Študij človeške fiziologije. Tehnologija znanosti in tehnologije

Fiziologija (iz grščine. fisis– narava in logotipi– znanost) – znanost o procesih, ki potekajo v človeškem telesu, njegovih funkcijah. Predmet fiziologije je preučevanje življenjske aktivnosti celotnega organizma v njegovi interakciji z okoljem v različnih pogojih obstoja.

Pojav prvih idej o fizioloških funkcijah sega v antiko. Toda temelje fiziologije kot znanosti so postavila dela raziskovalcev 16.–18. (anatomske študije A. Vesalius, M. Servetus, odkritje krvnega obtoka W. Harvey, refleksi R. Descartes, bioelektrični pojavi L. Galvani itd.).

V drugi polovici 19. stoletja, ko so v naravoslovju nastala tri velika odkritja – zakon o ohranitvi energije oz. celična teorija in razvil se je evolucijski nauk (darvinizem) - fiziologija kot znanost je dobila teoretična osnova. Do takrat so se nabrala številna eksperimentalna dejstva, ni pa bilo pomembnih teoretičnih idej o povezavi med različnimi funkcijami telesa. V drugi polovici 19. stol. Največji dosežki so bili doseženi pri preučevanju funkcij posameznih organov in fizioloških sistemov telesa, pa tudi pri regulaciji in koordinaciji njihovega delovanja. Odkrila se je tesna povezava med strukturo organov in njihovim delovanjem. Subtilna opažanja in briljantni eksperimenti izjemnih francoskih raziskovalcev F. Magendie, C. Bernard, E. Marey, nemški - G. Helmholtz, E. Pflueger, E. Dubois-Reymond, italijanski znanstvenik A. Masso, ruski - I.M. Sechenova, I.P. Pavlova, B.F. Verigo, N.E. Vvedensky in drugi so omogočili podrobnejše preučevanje delovanja srčno-žilnega sistema, čutnih organov, dihalnega aparata, prebavil, izločevalnih organov, mišic, metabolizma itd.

V drugi polovici 19. stol. in v prvi polovici 20. stol. Preučevanje funkcij živčnega sistema se je zelo razširilo. Predstavljena je bila refleksna teorija živčnega delovanja in na njeni podlagi je bil podan splošen opis fiziologije centralnega živčnega sistema. Najpomembnejša so bila dela Sechenova, ki so postavila temelje za preučevanje funkcij splošnega dela živčnega sistema - možganov - kot materialnega substrata duševnih pojavov. I.P. Pavlov in njegovi učenci so ustvarili nov del fiziologije, ki je izjemnega pomena za materialistično naravoslovje - nauk o višji živčni dejavnosti človeka.

Napredek fiziologije je močno pripomogel razvoj fizike, kemije in tehnologije (predvsem radiotehnike, elektronike in kibernetike). Kompleksne fizikalne in kemijske raziskovalne metode (oscilografija, elektroencefalografija, encefaloskopija, elektronska mikroskopija, radiografija, metode radioaktivni izotopi itd.) je omogočilo prodreti v bistvo procesov, ki se odvijajo ne le v različnih organih in fizioloških sistemih, temveč tudi v celicah in delih celic.

1. Možgani in zavest

   1. Zavest je funkcija možganov

Zanesljiva dejstva kažejo, da zavest obstaja le tam in ko so zdravi, normalno delujoči možgani možgani oseba. Možgansko smrt, tudi če se krvni obtok v telesu in dihanje v pljučih umetno nadaljuje, strokovnjaki identificirajo z biološko smrtjo človeka. Srčni zastoj in prenehanje dihanja kot merila smrti sta postala zelo relativna merila. Vprašanje o pojavu smrti je povezano z vprašanji o času in mehanizmih nastanka nepopravljivih sprememb v telesu na splošno in še posebej v možganih. Motnje metabolizma možganov, predvsem stradanje kisika, vodijo do motenj zavesti od manjših odstopanj do globoke kome, tj. popolna prekinitev stika z zunanjim svetom.

Sodobna znanost konkretizira ideje o neposrednih in inverznih povezavah med zavestjo in možgani. V zadnjih desetletjih so se intenzivno razvijali nevrokibernetski modeli možganske aktivnosti, psihofarmakološke študije spremenjenih stanj zavesti, ideje o lokalizaciji mentalnih funkcij, študij funkcionalne asimetrije možganov in psihofiziologija senzoričnega preslikavanja. Vse te študije so bistveno obogatile naše razumevanje delovanja možganov. Napredek v raziskovanju možganov, vse globlje razumevanje procesiranja informacij v možganih in načinov njihovega kodiranja odpirajo nove možnosti za človekovo samoizboljšanje. Toda te dosežke znanosti je mogoče uporabiti za ustvarjanje sredstev za mentalni nadzor nad človekom in jih je mogoče uporabiti za škodovanje ljudem. Navsezadnje bo dešifriranje nevrodinamične kode vodilo do povečanja stopnje "odprtosti" subjektivnega sveta posameznika.

Temeljna lastnost možganov je njihova asimetrija. Kaže se v zgodnjem otroštvu, se poveča in doseže maksimum v odrasli dobi ter znatno oslabi v starosti. Samo parno delovanje možganskih hemisfer, ki delujejo asimetrično, zagotavlja človekovo jasno zavest.

Prepoznavanje živalskih in ptičjih glasov, posluh za glasbo in glasbene sposobnosti- stvar desne poloble. Bolniki s poškodbo leve hemisfere, ki je povzročila globoke govorne motnje do popolne onemoglosti, so ohranili sposobnost reprodukcije znanih melodij, celo brenčanja. preproste pesmi. Obstajajo primeri, ko so izjemni skladatelji zaradi leve možganske poškodbe izgubili govor, vendar so ohranili sposobnost komponiranja glasbe. Nasprotno, zelo majhna poškodba določenih predelov desne poloble, ne da bi povzročila okvaro govora, je povzročila izgubo glasbenih sposobnosti: petje in igranje na glasbila sta bila oslabljena, skladateljski dar je izginil. Ne le teoretično, ampak tudi praktično je pomembno upoštevati mentalne značilnosti desničarjev in levičarjev.

