Publiseringsdato
På det nåværende utviklingsstadiet for hele menneskeheten er det veldig viktig for hver av oss å kjenne til det grunnleggende om funksjonen og utviklingen av vår egen kropp, dette er spesielt viktig for de som regelmessig spiller sport. Alt dette skyldes det faktum at kroppen vår er et integrert og lukket system som kontinuerlig fungerer og er utpekt av et sett med sammenkoblede organer, som hver utfører visse funksjoner, noe som sikrer stabil funksjon av hele organismen. Men så snart bare ett ledd i et velfungerende og tilsynelatende ideelt system svikter, kollapser hele kjeden, nemlig den opplever sykdom.
Menneskets fysiologi er en biologisk vitenskap som er designet for å studere vitaliteten og funksjonen til en sunn menneskekropp, så vel som dens deler, det vil si celler, vev og organsystemer. All vitenskap kan deles inn i to typer: generell og spesifikk. Samtidig er oppgaven med generell fysiologi studiet av aktivitetsmønstre og utvikling av vev, lovene for deres eksitasjon og irritasjon. Privat vitenskap studerer de vitale funksjonene til hvert organ, så vel som typene av deres interaksjon i alle systemer i kroppen vår. Det er verdt å merke seg at normal menneskelig fysiologi også inkluderer seksjoner:
Komparativ fysiologi: studiet av eventuelle likheter eller omvendt forskjeller i funksjoner og livsaktiviteter mellom representanter for dyreverdenen. Dette aspektet studeres for å bestemme de generelle mønstrene og årsakene til utviklingen av kroppsfunksjoner. I dette tilfellet gis spesiell oppmerksomhet til tolkningen av mekanismene til fysiologiske prosesser.
Evolusjonsfysiologi: studie av generelle mønstre, samt mekanismer for dannelse og utvikling av funksjoner Menneskekroppen.
Anvendt vitenskap: bestemmelse av lover og mønstre, som et resultat av at funksjonene til kroppen ble endret, praktiske problemer dens funksjon, levekår. Denne delen kan deles inn i flere andre:
Fysiologi av fødsel. Innenfor rammen av denne delen blir de generelle mønstrene for flyten av de enkleste fysiologiske prosessene i menneskekroppen studert, så vel som funksjonene i reguleringen deres direkte under arbeidsaktivitet.
Som et resultat av slik forskning løses to hovedoppgaver: å bestemme optimale ytelsesegenskaper, utvikle handlingsplaner som tar sikte på å redusere virkningen av negative faktorer på menneskekroppen.
Luftfart menneskelig fysiologi omhandler studiet av kroppens egenskaper under flyforhold, med en skarp endring i trykk, som er assosiert med endring i høyde, akselerasjon og vibrasjon.
Romaspektet er nært knyttet til særegenhetene ved mekanismene som regulerer menneskeliv under romfartsforhold.
Kliniske studier er designet for å studere organismen som må kureres, nemlig årsakene, trekk ved forløpet og behandlingen av sykdommen.
Patologisk fysiologi studerer årsakene til ukonvensjonell utvikling av kroppen, avvik fra normen.
Basert på dette er fysiologi definert som en vitenskap som omhandler forskning innen biokjemiske, mekaniske, samt fysiske funksjoner til levende organismer. Tradisjonell vitenskap skiller fysiologien til dyr og planter, men det grunnleggende i hver vitenskap er universelle, uavhengig av studieemnet. Det vil si at visse prinsipper for funksjonen til gjærceller kan brukes på menneskekroppen.
Anatomi og menneskelig fysiologi kan hjelpe oss å forstå kroppen vår, årsakene til sykdommer, funksjoner og mange andre aspekter som vil gjøre livene våre enklere. Det er tross alt veldig vanskelig å leve i uvitenhet!
Ordet fysiologi
Ordet fysiologi i engelske bokstaver (translitterert) - fiziologiya
Ordet fysiologi består av 10 bokstaver: g z i i i l o o f i
Betydningen av ordet fysiologi. Hva er fysiologi?
