Лекции по "Физиологии"

Физиология как  наука, ее задачи. Эксперимент.

Лекция 1

Физиология – это медико-биологическая  наука, которая изучает:

1 - функции живого организма,  физиологических систем, органов,  клеток и отдельных клеточных  структур

2 - механизмы их регуляции

3 - закономерности жизнедеятельности  организма

4 - взаимодействие его  с окружающей средой.

«Задача физиологии состоит в том, чтобы понять работу машины человеческого организма, определить значение каждой его части, понять, как эти части связаны, как  они взаимодействуют и каким  образом из их взаимодействия получается результат – общая работа организма» (Павлов).

Физиология, как наука, тесно  связана:

• с морфологическими науками (анатомией, цитологией, гистологией);
• физикой и химией, т.к. все явления, происходящие в организме, связаны с процессами, основанными на законах этих наук;
• с общей биологией
• с эмбриологией
• с конца ХХ в. - с электроникой, информатикой.

(Написать реферат  на тему: «История развития физиологии»)  

Методы исследования в физиологии.

2 основных метода: наблюдение и эксперимент.

Эксперимент может быть острым и хроническим:

1 – острый опыт осуществляется  в условиях вивисекции (резать  по живому) и позволяет изучить  какую-то функцию за короткий  промежуток времени. Недостатки: наркоз, травма, кровопотеря могут  извратить нормальную функцию  организма.

2 – хронический эксперимент позволяет в течение длительного времени изучать функции организма в условиях нормального взаимодействия его с окружающей средой.

Функции органов могут  быть изучены не только в целостном  организме, но и вне его, при искусственной  их изоляции. Объектом исследования могут быть мышечные, нервные и другие клетки. По изменению биоэлектрической активности клетки судят о ее функции.

Физиология и медицина неотделимы друг от друга. Знание физиологии необходимо для распознавания заболевания, выбора и проведения правильного лечения, для разработки научно обоснованных профилактических мероприятий.

Организм – это целостная, динамичная система. Клетки образуют ткани, из тканей формируются органы, из органов  на функциональной основе – системы  органов, а из них – целостный  организм.

Необходимыми условиями  и свойствами организма являются:

• обмен веществ
• раздражимость и возбудимость
• адаптация
• саморегуляция
• изменчивость и наследственность
• репродуктивная функция
• рост, развитие, старение, смерть
• движение – одно из основных отличий животного организма от растительного.

Адаптация – способность организма приспосабливаться к воздействиям окружающей среды.

Адаптация бывает физиологической  и патологической.

Физиологическая адаптация - это приспособительные реакции здорового организма. Главными из них являются:

• акклиматизация
• температурная адаптация
• адаптация к условиям гипоксии и высоте
• зрительная адаптация, слуховая и пр. адаптации, связанные с органами чувств
• социальная адаптация и др.

В адаптации организма  принимают участие все органы и системы, но прежде всего ЦНС  и эндокринная система. Для развития адаптации нужно время – от нескольких секунд (зрительная адаптация) до недель и даже месяцев (климатическая  или социальная адаптация).

Патологическая  адаптация – это приспособительные реакции к хроническим болезням, болезненным состояниям или отдельным симптомам и синдромам.

В зависимости от силы раздражителя, все адаптационные реакции можно разделить на три группы:

• слабый раздражитель – реакция тренировки, которая характеризуется небольшим напряжением иммунной системы. Со стороны ЦНС – состояние охранительного торможения (сонливость, усталость)
• более сильный раздражитель – реакция активации, характерно усиление иммунного ответа. Со стороны ЦНС – бодрое состояние, даже некоторая эйфория.
• Сильный, сверхсильный, а тем более неадекватный раздражитель – стресс-реакция, в которой в свою очередь различают 3 этапа:
1. состояние тревоги – максимальная мобилизация защитных сил организма →возбуждение мозгового вещества надпочечников →выработка адреналина, норадреналина;
2. состояние повышенной резистентности (невосприимчивости, сопротивляемости) к данному раздражителю – собственно стресс-реакция, которая приводит к снижению иммунитета и сопротивляемости организма;
3. состояние истощения – срыв устойчивости организма.

Для нормального функционирования организма необходимо постоянство  состава его внутренней среды. Понятие  о внутренней среде организма  было введено в ХIХ веке французским физиологом Клодом Бернаром. Под внутренней средой организма понимают совокупность жидкостей (кровь, лимфа, тканевая и цереброспинальная жидкость), принимающих участие в процессах обмена веществ и поддержании гомеостаза организма.

Гомеостаз – это относительное постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций. Гомеостаз характеризуется рядом биологических констант.Биологические константы – это устойчивые количественные показатели, которые характеризуют нормальную жизнедеятельность организма (рН крови, содержание сахара в крови, величина осмотического, артериального давления, температура тела и т.д.).

Для регуляции гомеостаза в организме имеются специальные  механизмы. Однако функциональные возможности  поддержания гомеостаза не беспредельны. При длительном пребывании организма  в неблагоприятных условиях может  произойти нарушение гомеостаза и, как следствие, болезнь, а в  некоторых случаях и состояния, не совместимые с жизнью.

Основные принципы регуляции физиологических функций.Лекция 2

Физиологическая регуляция – это активное управление функциями организма и его поведением для поддержания оптимального уровня жизнедеятельности, постоянства внутренней среды и обменных процессов с целью приспособления организма к меняющимся условиям среды.