Biološka reakcija je odziv celic, tkiv, organov kot odgovor na dražilno snov (dražljaj).
razdražljivost- lastnost vseh živih tkiv, da se spreminjajo notranje stanje pri menjavi zunanje razmere.
Vrste tkiv glede na odziv na zunanje dražljaje:
I Razburljiv- imajo lastnost vzdražnosti, tj. sposobnost vzbujanja živčnega, mišičnega, žleznega.
II Nerazburljivo– spremenijo svoje stanje, vendar ne ustvarijo procesa vzbujanja kot odgovor na uporabljen dražljaj.
Razdražljivost– sposobnost tkiva, da preide v vznemirjeno stanje.
Vzbujanje- aktivno stanje tkiv kot odgovor na delovanje dražljaja; to je kompleksna biološka reakcija, ki se kaže v kombinaciji fizikalnih, fizikalno-kemijskih in funkcionalnih sprememb, ki se lahko razširijo po tkivu.
Vzbujanje vključuje nespecifične in specifične komponente.
Nespecifično:
premik kemične reakcije, nastajanje toplote, fizikalno-kemijske spremembe,
proizvodnja biopotencialov, strukturne spremembe v celični membrani.
Specifično:
mišično tkivo se odzove s krčenjem mišic, živčnega tkiva- nastajanje živčnega impulza in njegovo prevajanje, žlezno tkivo - nastajanje in izločanje izločkov.
Vzbujanje je lahko lokalno in dinamično (širjenje).
Biopotenciali
Luigi Galvani je leta 1791 s poskusom pokazal, da živa tkiva vsebujejo "živalsko elektriko", njegov znanstveni nasprotnik, fizik Volta - da je to elektrika iz različnih kovin, je ustvaril prvi vir DC, ki se imenuje galvanski člen.
Vrste biopotencialov:
1. Biopotencial v mirovanju (membrana) - MPP.
2. Biopotencial delovanja (vzbujanje) - PD.

• Biopotencial v mirovanju je potencialna razlika med zunanjo in notranjo površino celične membrane v mirovanju. Zunanja površina celične membrane ima pozitivni naboj, notranja pa je negativna.

Biopotencial v mirovanju se beleži intracelularno – z uporabo mikroelektrod, od katerih se ena vstavi v celico (slika 1).

Slika 1. Shematski prikaz metode snemanja biopotenciala.

V poskusu je mogoče zabeležiti biopotencial v mirovanju med poškodovanim in nepoškodovanim predelom tkiva. Poškodovano območje je model notranja površina celične membrane.
Pri intracelularni derivaciji se polnjenje membrane beleži pod eno elektrodo (enofazni AP), pri zunajcelični derivaciji akcijski potencial prehaja skozi dve elektrodi (zabeležen je dvofazni AP).

• Biopotencial delovanja– gre za kratkotrajne visokoamplitudne spremembe MPP, ki nastanejo med vzbujanjem. AP se zabeleži v razdraženih tkivih, v katerih se pojavi val vzbujanja (slika 2). PP se meri z intracelularnim elektrodom in zunajceličnim elektrodom.

Slika 2. Akcijski potencial, njegove glavne faze.

Sodobna, eksperimentalno dokazana, membransko-ionska teorija nastanka biopotencialov (Hodgkin, Huxley, Katz).

Ključne točke:

• Nastanejo električni procesi plazemska membrana celica, ki je sestavljena iz bimolekularne plasti lipidov (hrbtenica membrane) in beljakovin, ki opravljajo različne funkcije v membrani: receptorski, encimski, v njej tvorijo kanalčke in črpalke (slika 3).

Membranski kanal je lahko nespecifičen, je stalno odprt, nima vratnega mehanizma in električni vplivi ne spremenijo njegovega stanja. Imenuje se kanal "puščanja". Posebni kanali (selektivni) imajo mehanizem vrat, tako da so lahko odprti ali zaprti, odvisno od električni vplivi na membrano in omogoči prehod le določenemu ionu. Ta kanal je sestavljen iz treh delov: vodne pore - znotraj obložene s hidrofilnimi skupinami; selektivni filter - na zunanji površini, ki omogoča prehod ionov glede na njihovo velikost in obliko; vrata - na notranji površini membrane, nadzoruje prepustnost kanala.

Slika 3. Zgradba biološke membrane.

Membranski kanal lahko nespecifičen, je stalno odprt, nima mehanizma vrat, električni vplivi ne spremenijo njegovega stanja. Imenuje se kanal "puščanja". Posebni kanali (selektivni) imajo mehanizem vrat, tako da so lahko odprti ali zaprti, odvisno od električnih vplivov na membrano in omogočajo prehod samo določenemu ionu. Ta kanal je sestavljen iz treh delov: vodne pore - znotraj obložene s hidrofilnimi skupinami; selektivni filter - na zunanji površini, ki omogoča prehod ionov glede na njihovo velikost in obliko; vrata - na notranji površini membrane, nadzoruje prepustnost kanala (slika 4).

Slika 4. Struktura ionskega kanala.

Natrijevi kanali imajo dve vrsti vrat: hitro aktiviranje in počasno inaktiviranje. V mirovanju so tiste s počasnim inaktiviranjem odprte, tiste s hitrim aktiviranjem pa zaprte. Pri vzbujanju se hitre aktivacijske odprejo, počasne inaktivacijske pa počasi zaprejo, tj. Za kratek čas sta obe vrsti vrat odprti (slika 5).

Slika 5. Delovanje aktivacijskih in inaktivacijskih mehanizmov prehoda natrijevega ionskega kanala.

Kalijevi kanali imajo samo počasna vrata.
Črpalke opravljajo funkcijo transporta ionov skozi membrano proti koncentracijskemu gradientu; za delovanje uporabljajo energijo ATP.

• Na obeh straneh membrane je koncentracijski gradient.

Znotraj celice 40-krat > K+; t;/p>

Zunaj celice: 20-30 krat > Na+,
50-krat > Cl-.