Fysiologi
Fysiologi (fra gresk φύσις - natur og gresk λόγος - kunnskap) er vitenskapen om essensen av levende ting, liv under normale forhold og i patologier, det vil si om funksjonsmønstre og regulering av biologiske systemer på forskjellige nivåer av organisasjon...
en.wikipedia.org
Fysiologi (fra gresk physis - natur og ... logi) av dyr og mennesker, vitenskapen om livsaktiviteten til organismer, deres individuelle systemer, organer og vev og regulering av fysiologiske funksjoner.
TSB. - 1969-1978
Fysiologi I Fysiologi (gresk: physis nature + logos doktrine) er en vitenskap som studerer den vitale aktiviteten til hele organismen og dens deler - systemer, organer, vev og celler.
Medisinsk leksikon
Fysiologi av fødsel
Arbeidsfysiologi, en gren av fysiologi som studerer mønstrene til fysiologiske prosesser og funksjonene i deres regulering under menneskelig arbeidsaktivitet, det vil si arbeidsprosessen i dens fysiologiske manifestasjoner.
TSB. - 1969-1978
ARBEIDSFYSIOLOGI er en spesiell seksjon av fysiologi viet til studiet av endringer i den funksjonelle tilstanden til menneskekroppen under påvirkning av hans arbeidsaktivitet og den fysiologiske begrunnelsen av midlene for å organisere arbeidsprosessen ...
Sikkerhet og helse. - 2007
Arbeidsfysiologi er en vitenskap som studerer funksjonen til menneskekroppen under arbeid. Dens oppgave er å utvikle prinsipper og normer som bidrar til forbedring og forbedring av arbeidsforholdene, samt standardisering av arbeidskraft.
en.wikipedia.org
Plantefysiologi
Plantefysiologi er en biologisk vitenskap som studerer de generelle livsmønstrene til planteorganismer. F.r. studerer prosessene for absorpsjon av mineraler og vann av planteorganismer, prosessene for vekst og utvikling...
TSB. - 1969-1978
Plantefysiologi (fra gresk φύσις - natur, gresk λόγος - undervisning) er vitenskapen om planteorganismers funksjonelle aktivitet.
en.wikipedia.org
PLANTEFYSIOLOGI, vitenskapen om livsaktiviteten til regioner, organiseringen av deres funksjonelle systemer og deres interaksjon i hele organismen. Metodikk F. r. er basert på ideen om regionen som en kompleks biol. system, er alle funksjoner sammenkoblet.
Fysiologi av aktivitet
AKTIVITETSFYSIOLOGI - begrepet ugler. vitenskapsmann N.A. Bernstein (1896–1966), betraktet aktivitet som en grunnleggende egenskap ved organismen og gir den en teoretisk forklaring som prinsipp...
Filosofisk leksikon
AKTIVITETSFYSIOLOGI er et konsept som tolker atferden til en organisme som en aktiv holdning til miljøet, bestemt av fremtidens modell som kreves av organismen - det ønskede resultatet.
Golovin S. Ordbok for en praktisk psykolog
Aktivitetsfysiologi er en gren av psykofysiologi som anser atferden til en organisme som et aktivt forhold til miljøet, bestemt av fremtidens modell som er nødvendig for organismen (ønsket resultat).
Gritsenko V.V. Trenerens ordbok
Aldersfysiologi
Aldersrelatert fysiologi, en del av menneske- og dyrefysiologi som studerer mønstrene for dannelse og utvikling av kroppens fysiologiske funksjoner gjennom ontogenesen - fra befruktning av egget til livets slutt.
ALDERSFYSIOLOGI er en del av fysiologien som studerer dannelsesmønstre og aldersrelaterte endringer i funksjonene til hele organismen, dens organer og systemer i prosessen med ontogenese (fra befruktning av egget til opphør av individuell eksistens).
Russian Pedagogical Encyclopedia / Ed. V.G. Panova. – 1993
ALDERSFYSIOLOGI er en vitenskap som studerer egenskapene til livet til en organisme på ulike stadier av ontogenese. V.F.s oppgaver: å studere særegenhetene ved funksjonen til ulike organer, systemer og kroppen som helhet ...
Pedagogisk ordbok for bibliotekarer. - St. Petersburg: RNB, 2005-2007.
