ногтевые пластины несут в себе защитную функцию чувствительных кончиков пальцев рук и ног.
Репродуктивная система
Репродуктивная система спасает человеческий вид от вымирания. Мужские и женские органы размножения различны по своим функциям и строению.
Мужская половая система состоит из следующих органов :
Семявыводящий проток;
- Уретра;
- Яичко;
- Придаток яичка;
- Половой член.
Строение женской половой системы кардинально отличается от мужской :
Матка;
- Фаллопиева труба;
- Яичник;
- Шейка матки;
- Влагалище.
Выделительная система
Выделительная система – выводит из организма исходные продукты обмена веществ, предотвращая его отравление. Выделение вредных веществ происходит с помощью легких, кожи, печени и почек. Основная, это мочевыделительная система.
Мочевыделительная система состоит из следующих органов :
2 почки;
- 2 мочеточника;
- Мочевой пузырь;
- Мочеиспускательный канал.
Иммунная система
Человеческому организму постоянно угрожают болезнетворные вирусы и бактерии, иммунная система является достаточно надежной защитой против такого воздействия.
Иммунная система – это совокупность лейкоцитов, белых клеток крови, они распознают антигены и помогают в борьбе с патогенными микроорганизмами.
В заключение
На протяжении многих столетий представление о строении и функционировании человеческого организма кардинально менялось. Благодаря наблюдениям и появлению анатомической науки стало возможным глобальное изучение физиологии человека.
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.
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.
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.
Предметом физиологии, ее содержанием является изучение общих и частных механизмов деятельности целостного организма и всех его органов и систем. Конечная задача физиологии — такое глубокое познание функций организма, которое обеспечило бы возможность активного воздействия на них в желаемом направлении. По утверждению И.П. Павлова, медицина, 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. По определению К. Бернара, физиология — это научный стержень, на котором держатся все науки; в сущности, в медицине имеется лишь одна наука: наука о жизни, или физиология. На современном этапе физиология ставит следующие задачи: изучение функции:
- здорового организма в целом;
- различных систем, органов, тканей, клеток; изучение механизмов:
- взаимодействия различных органов и систем в целостном организме;
- регуляции функционирования органов и систем;
- взаимодействия организма с окружающей средой.
По утверждению И.П. Павлова, 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.
Самыми первыми , 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 также, как и почему происходят физиологические процессы. Для этого необходимы опыты, эксперименты, т.е. воздействия, которые создаются искусственно самим исследователем.
Эксперименты бывают острыми (вивисекция, или живосечение) или хроническими; их основные достоинства и недостатки представлены в табл. 1.
Исследования, выполняемые на человеке, как правило, проводятся в грех 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.
Таблица 1. Сравнение острого и хронического эксперимента
Основные этапы развития физиологии как науки, связанные с изменением применяемых методов:
- доэкспериментальный период (древние и средние века), когда основными методами были наблюдения и умозаключения, что нередко приводило к ошибочным выводам (сердце — орган души, по артериям перемешается дух, а по венам — кровь);
- 1628 г. У. Гарвей. «Учение о движении сердца и крови в организме» — внедрение острых экспериментов в физиологические исследования;
- 1883 г. И.П. Павлов. «Центробежные нервы сердца» — внедрение методики хронического эксперимента;
- 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, обеспечивающаяся 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:
- избыточность элементов функционирования (например, 25% легочной ткани вполне достаточно для осуществления внешнего дыхания);
- резервирование функции (из 1 млн нефронов, имеющихся в почке, одновременно функционирует только часть из них, остальные остаются в резерве);
- периодичность функционирования всех элементов (например, открытие и закрытие, т.е. мерцание, капилляров); дублирование функций (сердечный насос имеет помощников в виде периферических сердец — скелетных мышц, сокращение которых проталкивает кровь по венозным сосудам).
Физиологии человека и животных
Физиология - наука о жизненных функциях организма и его структур, механизмах их осуществления и закономерностях регуляции.
В самом общем виде определение физиологии таково: это наука о природе, сущности жизненных процессов. Название физиология происходит от греческих словphysis — природа и logos - учение.
Физиология изучает проявления жизненных функций, начиная от молекулярного уровня и заканчивая жизнедеятельностью целостного организма, включая его поведенческие реакции, сознание и мышление. Она рассматривает источники получения энергии и роль различных веществ в жизнедеятельности, механизмы взаимосвязей клеток, объединения их в ткани, органы, физиологические системы и целостный организм, а также способы взаимодействия организма со средой обитания, его реакции на воздействия этой среды, механизмы приспособления к неблагоприятным условиям и сохранения здоровья.