• Membrana omogoča prehod molekul v maščobi topnih snovi in ​​anionov organske kisline ne mimo. Membrana je prepustna za vodo, za ione je prepustnost membrane drugačna: za kalij v mirovanju je prepustnost skoraj 25-krat večja kot za natrij. Pri vzburjenju se poveča prepustnost tako za kalij (postopoma) kot za natrij (hitro, a za zelo kratek čas).

Potencial počitka
Povečana je prepustnost membrane za ione K+, zato ima kalij glavno vlogo pri nastajanju MPP. Kalij ustvari električno polje in napolni zunanjo površino membrane "+". V trenutku, ko »+« potencial na zunanji strani doseže določeno vrednost glede na »–« znotraj, ki ga ustvarjajo anioni, nastopi dinamično ravnovesje med ioni K+, ki vstopajo in izstopajo iz celice. Ta trenutek ustreza ravnotežnemu potencialu za K – potencialu mirovanja.

Za MPP je značilno:
1. doslednost;
2. polarnost, zunaj “+”, znotraj “-”;
3. vrednost – v mV, za skeletne mišice - 60 – 90 mV,
za gladko - -30 – 70 mV,
za živec -50 – 80mV,
za sekretorno celico - -20mV.

MPP je eden glavnih pokazateljev stanja fiziološkega počitka celice. S povečanjem koncentracije zunajceličnega kalija se MPP zmanjša, ker difuzija kalija iz celice se zmanjša zaradi zmanjšanja njegovega koncentracijskega gradienta. Pod vplivom snovi, ki blokirajo resintezo ATP, saj preneha delovati natrijeva-kalijeva črpalka, zmanjša se tudi MPP. Natrijevi in ​​klorovi ioni vstopajo v celico, vendar zaradi nizke permeabilnosti nimajo bistvenega vpliva na MP.

Akcijski potencial
Ob vzbujanju se močno (večtisočkrat) poveča prepustnost za Na ione, ki plazovito vstopajo v celico in naelektrijo notranja stran“+” - pride do depolarizacije membrane, nato pa število natrijevih ionov v notranjosti preseže naboj kalija na površini, kar vodi do ponovnega polnjenja membrane (reverzija). Postopno povečevanje prepustnosti za kalij in njegov tok iz celice inaktivira prepustnost natrija in vodi do ponovne vzpostavitve naboja na membrani. Pride do faze repolarizacije.
Bistven dejavnik je natrijevo-kalijeva črpalka, ki odstrani 3 natrijeve ione iz celice v zameno za 2 kalijeva iona, vnesena v celico. Njegovo delovanje je odvisno od metabolizma celice, zlasti od njene oskrbe z energijo. V tem primeru se porabi 1 molekula ATP (slika 6).

Slika 6. Mehanizem delovanja natrijevo-kalijeve črpalke.

AP je sestavljen iz vršnega potenciala, ki ga tvorijo faze depolarizacije, reverzije in repolarizacije, ter potencialov sledi (slika 2).
Potenciali v sledovih:
Negativno (depolarizacija v sledovih);
Pozitivno (hiperpolarizacija v sledovih).

Vzrok za nastanek potencialov v sledovih so nadaljnje spremembe v razmerju med vstopom natrija v celico in izstopom kalija iz nje. Pri depolarizaciji v sledovih opazimo preostali natrijev tok v celico, medtem ko se kalijev tok zmanjša. Pri hiperpolarizaciji v sledovih pride do rezidualnega povečanja toka kalija iz celice ob hkratni aktivaciji natrijevo-kalijeve črpalke.

Za PD je značilno:
1. spreminjanje značaja;
2. kratko trajanje – nekaj ms;
3. membranski naboj, zunaj – “-”, znotraj – “+”.
Pri izpostavljenosti snovem, ki blokirajo natrijeve kanale, AP ne nastane, ker Običajno je depolarizacija membrane posledica povečanja njene prepustnosti za natrij. Ko se moč dražljaja poveča nad prag, se amplituda AP ne spremeni, ker število aktiviranih natrijevih kanalčkov, ki se pri mejni stimulaciji maksimalno odprejo, se ne spremeni.

Pogoji, potrebni za pojav vzbujanja (zakoni draženja).

Razdražljivost tkiv je različna. Da povzroči vzburjenje, mora imeti dražljaj:
1. Zadostna trdnost – zakon praga.
2. Strmina (gradient) povečanja te sile je zakon akomodacije.
3. Čas delovanja - zakon sile-čas.

1. Zakon sile. Merilo razdražljivosti je prag draženja - najmanjša moč dražljaja, ki lahko povzroči vzburjenje. Vse dražljaje lahko razdelimo na podpražne, pragovne in nadpragovne. Avtor: biološki pomen dražilne snovi delimo na ustrezne (delujejo na tkivo v naravnih razmerah, na katere je prilagojeno v procesu evolucije) in neustrezne. V fizioloških poskusih je najpogosteje uporabljen dražljaj električni tok, ker povzroča reverzibilne spremembe, zlahka se dozira po moči in trajanju in je po naravi blizu električnim procesom, ki se pojavljajo v živih organizmih.
Leta 1870 je Bowditch v poskusu na srčni mišici z uporabo enkratne mejne stimulacije zabeležil odziv - ugotovil je, da ni bilo reakcije na podpražno stimulacijo; pri jakosti praga in jakosti nad pragom je amplituda odziva je bilo isto. Na podlagi tega je predlagal zakon "Vse ali nič".
Po uvodu v eksperimentalne študije mikroelektronske tehnologije je bilo ugotovljeno, da pride do odziva v tkivu na stimulacijo pod pragom. Če je moč dražljaja manjša od 50% mejne vrednosti, pride do pasivne depolarizacije pod poli elektrod, ne da bi se spremenila prepustnost membrane za ione (elektrotonične spremembe). Če je moč dražljaja manjša od mejne vrednosti, vendar več kot 50%, se v tkivu pojavi lokalni odziv, ki ga spremlja depolarizacija membrane v območju draženja in se ne razširi na celotno tkivo. tkivo; razdražljivost tkiva na tem področju se poveča. Lokalni odziv se podreja zakonu razmerij moči, tj. večja kot je moč podpražnega dražljaja, večja je amplituda lokalnega odziva. Prepustnost celične membrane v tem predelu se poveča za natrijeve ione. Ko se uporabi dražljaj s pragom, se pojavi AP, katerega amplituda se ne spremeni, če vrednost dražljaja preseže prag, tj. ustreza zakonu »Vse ali nič«, vendar bo na nadpražne dražljaje trajanje AP krajše zaradi skrajšanja trajanja lokalnega odziva.
Trenutek prehoda lokalnega odziva na AP imenujemo kritična raven depolarizacije (CLD), premik membranskega naboja z membranski potencial na CUD, se imenuje mejni potencial; skupaj s pragom draženja označuje razdražljivost tkiva.