Økologisk fysiologi
Økologisk fysiologi, en gren av fysiologi som studerer avhengigheten av funksjonene til dyr og mennesker av levekår og aktiviteter i ulike fysisk-geografiske soner, i ulike perioder av året, dagen, fasen av måne- og tidevannsrytmene...
TSB. - 1969-1978
ØKOLOGISK FYSIOLOGI - engelsk. fysiologi, økologisk(al); tysk Fysiologi, okologisk. En gren av fysiologien som studerer avhengigheten av funksjonene til dyr og mennesker av levekår og aktiviteter i ulike fysiske og geografiske områder. soner, til forskjellige tider av året...
Stor sosiologiordbok
PATOLOGISK FYSIOLOGI
PATOLOGISK FYSIOLOGI, et felt innen medisin som studerer mønstrene for forekomst, forløp og utfall av sykdomsprosesser og kompensatorisk-adaptive reaksjoner i en syk kropp.
Moderne leksikon. – 2000
PATOLOGISK FYSIOLOGI er et felt innen medisin som studerer mønstrene for forekomst, forløp og utfall av sykdomsprosesser og kompensatorisk-adaptive reaksjoner i en syk kropp.
Stor encyklopedisk ordbok
Patologisk fysiologi
Patologisk fysiologi er en medisinsk vitenskapelig disiplin som studerer mønstrene for forekomst og forløp av sykdomsprosesser og kompensatorisk-adaptive reaksjoner i en syk kropp.
Menneskets anatomi og fysiologi, grunnleggende kunnskap
Patologisk fysiologi er en gren av medisin og biologi som studerer mønstrene for forekomst, utvikling og utfall av patologiske prosesser; trekk og karakter av dynamiske endringer i fysiologiske funksjoner i forskjellige patologiske...
en.wikipedia.org
PATHOLOGISK FYSIOLOGI, en vitenskap som studerer livsprosesser i en syk kropp, mønstre for forekomst, utvikling, forløp og utfall av sykdommer.
russisk språk
Physi/o/log/i/ya [y/a].
Morfemisk-staveordbok. - 2002
Institutt for fysiologi
Institutt for fysiologi - oppkalt etter I.P Pavlov (IF) ved USSR Academy of Sciences (Makarova-volden, 6; Pavlovo-landsbyen, Vsevolzhsky-distriktet), en forskningsinstitusjon og koordinerende senter for forskning på fysiologi til dyr og mennesker.
Encyclopedia of St. Petersburg. – 1992
Institutt for fysiologi oppkalt etter. I. P. Pavlova er et av instituttene ved Institutt for biologiske vitenskaper ved det russiske vitenskapsakademiet. For tiden lokalisert i St. Petersburg, emb. Makarova, 6 IF RAS driver grunnleggende og anvendt forskning...
en.wikipedia.org
Institute of Physiology oppkalt etter I.P Pavlov fra USSR Academy of Sciences, en forskningsinstitusjon som studerer de fysiologiske funksjonene til dyr og mennesker. Organisert i 1925 i Leningrad på initiativ av I. P. Pavlov (hvis navn ble gitt til instituttet i 1936).
TSB. - 1969-1978
Brukseksempler for fysiologi
I Russland er metoden vitenskapelig testet og bekreftet, alle fysiologiske og biokjemiske aspekter er tatt i betraktning, og pustens fysiologi er gjennomtenkt.
Hver person har sin egen fysiologi.
Fag, innhold og oppgaver innen menneske- og dyrefysiologi
Problemer som dekkes:
1. Fysiologiens hovedoppgaver.
2. Eksperimentelle metoder.
3. Funksjonsmodellering.
Dyrefysiologi er en biologisk vitenskap som studerer de vitale prosessene til dyreorganismen og dens bestanddeler (celler og subcellulære strukturer, vev, organer, organsystemer) i deres enhet og forhold til miljøet.
Opprinnelig betegnet begrepet fysiologi (fra gresk physis og logos, bokstavelig talt - naturvitenskap) vitenskapen om dyre- og planteverdenen generelt.