Применяемый в широком смысле слова термин «физиология» обозначает огромный объем знаний о сущности жизненных процессов. Поскольку в растительных и животных организмах эти процессы во многом различны, то выделяют физиологию растений и физиологию человека и животных.
Физиологию и животных также подразделяют. Наряду с тем, что у позвоночных животных и человека имеется много сходства в функционировании внутренних органов, между ними есть и огромные отличия, прежде всего в характере и уровне психических функций. Это основное отличие отражено в названииhomo sapiens — человек мыслящий. Объемность предмета исследования привела к тому, что в физиологии стали выделять ее части как особые учебные дисциплины: физиологию клетки, сердца, крови, кровообращения, дыхания, нервной системы (нейрофизиологию), сенсорных систем и т.д. Некоторые разделы физиологии, изучаемые в вузах биологического и медицинского профиля как отдельные учебные дисциплины, приводятся ниже:
- физиология возрастная изучает возрастные особенности жизнедеятельности человека, закономерности формирования, развития и угасания функций организма;
- физиология рассматривает влияние трудовой деятельности человека на жизненные процессы, разрабатывает методы и средства обеспечения труда, способствующие поддержанию трудоспособности человека на высоком уровне;
- физиология авиационная и космическая изучает реакции организма человека на воздействие факторов атмосферного и космического полета с целью разработки средств обеспечения жизнедеятельности и здоровья человека в условиях низкого атмосферного давления и космоса;
- физиология экологическая выявляет особенности влияния климатогеографических условий и конкретной среды обитания на организм и способы повышения качества адаптации к неблагоприятным воздействиям среды;
- физиология эволюционная и сравнительная рассматривает закономерности эволюционного развития физиологических процессов, механизмов, регуляций, а также их сходство и различия у организмов, находящихся на разных уровнях филогенеза.
В учебных заведениях медицинского профиля в едином курсе физиологии рассматриваются лишь некоторые материалы из вышеперечисленных специализированных курсов. Программы медицинских учебных заведений ориентированы на изучение курса физиологии человека (в них часто используется общее название физиология).
Из единой науки физиология человека в ряде стран (бывший СССР, постсоветские республики, некоторые европейские страны) была выделена отдельным предметом патологическая физиология - наука, изучающая общие закономерности возникновения, течения и исхода патологических процессов, болезней. В отличие от этого изучение жизненных процессов здорового организма стали называть нормальной физиологией. В высших медицинских учебных заведениях Беларуси эти предметы изучаются раздельно на кафедрах нормальной и патологической физиологии. В некоторых странах они объединены под названием медицинская физиология.
Физиология имеет тесную связь с другими фундаментальными теоретическими медицинскими науками: анатомией, гистологией, биохимией. Физиология как бы объединяет эти науки, использует их знания и создает общность — фундамент медико-биологических знаний, без которого невозможно овладение врачебным делом.
Например, сегодня важнейшей проблемой медицины является лечение и профилактика заболеваний сердечно-сосудистой системы. Какие знания дает физиология для решения этой проблемы? В разделе физиология сердца изучается основная функция сердца как насоса и регулятора движения крови; выясняются механизмы осуществления этой функции: процессы автоматической генерации возбуждения, проведения его по специализированным структурам, механизм сокращения сердца и изгнания крови в сосудистую систему. Особенно много внимания уделяется изучению механизмов регуляции работы сердца, приспособления его к изменяющимся потребностям кровотока в различных органах. Изучаются биофизические и молекулярные механизмы управления возбудимостью, проводимостью и сократимостью сердечной мышцы. На основе этих данных современная биохимия и фармакология синтезируют лекарственные вещества, обеспечивающие возможность лечения нарушений работы сердца. Предметом физиологии является также разработка и изучение методов исследования функций и состояния сердца. Из приведенных материалов становится очевидным, что без знаний физиологии невозможно не только лечение, но и диагностика заболеваний.
Очень важной задачей физиологии является также обеспечение усвоения знаний о взаимосвязях жизненных процессов, органов и систем, формировании целостной реакции организма на различные воздействия и общих принципах регуляции таких реакций. Все это должно заложить основу "функционального мышления" будущего медика, его способности на основе отдельных симптомов мысленно моделировать возможные взаимосвязи и механизмы, вызывающие появление этих симптомов, находить первопричину и способы устранения патологических процессов.
Важно также научить будущих врачей наблюдательности и исследованию показателей физиологических функций, привить навыки выполнения диагностических и врачебных манипуляций.