Spremembe v razdražljivosti tkiv med stimulacijo.

Ko je vznemirjena, je razdražljivost tkiva podvržena določenim spremembam glede na faze AP (slika 7):
I – supernormalna vzdražljivost (primarna) ustreza lokalnemu odzivu, medtem ko se dva podpražna dražljaja, uporabljena v časovnem intervalu, krajšem od trajanja lokalnega odziva, lahko seštejeta in povzročita AP;
II – absolutna refraktornost – ustreza regenerativni depolarizaciji in reverziji, pri kateri tkivo postane absolutno nerazdražljivo in se ne odziva na najmočnejše dražljaje;
III – relativna refraktorna faza, ustreza repolarizaciji, medtem ko se razdražljivost tkiva postopoma obnovi in ​​dražljaj nad pragom, uporabljen v tem obdobju, lahko povzroči AP;
IV – supernormalna ekscitabilnost (sekundarna ali eksaltacijska faza) - sledi depolarizacije, tkivo postane bolj ekscitabilno kot v začetnem stanju in že podpražni dražljaj lahko povzroči AP;
V – subnormalna ekscitabilnost – hiperpolarizacija v sledovih, tkivna ekscitabilnost je rahlo zmanjšana.

Slika 7. Spremembe v razdražljivosti membrane med razvojem akcijskega potenciala.

2. Zakon gradienta draženja (Dubois Raymond). Večji kot je gradient stimulacije, večja je (do določenih meja) reakcija žive tvorbe.
Med delovanjem počasi naraščajočega dražljaja pride do prilagoditve tkiva - akomodacije. To je posledica dejstva, da se ob vzbujanju prepustnost za natrijeve ione poveča za kratek čas, če v tem obdobju dražljaj ne doseže mejne vrednosti, potem naraščajoča prepustnost za kalijeve ione inaktivira prepustnost natrija in vzbujanje ne; pojavijo. V tem primeru pride tudi do premika CUD s povečanjem mejnega potenciala.

3. Zakon sile-čas (Lapik). Mejna vrednost katerega koli dražljaja je znotraj inverzno razmerje na čas njegovega delovanja, ki ga označuje matematična krivulja - hiperbola. Narava krivulje kaže, da podpražni dražljaji (manj kot 1 reobaza) ne bodo povzročili vzbujanja ne glede na to, kako dolgo delujejo, hkrati pa zelo močan kratkoročni dražljaj, katerega trajanje je krajše od koristnega časa, prav tako ne bo povzročil razburjenja.
Sila enosmernega toka, ki deluje nedoločen čas, povzroča vzbujanje, se imenuje reobaza.
Čas, v katerem tok 1 reobaze povzroči vzbujanje, je uporaben čas.
Minimalni čas, v katerem bo tok 2 reobaz povzročil vzbujanje, se imenuje kronaksija. Študija tega indikatorja se uporablja v nevrološki in travmatološki praksi za preučevanje dinamike okrevanja živčnega ali mišičnega tkiva po poškodbi.

Seznam uporabljene literature

• Normalna fiziologija / Ed. V.I. Filimonova. – K. – Zdravje, 1994. – Str. 5 - 37.
• Človeška fiziologija / Ed. G.I. Kositsky. – M., Medicina, 1985. – Str. 19 – 84.
• Priročnik normalne fiziologije / Ed. V.G. Ševčuk. – K., Zdravje, 1995. – Str. 6 - 36.
• Vodnik do praktični pouk v fiziologiji / ur. G.I. Kositsky. – M., Medicina, 1988. – Str. 72 - 94.
• Normalna fiziologija / Ed. V. I. Filimonova. - Zaporožje, 1995. – Str. 74-72.
• Človeška fiziologija. T.1 /Ed. R. Schmidt in G. Tevs. - M., Mir, - 1996. - Str. 9-87.
• Človeška fiziologija. T.1 / Ed. V.M. Pokrovski. – M., Medicina, 1998. – Str. 27-97.
• Splošni tečaj fiziologije človeka in živali. T.1. /Ed. PEKEL. Nozdračeva - M., podiplomska šola, 1991.- Str.36-116.
• Človeška fiziologija. /Ed. V.M. Smirnova - M., Medicina, 2002. - Str. 45-61, 82-94.
• Fiziologija človeka. William F. Ganong. – BaK, Lviv, 2002. – Str. 6 – 69, 74-76.

Članki vsebujejo znanstvene in poljudnoznanstvene informacije. Razdelki vključujejo teme, kot so zgradba telesa (celična raven), bolezni, povezane z motnjami v delovanju organov in drugih komponent, anatomija organov, sistemov in naprav. Zgradba in delovanje vsakega sistema sta natančno opisana in opremljena s podrobnimi ilustracijami; nekateri sistemi so prikazani shematsko, z anatomskega ali histološkega vidika.

Vsaka risba ali diagram vsebuje razlago delovanja določenega organa ali sistema ob upoštevanju temeljnih načel histologija, anatomija in fiziologija. Nakazani so tudi mehanizmi delovanja organizma kot celote, ki mu omogočajo, da ob samostojnem razvoju ostaja neločljivo povezan z okoljem.