FYSIOLOGI
Etter hvert som kunnskap akkumulerte (XVI - XVIII århundrer), dukket det opp uavhengige biologiske disipliner fra fysiologi - zoologi, botanikk, anatomi. Sistnevntes oppgave inkluderte ikke bare en beskrivelse av strukturen til dyrets kropp, men også studiet av dets funksjoner. Først på 1800-tallet. delen av anatomien som studerer livsprosesser ble skilt inn i en uavhengig vitenskap, som beholdt sitt tidligere navn - fysiologi.
Hovedoppgavene til dyrefysiologi er:
— studie av mønstrene for livsprosesser (metabolisme, respirasjon, ernæring, bevegelse osv.) på ulike strukturelle nivåer;
— belysning av mekanismene som sikrer samspillet mellom individuelle deler av organismen og organismen som helhet med det ytre miljøet;
– identifisering av kvalitative forskjeller i fysiologiske funksjoner hos dyr som er på ulike nivåer av evolusjonær utvikling eller lever under ulike miljøforhold;
— studie av dannelsen av fysiologiske funksjoner, deres dannelse på ulike stadier av individuell utvikling.
I henhold til disse oppgavene skilles det ut en rekke uavhengige seksjoner, eller disipliner, i dyrefysiologi.
Generell fysiologi– studerer mønstrene i livsprosesser som er karakteristiske for alle levende organismer (termodynamiske prinsipper for metabolisme og energi, arten av irritabilitet og bevegelse, elektrokjemiske manifestasjoner av celleaktivitet, essensen av vekst og aldring).
Privat (spesiell) fysiologi– undersøker egenskapene til fysiologiske funksjoner i individuelle zoologiske undertyper, grupper, klasser av dyr (for eksempel insekter, fisk, fugler, tamme eller ville pattedyr).
Evolusjonær og økologisk fysiologi– undersøker fremveksten og utviklingen av funksjoner i prosessen med utviklingen av dyreverdenen, samt mekanismene for tilpasning av dyr til spesifikke (noen ganger uvanlige) levekår.
Aldersfysiologi- studerer dynamikken i utvikling og nedgang av fysiologiske funksjoner i prosessen med ontogenese. I forhold til husdyr er periodene av størst interesse periodene med vekst, pubertet og produktiv aktivitet.
Denne inndelingen av fysiologi er vilkårlig den gjenspeiler bare etablerte trender i utviklingen Vitenskapelig forskning. Utdanningskurset (som naturligvis ikke kan kopiere denne eller den vitenskapen fullstendig) gir informasjon fra alle de oppførte seksjonene i den grad de er nødvendige for en spesifikk spesialitet eller spesialisering (dyreingeniør, veterinær, biologlærer, etc. .) .
Dyrefysiologi er nært knyttet til andre biologiske disipliner - anatomi, histologi, embryologi, biokjemi, biofysikk, bioteknologi, og bruker deres metoder og prestasjoner. På sin side bidrar dyrefysiologi til utviklingen av de listede vitenskapene.
Ved å kombinere og integrere all ervervet biologisk kunnskap, gir fysiologi systemtilnærming til studiet av den vitale aktiviteten til organismen, vurderer den som kompleks, helhetlig og dynamisk system, aktivt samhandle med miljøet.
Formålet med fysiologien til husdyr er å studere og endre funksjonene til dyr i den retningen mennesket ønsker for å øke deres produktivitet og fruktbarhet, forbedre kvaliteten på produktene og opprettholde god helse.
Intensiv teknologi stiller høyere krav til dyrene selv, den fysiologiske belastningen øker betydelig. De skal ha høyt genetisk potensial og naturlig resistens, evne til raskt å tilpasse seg nye forhold uten å redusere produktiviteten, høy effektivitet i å omdanne energi og næringsstoffer fra fôr til husdyrprodukter, og gode reproduksjonsegenskaper.
Naturligvis bør alt arbeid for å forbedre økonomisk nyttige egenskaper og forbedre helsen til husdyr utføres ved hjelp av nye, akselererte seleksjonsmetoder og bioteknologiske teknikker basert på prestasjoner innen fysiologi, biokjemi og andre biologiske vitenskaper.
Dyrefysiologi er en eksperimentell vitenskap, dens viktigste metode er eksperiment (erfaring). Det er sistnevnte som fungerer som en kilde til kunnskap om livsprosesser, som deretter generaliseres i form av hypoteser eller teorier.