Перед предметом физиологии человека стоит также задача по определению резервов физиологических систем, оценке уровня здоровья человека и разработке способов повышения его устойчивости к действию неблагоприятных факторов, имеющих место в трудовой сфере, окружающей природной и бытовой среде.
Понятие и виды физиологии
Физиология (от греч.physis - природа,logos — учение) — наука о жизненных функциях организма и его структурах, механизмах осуществления этих функций и закономерностях их регуляции.
Физиология животных — биологическая наука, изучающая жизнедеятельность организма, составляющих его органов и тканей во взаимосвязи с внешней средой.
Предметом физиологии являются процессы жизнедеятельности организма и отдельных его органов в связи с индивидуальным развитием и приспособлением к условиям окружающей среды. К числу исследуемых проблем относятся: закономерности биологических процессов на разных структурных уровнях, формирование физиологических функций в разные возрастные периоды, механизмы взаимодействия отдельных систем организма с окружающей средой, особенности механизмов регуляции жизненных процессов у различных видов, методы целенаправленного воздействия на определенные физиологические системы.
Под физиологической функцией понимают проявление жизнедеятельности клетки (например, сокращение мышечной клетки), органа (например, образование мочи почкой), системы (например, образование и разрушение клеток крови кроветворной системой).
Физиология изучает проявления жизненных функций на различных уровнях организации живого: молекулярном, клеточном, органном, системном и целостного организма, включая его поведенческие реакции, сознание и мышление. Физиологическая наука дает ответы на вопросы: что является источником получения энергии, какова роль различных веществ в жизнедеятельности, как взаимодействуют клетки и объединяются в ткани, органы, физиологические системы и целостный организм. Физиология изучает способы взаимодействия организма со средой обитания, его реакции па изменения в среде существования, механизмы приспособления к неблагоприятным условиям и сохранения здоровья.
Применяемый в широком смысле слова термин физиология обозначает огромный объем знаний о сущности жизненных процессов. Поскольку в растительных и животных организмах эти процессы во многом различны, то выделяют физиологию растений и физиологию человека и животных.
Физиологию человека и животных также подразделяют. Наряду с тем, что у позвоночных животных и человека имеется много сходства в функционировании внутренних органов, между ними есть и огромные отличия, прежде всего в характере и уровне психических функций.
Огромный объем знаний в различных областях физиологической науки привел к тому, что в физиологии стали выделять ее части как особые учебные дисциплины: физиологию клетки, физиологию сердца, крови, кровообращения, дыхания, нервной системы (нейрофизиологию), физиологию сенсорных систем и т.д. В учреждениях высшего образования биологического профиля как отдельные учебные дисциплины изучают возрастную физиологию; физиологию труда, спорта; авиационную, космическую, эволюционную физиологию и др.
Нормальная фитология — наука, изучающая основные закономерности и механизмы регуляции функционирования организма в целом и отдельных его составляющих во взаимодействии с окружающей средой, организацию жизненных процессов на различных структурно-функциональных уровнях. Основная задача физиологии состоит в проникновении в логику жизни организма.
Общая физиология - раздел дисциплины, который изучает фундаментальные закономерности реагирования организма на воздействие среды, основные его процессы и механизмы.
Частная физиология - раздел, который изучает закономерности и механизмы функционирования отдельных систем, органов и тканей организма.
Физиология клетки — раздел, изучающий основные закономерности функционирования клетки.
Сравнительная и эволюционная физиология — раздел, который исследует особенности функционирования различных видов и одного и того же вида, находящихся на разных этапах индивидуального развития.
Экологическая физиология - раздел, который изучает особенности функционирования организма в различных физико- географических зонах, в разные временные периоды, физиологические основы адаптации к природным факторам.
Физиология трудовой деятельности - раздел, который изучает закономерности функционирования организма при выполнении физической и другой работы.
Спортивная физиология - раздел, который изучает закономерности функционирования организма в процессе занятий различными видами физической культуры на любительском или профессиональном уровне.
Патологическая физиология - наука об общих закономерностях возникновения, развития и течения болезнетворных процессов в организме.
Что изучает физиология? Эта наука занимается исследованием живых организмов, животных или растений, а также составляющих их тканей или клеток. Начиная с середины XIX века этот термин подразумевает использование экспериментальных методов, а также техники и концепции физических наук, изучение причин и механизмов деятельности всего живого. Открытия единства структуры и функций, общих для существ, обитающих на нашей планете, привели к разработке концепции физиологии, которая занимается поиском общих принципов и концепций.
Физиология — это исследование того, как функционируют организмы. «Физи» — часть слова происходит от греческого корня и в широком смысле означает «естественное происхождение». Когда мы думаем о физике сегодня, мы думаем о том, как работают материя и энергия, но другой способ думать о физике — это исследование живой природы.
