1. Физиология наука о жизнедеятельности организма, его взаимодействия с окружающей средой и динамикой жизненных процессов. Значимость современной физиологии и её связь с другими науками
 Скачать 0.8 Mb.
|
|
1. Физиология – наука о жизнедеятельности организма, его взаимодействия с окружающей средой и динамикой жизненных процессов. Значимость современной физиологии и её связь с другими науками. Физиология занимает особое место в ряду биологических, педагогических, психологических и медицинских наук. Наряду с анатомией, генетикой и другими медико-биологическими дисциплинами ей принадлежит огромная роль в понимании общих и частных закономерностей жизнедеятельности живых существ. В области медицинского знания физиология подразделяется на нормальную, изучающую различные стороны функционирования здорового организма, и патологическую, изучающую причины и механизмы болезней. Физиология как самостоятельная наука имеет ряд специфических особенностей. Первая состоит в том, что она изучает закономерности работы здорового организма во взаимосвязи с окружающей, в том числе социальной, средой; механизмы, позволяющие человеку оставаться здоровым, несмотря на агрессивное воздействие факторов окружающей среды, физические и эмоциональные, в том числе стрессорные, нагрузки. Вторая особенность физиологии, в первую очередь отечественной, вытекает из первой и заключается в ее выраженной общественной направленности. Начиная с С.Г. Забелина, выдающиеся русские физиологи С.Я. Мудров, A.M. Филомафитский, И.М. Сеченов, А.А. Ухтомский, И.О. Павлов, М.Н. Шатерников, Л.А. Орбели, К.М. Быков, П.К. Анохин и др. стремились применять физиологические знания для понимания закономерностей связи организма со средой и общественного развития. Третья особенность состоит в том, что отечественная физиология в отличие от аналитической физиологии Запада всегда выступала и выступает в тесном союзе с философией. Русские физиологи И.М. Сеченов, И.П.Павлов, А.А. Ухтомский, П.К. Анохин и многие другие в объяснении физиологических закономерностей всегда поднимались до философских обобщений 2. Понятие о физиологической функции клеток, тканей, органов и организма. Виды взаимодействия функций в организме. В 5 веке ведущим принципом был аналитический принцип. Благодаря этому принципу было получено знание о работе клеток, органов и систем. Стало наблюдаться отставание целостного организма. В первой половине 20 века стал преобладать целостный подход. Этот принцип был связан со школой Павлова. Целостность организма определяется взаимодействием клеток, тканей и органов. Физиологические функции: дублирование адаптация- совокупность реакций, обеспечивающих приспособление организма к окружающей среде регенерация поврежденных частей органов или тканей экономичность функционировании всех органов и систем снабжения организма кислородом развитие фило и онтогенеза пластичность ( характерно для гладких мышц) Виды взаимодействия: кариляция- содружественное взаимодействие функций в организме регуляция- направленное взаимодействие функций в организме саморегуляция- такая форма жизнедеятельности, при которой отклонение той или иной функции от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, и прежде всего оптимальный клеточный метаболизм, является причиной возвращения этой функции к исходному уровню. 3. Учение П.К. Анохина о функциональных системах саморегуляции функций. Структура и динамика её работы. Теория функциональных систем. Морфофункциональными единицами саморегуляции в организме являются функциональные системы. Теория функциональных систем, сформулированная П.К. Анохиным в 1935 г., является приоритетной в области физиологической кибернетики. Под функциональными системами понимают такие самоорганизующиеся и саморегулирующиеся динамические организации, деятельность всех составных компонентов которых взаимосодействует достижению полезных для организма в целом приспособительных результатов. ункциональная система, согласно П.К.Анохину, — динамическая совокупность отдельных органов и физиологических систем, формирующаяся для достижения полезного для организма приспособительного результата. Функциональные системы поддерживают оптимальные физиологические показатели, обеспечивающие удовлетворение биологических, социальных и духовных потребностей, их число огромно. Число органов и физиологических систем организма, входящих в те или иные функциональные системы, вариабельно. Например, для восстановления нормальной величины снизившегося артериального давления может оказаться достаточно учащения сердцебиения и сужения кровеносных сосудов с помощью нервной системы. Однако после существенного изменения артериального давления для его восстановления до нормы формируется более сложная функциональная система, включающая не только сердечно-сосудистую и нервную системы, но и системы выделения (почки выделяют больше или меньше воды), эндокринную, системы крови и пищеварения. Такими результатами прежде всего являются различные показатели метаболизма и внутренней среды