Zgradba in funkcije celic, tkiv, notranjih organov in sistemov

Na strani so pomembna gradiva o celicah, tkivih in organih človeško telo. S podrobno analizo strukture ene ali druge strukture človeškega telesa globlje in obsežneje razumemo sestavne dele znanosti in posledično lahko gledamo na človeško telo kot celoto.

Knjige in učbeniki

Nova rubrika spletnega mesta je knjige in učbeniki o naravoslovnih in skoraj naravoslovnih vedah in disciplinah med katerimi so priročniki za anatomijo, fiziologijo, histologijo, psihofiziologijo, nevrologijo, otorinolaringologijo, oftalmologijo, pediatrijo, travmatologijo, knjige o človeških možganih in nevrozah, literaturo za porodničarje, zobozdravnike, bolničarje in številne druge poglavja.

Slike, risbe in diagrami človeške anatomije

Druga nova rubrika spletnega mesta je bila rubrika z različnimi risbami in diagrami notranjih organov in človeških sistemov. Ti grafični materiali so namenjeni pomoči pri preučevanju človeške anatomije in vam omogočajo, da se vizualno seznanite s strukturami človeškega telesa. Slike so, če je mogoče, razporejene po organskih sistemih; nekatere risbe in diagrami ostanejo brez kategorije ali pa se lahko nanašajo na več sistemov hkrati. Primeri vključujejo diagrame strukture vranice, ki ni le hematopoetski organ, ampak zagotavlja tudi imunsko funkcijo.

Zanimiva dejstva o notranjih organih in sistemih

〄 Človeški možgani vsebujejo ogromno vodo. Kljub mojemu kompleksna struktura 80 % človeških možganov je voda;

〄 Možgani sami ne občutijo bolečine, za razliko od tkiv, ki jih obdajajo. To je posledica elementarne odsotnosti receptorjev v tkivih organa;

〄 Nevroni niso enaki in se delijo vsaj na tipe, iz tega sledi, da se informacije gibljejo po njihovih procesih z pri različnih hitrostih;

〄 Teza, da se nevroni ne obnovijo, je še vedno sporna, kljub temu pa rast ostaja zanesljivo dejstvo živčne celice vse življenje;

〄 Krvne žile tvorijo ogromno mrežo, ki hrani številne celice človeškega telesa. Če bi to mrežo lahko raztegnili v eno črto, bi bilo tako eno samo "plovilo" dovolj, da bi 2,5-krat obkrožilo Zemljo;

〄 Najdaljši organ v našem telesu je tanko črevo;

〄 Še nekaj nenavadna lastnost naši možgani so njegova pretirana ljubezen do kisika. Od vsega kisika, ki ga prejme človeško telo, ga 20 % prevzamejo možgani. To pojasnjuje in potrjuje visoko občutljivost organa na pomanjkanje zalog;

〄 In za ljubitelje vodnjakov jih je zelo znano dejstvo, in ja, govorimo o o srcu - organu, ki ustvarja tako močan pritisk, da je morda dovolj, da nastane krvav vodnjak visok 9 metrov;

〄 Ko ste se rodili, ste imeli veliko več kosti kot zdaj, namreč približno tretjino več. Lahko pa nehate paničariti, kosti niste izgubili, zrasle so preprosto in preprosto. Zdaj jih je približno 206 v vašem telesu, no, nekaj več ali manj;

〄 Že dolgo krožijo govorice, da če ločite glavo od človeškega telesa, lahko še vedno ostane pri zavesti približno 15-20 sekund. Podobni podatki so predstavljeni že iz časov usmrtitev, ko je lahko glava usmrčenega po odseku še nekaj sekund mežikala;

〄 Poleg otrok, dolgov ali rastočega posla smo po smrti čisto sposobni zapustiti 3 ali celo 4 kg. pepel, gre le za upepelitev;

〄 Kljub požrešnosti možganov s kisikom ne porabijo toliko energije, namreč kot 10-vatna žarnica. Ekonomično in uporabno;

〄 Brez sline hrane ne moremo raztopiti, zato je ne moremo okusiti;

〄 Približna hitrost potovanje živčnega impulza iz in v možgane je 273 km na uro;

〄 Prstni odtisi so sestavna in edinstvena anatomska lastnost vsakega človeka. Registracija prstnih odtisov je za otroka opravljena do 6. meseca nosečnosti;

Predmet fiziologija, njena vsebina je preučevanje splošnih in posebnih mehanizmov delovanja celotnega organizma in vseh njegovih organov in sistemov. Ultimativno naloga fiziologija - tako globoko poznavanje funkcij telesa, ki bi dalo možnost aktivnega vplivanja nanje v želeni smeri. Po mnenju I.P. Pavlov, bo medicina le z nenehnim bogatenjem, dan za dnem, z novimi fiziološkimi dejstvi končno nekoč postala to, kar bi morala biti v idealnem primeru, tj. sposobnost popravljanja poškodovanega mehanizma človeškega telesa na podlagi njegovega natančnega poznavanja, biti uporabno znanje fiziologija. Ni naključje, da se je fiziologija najprej začela razvijati kot medicinska veda. Po definiciji K. Bernarda je fiziologija znanstveno jedro, na katerem slonijo vse znanosti; V bistvu obstaja samo ena veda v medicini: veda o življenju ali fiziologija. Vklopljeno moderni oder fiziologija postavlja naslednje naloge: učna funkcija:

• zdravo telo na splošno;
• različni sistemi, organi, tkiva, celice; študija mehanizmov:
• medsebojno delovanje različnih organov in sistemov v celotnem organizmu;
• uravnavanje delovanja organov in sistemov;
• interakcija organizma z okoljem.

Po mnenju I.P. Pavlov, naloga fiziologije je razumeti delo človeškega telesa, določiti pomen vsakega od njegovih delov, razumeti, kako so ti deli povezani, kako medsebojno delujejo in kako zaradi njihovega medsebojnega delovanja nastane bruto rezultat. dobi se - splošno delo telo.