Механизмы физиологической  регуляции:

1. нервный
2. гуморальный.

Гуморальная физиологическая  регуляция для передачи информации использует жидкие среды организма (кровь, лимфу, цереброспинальную жидкость и т.д.) Сигналы передаются посредством  химических веществ: гормонов, медиаторов, биологически активных веществ (БАВ), электролитов и т.д.

Особенности гуморальной  регуляции:

1. не имеет точного адресата – с током биологических жидкостей вещества могут доставляться к любым клеткам организма;
2. скорость доставки информации небольшая – определяется скоростью тока биологических жидкостей – 0,5-5 м/с;
3. продолжительность действия.

Нервная физиологическая  регуляция для переработки и  передачи информации опосредуется через  центральную и периферическую нервную  систему. Сигналы передаются с помощью  нервных импульсов.

Особенности нервной регуляции:

1. имеет точного адресата – сигналы доставляются к строго определенным органам и тканям;
2. большая скорость доставки информации – скорость передачи нервного импульса – до 120 м/с;
3. кратковременность действия.

Для нормальной регуляции  функций организма необходимо взаимодействие нервной и гуморальной систем.

Нейрогуморальная регуляция  объединяет все функции организма  для достижения цели, при этом организм функционирует как единое целое.

Организм находится в  неразрывном единстве с внешней средой благодаря активности нервной системы, деятельность которой осуществляется на основе рефлексов.

Рефлекс – это строго предопределенная реакция организма на внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая при обязательном участии ЦНС. Рефлекс является функциональной единицей нервной деятельности.

Виды рефлексов по характеру  ответной реакции (по биологическому признаку) делятся на пищевые, половые, оборонительные, двигательные и т.д.

По уровню замыкания рефлекторной дуги рефлексы подразделяются на:

1. спинальные – замыкаются на уровне спинного мозга;
2. бульбарные – замыкаются на уровне продолговатого мозга;
3. мезенцефальные – замыкаются на уровне среднего мозга;
4. диэнцефальные – замыкаются на уровне промежуточного мозга;
5. подкорковые – замыкаются на уровне подкорковых структур;
6. корковые – замыкаются на уровне коры больших полушарий головного мозга.

В зависимости от характера  ответной реакции рефлексы могут быть:

1. соматическими – ответная реакция двигательная;
2. вегетативными – ответная реакция затрагивает внутренние органы, сосуды и т.п.

По И.П.Павлову различают  рефлексы безусловные и условные.

Для возникновения рефлекса необходимо 2 обязательных условия:

1. достаточно сильный раздражитель, превышающий порог возбудимости
2. рефлекторная дуга

Рефлекторная дуга – это путь, по которому проходит нервный импульс при возникновении рефлекса.

Дуги делятся на простые (состоят из двух нейронов) и сложные (более двух нейронов).

Компоненты рефлекторной дуги:

1. рецептор
2. афферентный путь
3. рефлекторный нервный центр
4. эфферентный путь
5. рабочий орган (эффектор)
6. обратная связь

Рецептор – это структура, воспринимающая информацию. Рецепторы воспринимают энергию раздражителя и трансформируют ее в энергию нервного импульса.

Классификация рецепторов по месту восприятия информации:

1. экстерорецепторы (извне)
2. интерорецепторы (изнутри)
3. проприорецепторы (из опорно-двигательного аппарата)

Классификация рецепторов по виду воспринимаемой информации:

1. механорецепторы – воспринимают механическое возбуждение
2. терморецепторы – воспринимают температуру
3. хеморецепторы – реагируют на химические вещества
4. ноцицепторы – болевые рецепторы.

Афферентный путь – дендриты (отростки) чувствительных нейронов. Передает возбуждение от рецепторов в рефлекторный нервный центр.

Рефлекторный нервный  центр – совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС и отвечающих за выполнение сложной рефлекторной функции.

Эфферентный путь представляет собой аксоны нейронов, передающие информацию от рефлекторного нервного центра к рабочему органу.

Эффектор – исполнительный орган, который в ответ на раздражение изменяет свою деятельность. Органами-эффекторами являются мышца или железа.

Обратная связь – это поток импульсов от рецепторов рабочего органа в ЦНС. Он несет информацию об эффективности ответной реакции. За счет обратной связи рефлекторная дуга замыкается в кольцо. 

Функциональные  системы организма.

Функциональная  система организма – это постоянно изменяющаяся совокупность органов и тканей, относящихся к различным анатомо-физиологическим структурам и объединенных для достижения определенных форм приспособительной деятельности. Она формируется при отклонении от нормы тех или иных показателей с целью вернуть и в норму.

Функциональная система  состоит из 4 звеньев:

1. звено полезного приспособительного результата;
2. центрального звена;
3. исполнительного звена;
4. обратной связи.

Полезный приспособительный  результат – это тот результат, ради достижения которого и формируется функциональная система.

Центральное звено представляет собой нервные центры, которые участвуют в деятельности данной функциональной системы. Отклонившиеся от нормы показатели возбуждают рецепторы, от которых в ЦНС поступает поток импульсов, активирующих центральное звено. В нейронах центрального звена идет переработка информации, в результате чего образуется модель (эталон) будущего результата работы функциональной системы, а также программа его достижения.

Исполнительное звено – это те органы и ткани, которые работают для достижения нужного результата.

4 компонента любого исполнительного  звена:

1. внутренние органы
2. железы внутренней секреции
3. скелетная мускулатура
4. поведенческие реакции.