организма. Более высокий уровень составляют результаты поведенческой деятельности отдельных индивидов и популяций, и, наконец, результаты социальной деятельности человека и его психической деятельности. Функциональные системы формируются как на генетической, врожденной, основе, так и в процесс индивидуальной жизни животных и человека. Динамика работы функциональной системы. Центральным звеном функциональной системы любого уровня организации является полезный для организма приспособительный результат. Отклонение этого результата от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность организма, немедленно воспринимается рецепторными аппаратами и посредством нервной и гуморальной обратной афферентации избирательно мобилизует специальные нервные аппараты. Последние через исполнительные механизмы, включая вегетативные реакции и поведение, возвращают полезный приспособительный результат к необходимому для нормального метаболизма уровню. Все эти процессы протекают непрерывно с постоянным информированием центра функциональной системы о достижении или недостижении полезного приспособительного результата. Функциональные системы имеют отличную от рефлекторной дуги циклическую динамическую организацию, вся деятельность составляющих компонентов которой направлена на обеспечение различных приспособительных результатов, полезных для организма и для его взаимодействия с окружающей средой и себе подобными.Любая функциональная система, согласно представлениям П.К.Анохина, имеет принципиально однотипную организацию и включает следующие общие, притом универсальные для разных функциональных систем периферические и центральные узловые механизмы (рис. 1):  Полезный приспособительный результат как ведущее звено функциональной системы; Рецепторы результата; Обратную афферентацию, поступающую от рецепторов результата в центральные образования функциональной системы; Центральную архитектонику, представляющую избирательное объединение функциональной системой нервных элементов различных уровней; Исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включающие организованное целенаправленное поведение. С общетеоретической точки зрения функциональные системы представляют саморегулирующиеся организации, динамически и избирательно объединяющие ЦНС и периферические органы и ткани на основе нервной и гуморальной регуляции для достижения полезных для системы и организма в целом приспособительных результатов. Полезными для организма адаптивными результатами являются в первую очередь обеспечивающие различные стороны метаболических процессов гомеостатические показатели, а также находящиеся за пределами организма результаты поведенческой деятельности, удовлетворяющие различные биологические (метаболические) потребности организма, потребности зоосоциальпых сообществ, социальные и духовные потребности человека. Функциональные системы строятся прежде всего текущими потребностями живых существ. Они постоянно формируются метаболическими процессами. Кроме того, функциональные системы организма могут складываться под влиянием специальных факторов окружающей организм среды. У человека это в первую очередь факторы социальной среды. Механизмы памяти также могут быть причиной формирования функциональных систем, особенно поведенческого и психического уровней. Совокупная деятельность множества функциональных систем в их взаимодействии определяет сложные процессы гомеостазиса организма и его взаимодействия со средой обитания. + Функциональные системы представляют, таким образом, единицы интегративной деятельности организма. 4. Понятие о физиологических системах. Надежность физиологических систем. Задачи и методы физиологических исследований Физиологическая система — это наследственно закрепленная совокупность органов и тканей, выполняющих общую функцию. Ч исло физиологических систем ограничено. К ним относятся: покровная (кожа), нервная, эндокринная, иммунная, сердечно-сосудистая, системы крови, дыхания, пищеварения, выделения, воспроизведения. Надежность физиологических систем: 1.дублирование 2.адаптация- совокупность реакций, обеспечивающих приспособление организма к окружающей среде 3.регенерация поврежденных частей органов или тканей 4.экономичность функционировании всех органов и систем 5.снабжения организма кислородом 6.развитие фило и онтогенеза 7.пластичность ( характерно для гладких мышц) Задачи: 1.изучение закономерностей здорового образа жизни 2.изменение функциональной активности организма 3. изучить здоровой живой организма Методы: -наблюдения -эксперимент -изоляции -раздражения -разрушения -моделирования 5. Рефлекторный принцип регуляции (Р. Декарт), его развитие в трудах И.М. Сеченова, Шеррингтона, И.П. Павлова, П.