Čisto prvi , v fiziologiji sta bila opazovanje in sklepanje, ki pa na današnji stopnji nista izgubila svojega pomena. Toda fiziolog se ne more zadovoljiti samo z opazovanjem, saj odgovarja le na vprašanje: kaj se dogaja v telesu. Pomembno je tudi ugotoviti kako in zakaj pride do fizioloških procesov. Za to potrebujete poskusi, poskusi, tiste. vplive, ki jih umetno ustvarja raziskovalec sam.

Poskusi so lahko akutni (vivisekcija ali živo rezanje) ali kronični; njihove glavne prednosti in slabosti so predstavljene v tabeli. 1.

Študije, ki se izvajajo na ljudeh, se praviloma izvajajo na različne načine, kar omogoča oceno različnih vidikov delovanja telesa:

• v stanju fiziološkega počitka - normalno delovanje;
• reakcija na optimalne obremenitve - norma reakcije;
• odziv na maksimalne obremenitve - ocena rezervnih zmogljivosti.

Ob istem času fiziološka norma velja za biološki optimum življenjskih procesov.

Tabela 1. Primerjava akutnega in kroničnega eksperimenta

Glavne faze v razvoju fiziologije kot znanosti, povezane s spremembami uporabljenih metod:

• predposkusno obdobje (stari in srednji vek), ko so bile glavne metode opazovanja in sklepanja, ki so pogosto vodila do zmotnih zaključkov (srce je organ duše, po arterijah se meša duh, po žilah pa kri). );
• 1628 W. Harvey. "Študij gibanja srca in krvi v telesu" - uvedba akutnih poskusov v fiziološke raziskave;
• 1883 I.P. Pavlov. “Centrifugalni živci srca” - uvod v tehniko kroničnega eksperimenta;
• sodobna stopnja je integracija raziskav na molekularno-celični in sistemski (organizmski) ravni, ki omogoča združevanje predstav o celičnih procesih in njihovi regulaciji na ravni celotnega organizma.

Osnovna načela fiziologije:

• organizem - enoten sistem, ki združuje različne organe v svojih kompleksna interakcija med seboj;
• načelo strukture (integriteta) - fiziološki procesi se lahko izvajajo z anatomsko in funkcionalno celovitostjo vseh elementov, ki zagotavljajo te procese;
• »Organizem brez zunanjega okolja, ki podpira njegov obstoj, ni mogoč. Zato bi morala znanstvena opredelitev organizma vključevati tudi okolje, ki nanj vpliva« (I.M. Sechenov, 1861);
• "Vse fiziološki mehanizmi»ne glede na to, kako različni so, imajo samo en cilj - ohranjanje konstantnosti življenjskih pogojev v notranji fazi« (C. Bernard, 1878) ali homeostaze (po Cannonu);
• načelo determinizma - vsaka aktivnost telesa in njegovih organov in sistemov je vzročno določena;
• prilagoditev je niz mehanizmov, ki zagotavljajo prilagajanje telesa nenehno spreminjajočim se okoljskim razmeram;
• celovitost telesa in njegovo povezanost z zunanje okolje, ki ga zagotavljajo nevrohumoralni mehanizmi;
• homeostaza in prilagoditev sta glavna mehanizma za zagotavljanje življenja;
• načelo zanesljivosti bioloških sistemov: telo in njegovi sistemi imajo rezervo moči, ki jo zagotavljajo naslednje komponente:
  • redundanca funkcionalnih elementov (na primer, 25% pljučnega tkiva je povsem dovolj za zunanje dihanje);
  • rezervacija funkcije (od 1 milijona nefronov, prisotnih v ledvicah, le del njih deluje hkrati, ostali ostanejo v rezervi);
  • pogostost delovanja vseh elementov (na primer odpiranje in zapiranje, tj. utripanje, kapilare); podvajanje funkcij (srčna črpalka ima pomočnike v obliki perifernih src - skeletnih mišic, katerih krčenje potiska kri skozi venske žile).

Fiziologija ljudi in živali

Fiziologija - znanost o vitalnih funkcijah telesa in njegovih strukturah, mehanizmih njihovega izvajanja in vzorcih regulacije.

V samem splošni pogled Definicija fiziologije je: je veda o naravi, esenca življenjskih procesov. Ime fiziologija prihaja iz grških besed fizika- narava in logotipi- poučevanje.

Fiziologija preučuje manifestacije vitalnih funkcij, začenši z molekularne ravni in konča z vitalno aktivnostjo celotnega organizma, vključno z njegovimi vedenjskimi reakcijami, zavestjo in mišljenjem. Preučuje vire energije in vlogo različne snovi v življenju, mehanizmi povezovanja celic, njihovo povezovanje v tkiva, organe, fiziološke sisteme in celoten organizem, pa tudi načini interakcije organizma z okoljem, njegove reakcije na vplive tega okolja, mehanizmi prilagajanja na neugodne razmere in ohranjanju zdravja.

Uporablja se v v širšem smislu Izraz "fiziologija" označuje ogromno znanja o bistvu življenjskih procesov. Ker se ti procesi v rastlinskih in živalskih organizmih močno razlikujejo, ločimo fiziologijo rastlin ter fiziologijo človeka in živali.

Tudi fiziologija in živali se delijo. Poleg tega, da imamo vretenčarji in človek veliko podobnosti v delovanju notranjih organov, obstajajo tudi velike razlike med njimi, predvsem v naravi in ​​stopnji mentalne funkcije. Ta glavna razlika se odraža v imenu homosapiens- razmišljujoča oseba. Obseg predmeta raziskovanja je privedel do tega, da so v fiziologiji začeli ločevati njegove dele kot posebne akademske discipline: fiziologija celice, srce, kri, krvni obtok, dihanje, živčni sistem (nevrofiziologija), senzorični sistemi itd. Nekateri deli fiziologije, ki se preučujejo na bioloških in medicinskih univerzah kot ločeni akademski disciplini, so navedeni spodaj:

• starostna fiziologijaštudije starostne značilnostičlovekovo življenje, vzorci nastajanja, razvoja in upadanja telesnih funkcij;
• fiziologija upošteva vpliv delovna dejavnostčloveka na življenjske procese, razvija metode in sredstva za zagotavljanje dela, ki pomagajo ohranjati človekovo sposobnost za delo na visoki ravni;
• letalska in vesoljska fiziologija preučuje reakcije človeškega telesa na vpliv dejavnikov atmosferskega in vesoljskega leta, da bi razvil sredstva za zagotavljanje življenja in zdravja ljudi v razmerah nizkega atmosferskega tlaka in vesolja;
• ekološka fiziologija ugotavlja posebnosti vpliva klimatskih in geografskih razmer ter določenega habitata na telo in načine za izboljšanje kakovosti prilagajanja na neugodne vplive okolja;
• evolucijska in primerjalna fiziologija preučuje vzorce evolucijskega razvoja fizioloških procesov, mehanizmov, regulacije, pa tudi njihove podobnosti in razlike v organizmih, ki se nahajajo na različne ravni filogenija.