Eksperimenter på laboratorie- og husdyr krever bruk av spesielle instrumenter og installasjoner for å påvirke kroppen (for å stimulere eller omvendt undertrykke funksjon), samt for å registrere responsen (registrering av mekanisk arbeid, sekretorisk aktivitet og spesielt den elektriske aktiviteten) av organer). Derfor er de mye brukt i fysiologiske eksperimenter enheter basert om prestasjoner innen fysikk, kjemi, elektronikk og automasjon. Takket være utviklingen av eksperimentell teknologi har det blitt mulig å studere prosesser ikke bare i hele organismen og dens organer, men også i individuelle celler (for eksempel en nevron, muskelfiber) og til og med i subcellulære strukturer.
Den eksperimentelle metoden kan brukes i tre versjoner: i form av akutt erfaring, kronisk erfaring og i form av modelleringsfunksjoner.
På akutt opplevelse (viviseksjon) dyret blir bedøvet og det utføres en operasjon, hvis formål er å få midlertidig tilgang til de indre organene og deretter virke på dem (elektrisk stimulering av nerver eller muskler, ligering av blodårer, bruk av målrettede farmakologiske legemidler, etc.) .
Effekten registreres om nødvendig.
En type akutt eksperiment er isolert organteknikk. Den vitale aktiviteten til sistnevnte støttes av spesielle teknikker som sikrer nær normal metabolisme (perfusjon av hjerte, lever, brystkjertel) eller ganske enkelt ved å plassere organene i næringsmedier, isotoniske blodløsninger.
Noen ganger ikke hele organet (eksperimenter in vivo eller in situ, dvs. på stedet for deres vanlige plassering). I dette tilfellet er blodtilførselssystemet blokkert, og organet er koblet til en hjerte-lungemaskin.
Ved å studere den kjemiske sammensetningen av blodet og organet eller å introdusere biologisk aktive stoffer i blodet, om nødvendig merket med radioisotoper, studeres egenskapene til metabolisme og reguleringen av organfunksjoner. De siste årene har denne metoden fått mye ny verdifull informasjon om funksjonene til leveren, brystkjertelen og vom hos drøvtyggere.
Generelt er metoden for akutte eksperimenter lite brukt i fysiologi, den brukes oftere til pedagogiske formål.
Kroniske (langvarige) opplevelser Vanligvis utført på dyr som er spesielt preparert, dvs. forhåndsoperert under aseptiske forhold og kommet seg etter konsekvensene av operasjonen. Formålet med sistnevnte kan være å påføre fistler i magen eller tarmene, å få ut kanalene i fordøyelseskjertlene eller urinlederne, å implantere elektroder for å irritere et organ eller å avlede biopotensialer, å fjerne individuelle organer eller deler av disse (f.eks. , skjoldbruskkjertelen, deler av hjernen), for å påføre katetre på blodårene. Indre organer for regelmessig innsamling av blodprøver mv.
Det utføres også kroniske forsøk på intakte dyr. Til dette formål brukes spesialutstyr. For å studere energiforbruk eller effekten av gasssammensetning og lufttemperatur på kroppen, samt for å studere høyere nervøs aktivitet, plasseres dyr for en viss periode i spesielle kammer utstyrt med passende utstyr (sensorer, irritasjonskilder , enheter for oppsamling av utåndet luft, urin og avføring).
Metoden for å registrere fysiologiske funksjoner omdannet til elektriske signaler på avstand er i ferd med å bli utbredt. I dette tilfellet brukes radiosendere i miniatyr, introdusert i kroppen ("radiopiller") eller styrket eksternt, samt telemetri- og videoopptakssystemer. Denne metoden lar deg registrere fysiologiske funksjoner (respirasjon, hjerteaktivitet, etc.) under fri oppførsel av dyr eller mens du utfører bestemt arbeid, for eksempel når du beveger deg under salen.
I fremtiden vil foreløpige kirurgiske effekter på dyr under kroniske forsøk generelt reduseres til et minimum.
Funksjonsmodellering i fysiologi er basert på å betrakte organismen som et biokybernetisk system.