К. Анохина. Первое представление о рефлексе как общем принципе нервной деятельности и ее обусловленности внешними стимулами принадлежит французскому естествоиспытателю — физику, математику и философу — Рене Декарту A596—1650). Используя наблюдение, что прикосновение к роговице неизбежно вызывает мигание, Р. Декарт выдвинул гипотезу о рефлексе как отраженной в мозге деятельности, в основе которой лежит механический переход «животных духов» — самых легких и подвижных частиц — с одних нервов на другие. Эти частицы, согласно Р. Декарту, отражаются от мозга как лучи света от зеркальной поверхности. Он распространил принцип автоматизма рефлекторной реакции на все так называемые непроизвольные движения. Функцию же реализации произвольных движений Р. Декарт отдал «душе», «высшему разуму», которые упорядочивают и направляют движение «животных духов» по нервам. Термин «рефлекс» предложил в 1743 г. французский врач и философ А. Монпелье. И.М. Сеченов распространил принцип рефлекса на функции высших отделов мозга, т.е. на психические функции, что до него не удавалось сделать вследствие запрета духовенством ни одному, даже самому выдающемуся, западноевропейскому ученому. в прогрессивных кругах русского общества. И.М. Сеченов первый указал на чрезвычайную изменчивость рефлексов головного мозга. На примере с «нервной дамой» И.М. Сеченов обращал внимание на то, что не всегда стимул определяет рефлекторное действие. И.П. Павлов предложил рассматривать две группы рефлексов, одну из которых он называл безусловными, а вторую — условными. Безусловные рефлексы, по Павлову,— врожденные; они генетически детерминированы, возникают при действии адекватных раздражителей на соответствующие рецепторы и проявляются относительно постоянно. К сложным врожденным безусловным рефлексам И.П. Павлов отнес, например, пищевые, оборонительные, половые и ориентировочно-исследовательские рефлексы. С именем И.П. Павлова в науку навсегда вошла другая форма рефлекторной деятельности — условные рефлексы, которые приобретаются в индивидуальной жизни животных, связаны с обучением и чрезвычайно изменчивы. 6. Единство организма и среды. Организм как открытая термодинамическая система. Свойства живых организмов. Функции целостного организма осуществляются только при тесном взаимодействии со средой. Организм реагирует на среду и использует ее факторы для своего существования и развития. Основоположник отечественной физиологии И. М. Сеченов в научное определение организма включал и среду, влияющую на него. Физиология целостного организма изучает не только внутренние механизмы регуляции физиологических процессов, но и механизмы, обеспечивающие взаимодействие и единство организма с окружающей средой. Свойства: Химический состав Обмен веществ Размножение Рост и развитие;Раздражимость Саморегуляция 1 закон термодинамики: Изменение энергии системы равно количеству тепла, полученной системой, плюс работа внешних сил, совершенная над системой. 2 закон: в изолированной термодинамической системе энтропия никогда не может уменьшится. I закон (начало) термодинамики. Первый закон термодинамики гласит: изменение энергии системы равно количеству тепла, полученному системой, плюс работа внешних сил, совершенная над системой Если рассматривать термодинамическую систему, состоящую только из живой системы, то закон сохранения энергии неприменим, так как живая система является открытой. Для термодинамической системы, включающей в себя живую систему и среду, с которой система обменивается энергией и веществом, закон сохранения энергии выполняется. Действительно, как показали опыты, общее количество энергии, которое получает организм за некоторый промежуток времени, вновь обнаруживается впоследствии в виде: а) выделяемого тепла; б) в совершаемой внешней работе или выделяемых веществах; в) в виде теплоты сгорания веществ, синтезированных за этот промежуток времени за счет энергии, поступившей извне. II закон (начало) термодинамики. Второй закон термодинамики утверждает, что в изолированной термодинамической системе энтропия никогда не может уменьшаться. Она равна нулю при обратимых процессах и может только увеличиваться при необратимых процессах, то есть DS ³ 0. Переход системы из неравновесного состояния в равновесное необратим, поэтому также DS ³ 0. Здесь есть также определенная связь с упорядоченностью системы, а также с информацией (большая упорядоченность соответствует большему количеству информации). Можно говорить при этом о единстве природы информации и энтропии. Действительно, увеличение энтропии соответствует переходу системы из более упорядоченного в менее упорядоченное состояние. Такой переход сопровождается уменьшением информации, содержащейся в структуре системы. Беспорядок, неопределенность можно трактовать как недостаток информации. В свою очередь возрастание количества информации уменьшает неопределенность. Вспомним физический смысл энтропии. Все процессы, самопроизвольно протекающие в природе, необратимы и способствуют переходу системы в равновесное состояние, которое всегда характеризуется тем, что: а) в процессе этого перехода всегда безвозвратно выделяется некоторая энергия и для совершения полезной работы она использована быть не может; б) равновесном состоянии элементы системы характеризуются наименьшей упорядоченностью. +Отсюда следует, что |