IN izobraževalne ustanove medicinskega profila v enem samem predmetu fiziologije, so upoštevana le nekatera gradiva iz zgornjih specializiranih predmetov. Programi medicinske fakultete so osredotočeni na predmetni študij človeška fiziologija(pogosto uporabljajo splošno imefiziologija).

Iz ene same znanosti, človeške fiziologije v številnih državah ( nekdanja ZSSR, postsovjetske republike, nekatere evropskih državah) je bila izpostavljena kot posebna tema patološka fiziologija - veda, ki preučuje splošne vzorce pojavljanja, poteka in izida patološki procesi, bolezni. V nasprotju s tem se je začela imenovati študija življenjskih procesov zdravega organizma normalna fiziologija. V visokošolskih medicinskih izobraževalnih ustanovah Belorusije se ti predmeti preučujejo ločeno na oddelkih za normalno in patološko fiziologijo. V nekaterih državah so združeni pod imenom medicinska fiziologija.

Fiziologija je tesno povezana z drugimi temeljnimi teorijami medicinske vede: anatomija, histologija, biokemija. Fiziologija tako rekoč združuje te vede, uporablja njihovo znanje in ustvarja skupnost – temelj medicinskega in biološkega znanja, brez katerega ni mogoče obvladati medicinskega poklica.

Na primer danes najpomembnejši problem Zdravilo je zdravljenje in preprečevanje bolezni srca in ožilja. Kakšno znanje ponuja fiziologija za rešitev tega problema? Poglavje o srčni fiziologiji preučuje glavno funkcijo srca kot črpalke in regulatorja gibanja krvi; pojasnjeni so mehanizmi za izvajanje te funkcije: procesi samodejnega ustvarjanja vzbujanja, njegovo prevajanje skozi specializirane strukture, mehanizem krčenja srca in izgon krvi v žilni sistem. Posebna pozornost je namenjena preučevanju mehanizmov regulacije srca, njegovemu prilagajanju spreminjajočim se potrebam pretoka krvi v različnih organih. Proučujejo se biofizikalni in molekularni mehanizmi, ki nadzorujejo razdražljivost, prevodnost in kontraktilnost srčne mišice. Na podlagi teh podatkov sodobna biokemija in farmakologija sintetizirata zdravilne učinkovine, ki omogočajo zdravljenje srčnih bolezni. Predmet fiziologije je tudi razvoj in proučevanje metod za proučevanje delovanja in stanja srca. Iz zgornjih gradiv postane očitno, da brez poznavanja fiziologije ni mogoče ne le zdraviti, ampak tudi diagnosticirati bolezni.

Zelo pomembna naloga fiziologije je tudi zagotoviti asimilacijo znanja o medsebojnih odnosih življenjskih procesov, organov in sistemov, o oblikovanju celovitega odziva telesa na različne vplive in splošnih principih regulacije takšnih reakcij. Vse to naj bi postavilo temelj »funkcionalnemu razmišljanju« bodočega zdravnika, njegovi sposobnosti, da na podlagi posameznih simptomov miselno modelira možna razmerja in mehanizme, ki povzročajo pojav teh simptomov, najde temeljni vzrok in načine za odpravo patoloških. procesov.

Prav tako je pomembno, da bodoče zdravnike naučimo opazovanja in raziskovanja kazalcev fizioloških funkcij ter vcepimo veščine izvajanja diagnostičnih in medicinskih manipulacij.

Predmet fiziologije človeka se sooča tudi z nalogo določitve rezerv fizioloških sistemov, ocene ravni človekovega zdravja in razvoja načinov za povečanje njegove odpornosti na učinke škodljivih dejavnikov, ki se pojavljajo v delovna sfera, naravno in domače okolje.

Pojem in vrste fiziologije

Fiziologija(iz grščine fizika- narava, logotipi- doktrina) - znanost o vitalnih funkcijah telesa in njegovih strukturah, mehanizmih za izvajanje teh funkcij in vzorcih njihove regulacije.

Fiziologija živali — biološka znanost, ki preučuje vitalno aktivnost organizma, njegovih sestavnih organov in tkiv v odnosu do zunanjega okolja.

Predmet fiziologije so vitalni procesi telesa in njegovih posameznih organov v povezavi z individualni razvoj in prilagajanje okoljskim razmeram. Problemi, ki jih preučujemo, vključujejo: vzorce bioloških procesov pri različnih strukturne ravni, nastajanje fizioloških funkcij v različnih starostna obdobja, mehanizmi interakcije posameznih telesnih sistemov z okoljem, značilnosti mehanizmov regulacije življenjskih procesov pri različnih vrstah, metode ciljnega vpliva na določene fiziološke sisteme.

Pod fiziološka funkcija razumeti manifestacijo vitalne aktivnosti celice (na primer krčenje mišične celice), organa (na primer tvorba urina v ledvicah), sistema (na primer tvorba in uničenje krvnih celic) s strani hematopoetskega sistema).