В этом смысле физиология — это также изучение того, как функционирует природа, в данном случае в живом организме. Эту науку можно разделить на многие разделы, включая растения, животных, бактерии и многое другое, но в большинстве ранних физиологических записей основное внимание уделялось тому, как работают человеческие системы.
Уровни организации
Что изучает физиология? Выделяют разные уровни организации, все из которых могут быть изучены физиологами. В организме действуют многочисленные системы органов, такие как пищеварительная и дыхательная, которые обычно состоят из нескольких органов и желез. Орган является идеальной отправной точкой структуры, которая имеет определенную функцию внутри организма. Например, желудок является частью пищеварительной системы. Там пища механически и химически разрушается, чтобы облегчить поглощение питательных веществ.
Органы состоят из одного или нескольких типов тканей, которые представляют собой набор ячеек, имеющих аналогичные структуры и функции. Гладкая мышца — это тип ткани, которая составляет большую часть желудка. На наименьшем уровне организации находится клетка, например, одно мышечное волокно внутри мышцы. Некоторые физиологи изучают, как работают части внутри клетки, или как различные белки или химические вещества взаимодействуют внутри клетки.
История физиологии
Физиология давно изучается вместе с анатомией и медициной. В древних цивилизациях Греции, Египта, Индии и Китая были сделаны записи, описывающие физиологию человека и лечение различных заболеваний. На новый уровень поднялось изучение тем по физиологии в Европе в эпоху Возрождения с XVI по XVIII века. Сильно проявилось влияние классических греческих произведений естественных философов, таких как Гиппократ, Аристотель и Гален.
История физиологии уходит своими корнями также в древнюю Индию и Египет. Эта медицинская дисциплина тщательно изучалась так называемым отцом медицины Гиппократом около 420 лет до нашей эры. Этот гениальный человек выдвинул в свое время теорию 4 элементов, согласно которым человеческое тело содержит 4 жидкости: черную желчь, мокроту, кровь и желтую желчь. Теория гласит, что любое нарушение их соотношения приводит к болезням.
Главным модификатором теории Гиппократа был основатель экспериментальной физиологии Клавдий Гален, который проводил опыты, чтобы получить информацию о системах тела. Далее последовали другие. Физик из Франции Жан Фернел (1497-1558) ввел сам термин «физиология», что в переводе с древнегреческого языка означает «изучение природы, происхождение».
Что изучает физиология?
Вы когда-нибудь задумывались, почему ваш сердечный ритм увеличивается, когда вы напуганы, или почему ваш желудок урчит, когда вы голодны? Если у вас есть ответы и вы знаете причины, то можете поблагодарить физиологию за это знание. Общая физиология — это исследование жизни во всех обличьях. Это наука о функциях живых организмов и их частей. Это означает, что физиология — это очень широкая научная дисциплина, которая лежит в основе многих связанных предметов.
Предметы физиологии охватывают молекулярный и клеточный уровень до уровня органов, тканей и всей системы. Обеспечивается мост между научными открытиями и их применением в медицинской науке. Например, многое было объявлено о генетической революции последних лет, которая включала секвенирование генома человека. Физиологическое понимание стоит за каждым крупным медицинским прорывом. например, выживание младенцев, родившихся через 24 недели, стало возможным благодаря пониманию физиологии плода.
Изучение жизни
Что изучает физиология? Это исследование жизни, в частности, того, как функционируют клетки, ткани и организмы. Физиологи постоянно пытаются ответить на ключевые вопросы в областях, от функций отдельных клеток до взаимодействия между человеческими популяциями и нашей средой здесь, на Земле, Луне и за ее пределами.Чтобы ответить на эти вопросы, физиологи работают в лабораториях, в библиотеках, в космосе.
Например, физиолог может изучить, как конкретный фермент вносит вклад в функции конкретной клетки или субклеточной органеллы. Он может использовать простые нервные сети, обнаруженные в морских улитках, чтобы ответить на вопросы о фундаментальных механизмах обучения и памяти. Физиолог может исследовать сердечно-сосудистую систему животного, чтобы ответить на вопросы о сердечных приступах и других заболеваниях человека.
Изучение физиологических процессов может охватывать широкий спектр других дисциплин, таких как нейрофизиология, фармакология, клеточная биология и биохимия, и это лишь некоторые из них. Физиология важна, потому что это основа, на которой мы строим наши знания о том, что такое жизнь, как лечить болезни и как справляться со стрессами, воздействующими на наш организм в разных средах.