Fiziologija proučuje manifestacije vitalnih funkcij na različnih ravneh organizacije živih bitij: molekularni, celični, organski, sistemski in celostni organizem, vključno z njegovimi vedenjskimi reakcijami, zavestjo in mišljenjem. Fiziološka znanost daje odgovore na vprašanja: kaj je vir energije, kakšna je vloga različnih snovi v življenju, kako celice medsebojno delujejo in se povezujejo v tkiva, organe, fiziološke sisteme in celoten organizem. Fiziologija proučuje načine interakcije organizma z okoljem, njegove reakcije na spremembe v okolju, mehanizme prilagajanja neugodnim razmeram in ohranjanje zdravja.

Izraz, ki se uporablja v širokem pomenu fiziologija označuje ogromno znanja o bistvu življenjskih procesov. Ker se ti procesi v rastlinskih in živalskih organizmih močno razlikujejo, ločimo fiziologijo rastlin ter fiziologijo človeka in živali.

Prav tako se delita človeška in živalska fiziologija. Poleg dejstva, da imajo vretenčarji in človek veliko podobnosti v delovanju notranjih organov, obstajajo tudi velike razlike med njimi, predvsem v naravi in ​​stopnji duševnih funkcij.

Ogromno znanja v različna področja fiziološka znanost je privedla do tega, da so se v fiziologiji njeni deli začeli ločevati kot posebne akademske discipline: fiziologija celice, fiziologija srca, krvi, krvnega obtoka, dihanja, živčnega sistema (nevrofiziologija), fiziologija senzoričnih sistemov itd. V zavodih visoko šolstvo biološki profil, saj se preučujejo posamezne akademske discipline starostna fiziologija; fiziologija dela, šport; letalstvo, vesolje, evolucijska fiziologija itd.

Normalna fitologija- veda, ki preučuje osnovne vzorce in mehanizme regulacije delovanja organizma kot celote in njegovih posameznih komponent v interakciji z okoljem, organizacijo življenjskih procesov na različnih strukturnih in funkcionalnih ravneh. Glavna naloga fiziologije je prodreti v logiko življenja organizma.

Splošna fiziologija - del discipline, ki preučuje temeljne vzorce odziva telesa na vplive okolja, njegove osnovne procese in mehanizme.

Zasebna fiziologija - oddelek, ki preučuje vzorce in mehanizme delovanja posameznih sistemov, organov in tkiv telesa.

Fiziologija celice- oddelek, ki preučuje osnovne vzorce delovanja celic.

Primerjalna in evolucijska fiziologija- sklop, ki raziskuje posebnosti delovanja različnih vrst in iste vrste na različnih stopnjah individualnega razvoja.

Ekološka fiziologija - oddelek, ki preučuje značilnosti delovanja telesa v različnih fizičnogeografski cone, v različnih časovnih obdobjih, fiziološka osnova prilagoditev na naravne dejavnike.

Fiziologija porodne dejavnosti - odsek, ki proučuje vzorce delovanja telesa pri opravljanju fizičnega in drugega dela.

Športna fiziologija - del, ki proučuje vzorce delovanja telesa med vadbo različne vrste fizična kultura na amaterski ali profesionalni ravni.

Patološka fiziologija - znanost o splošni vzorci pojav, razvoj in potek patogenih procesov v telesu.

Človeška fiziologija. V 3 zvezkih. Ed. R. Schmidt in G. Tevs

per. iz angleščine - 3. izd. - M.: Mir, 2005; T.1 - 323 str., T.2 - 314 str.; T.3 - 228 str.

Mednarodno priznan učbenik fiziologije nemških avtorjev. Tretja izdaja je objavljena v ruščini v 3 zvezkih. Prevod narejen iz 2., razširjen in popravljen angleška izdaja(23. nemška izdaja).

Zvezek 1 je posvečen splošni celični fiziologiji, integrativni funkciji živčnega sistema, mišični fiziologiji in senzorični fiziologiji.

2. zvezek vključuje poglavja o živčni in humoralni regulaciji, fiziologiji krvnega obtoka in dihanja.

Zvezek 3 zajema energijsko presnovo in termoregulacijo, prehrano, prebavo in izločanje, razmnoževanje in staranje.

Za študente biologije in medicine ter fiziologe in zdravnike.

zvezek 1.

Oblika: djvu

Velikost: 9,2 MB

Prenos: pogon.google

zvezek 2.

Oblika: djvu

Velikost: 11,7 MB

Prenos: pogon.google

zvezek 3.

Oblika: djvu

Velikost: 5,9 MB

Prenos: pogon.google

VSEBINA
zvezek 1
I. Splošna celična fiziologija in medcelične interakcije
1. Osnove celične fiziologije
2. Prenos informacij z električnim vzbujanjem
3. Medcelični prenos vzbujanja
II. Motorične in integrativne funkcije živčnega sistema; mišična fiziologija
4. Mišice
5. Pogonski sistemi
6. Integrativne funkcije centralnega živčnega sistema
7. Živčni sistem z vidika teorije informacij
III. Splošna in specialna senzorična fiziologija
8. Splošna senzorična fiziologija
9. Somatovisceralni živčnega sistema
10. Nocicepcija in bolečina
11. Vizija
12. Fiziologija ravnotežja, sluha in govora
13. Okus in vonj
14. Žeja in lakota

zvezek 2
IV. Procesi živčnega in humoralna regulacija
15. Splošna načela ureditev
16. Avtonomni živčni sistem
17. Endokrinologija
V. Kri in krvožilni sistem
18. Delovanje krvi
19. Delovanje srca
20. Funkcije žilnega sistema
VI. dih
21. Pljučno dihanje
22. Prenos krvnih plinov in kislinsko-bazično ravnovesje
23. Tkivno dihanje

zvezek 3
VII. Energijska bilanca, delo in vplivi okolja
24. Energijska bilanca
25. Toplotno ravnovesje in uravnavanje telesne temperature
26. Fiziologija poroda
27. Ekološka fiziologija
VIII. Prehrana, prebava in izločanje
28. Hrana
29. Delovanje prebavil
30. Delovanje ledvic
31. Ravnovesje vode in elektrolitov
IX. Razmnoževanje, nosečnost in staranje
32. Spolne funkcije
33. Razmnoževanje in nosečnost
34. Staranje in starost
X. Uporaba