Fysiologiske modeller varierer i form. Teoretiske modeller inkluderer spesielt spekulative hypoteser og skjemaer basert på logiske konstruksjoner, samt matematiske formler og ligninger som beskriver mønstrene i prosessen (for eksempel en dyrevekstkurve eller en lineær dynamisk modell for melkeproduksjon).
Fysiske modeller er enheter som simulerer en bestemt funksjon og er bygget på grunnlag av eksperimentelt oppnådde kvantitative parametere (elektronisk modell av en nervecelle, modell av et "kunstig arr" hos drøvtyggere, etc.).
Modelleringsmetoden tillater på den ene siden å teste riktigheten av fysiologiske hypoteser utenfor kroppen, og på den annen side å reprodusere elementer av visse funksjoner på en modell eller å utvikle enheter som midlertidig erstatter visse organer.
Samtidig må det huskes at enhver fysisk eller matematisk modell ikke fullt ut kan fange biologiske mønstre, som er et resultat av en kompleks kjede av interaksjoner. Derfor innebærer fysiologisk modellering å forenkle problemet med en kompleks funksjon og har grenser for anvendelighet.
Avslutningsvis bør det bemerkes at i dyrefysiologi er fysiokjemiske forskningsmetoder mye og fruktbart brukt: kolorimetri, spektrofotometri, radiografi, elektronmikroskopi og metoden for radioaktive sporstoffer.
Laboratoriedyr (hunder, kaniner, marsvin, frosker) eller husdyr (fjærkre, sauer, geiter, griser, storfe, hester) brukes som forsøkspersoner. Forsøksdyr holdes under forhold som oppfyller kriteriene for human behandling. Disse kriteriene kombinerer den veterinære og sanitære situasjonen, forebygging av skade, eliminering av stress og tilfredsstillelse av de grunnleggende fysiologiske behovene til dyr. Fra vitenskapelig og akademisk arbeid Eksperimenter som er smertefulle (uten anestesi) eller smertefulle for dyr bør utelukkes.
Eksperimentelle data hentet fra forsøk på laboratorie- og husdyr kan brukes til å forklare de tilsvarende funksjonene hos mennesker. En fullstendig analogi kan imidlertid ikke trekkes her. Fysiologiske prosesser hos mennesker, spesielt de som er forbundet med høyere former for atferd, er kvalitativt unike, noe som skyldes den vanlige påvirkningen av biologiske og sosiale faktorer på ham. Derfor studeres funksjonene til fysiologiske funksjoner hos mennesker ved hjelp av spesielle metodiske teknikker og er gjenstand for en spesiell del av fysiologi - menneskelig fysiologi.
Kontrollspørsmål:
1. Hovedoppgaver og deler av fysiologi.
2. Eksperimentelle metoder for å studere fysiologi til mennesker og dyr.
3. Modellering av funksjonene til menneske- og dyrekroppen.
⇐ Forrige12345678910Neste ⇒
Publiseringsdato: 2014-12-30; Les: 257 | Opphavsrettsbrudd på siden
Studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 s)...
Utskillelsesorganer
Strukturen av nyrene: 1 - kortikalt lag, 2 - medulla, 3 - nyrebekkenet Nyrenes struktur og deres betydning.
Hva studerer menneskelig anatomi og fysiologi?
Under prosessen med dissimilering dannes det forfallsprodukter i kroppen, som må elimineres:...
Synsorgan (tabell)
Synsorgan (tabell) Øyets struktur: 1- tunica albuginea, 2- choroid. 3-glaslegeme, 4 - netthinnen, 5 - synsnerven, 6 - blind flekk, 7 - hornhinnen, 8 - linsen, 9 - pupillen,...
Nervesystemet (tabell)
Nervesystemet (Tabell) Stor halvkule av den menneskelige hjernen - sett fra siden Sentralnervesystemet Nervesystemet hjerne Ryggmargen stor...
Metabolisme
Metabolisme Metabolisme av materie og energi er hovedegenskapen til levende ting. I cytoplasmaet til celler i organer og vev er prosessen med syntese av komplekse høymolekylære forbindelser konstant i gang og samtidig ...
Nervesystemet
Nervesystemet I menneskekroppen er arbeidet til alle organene nært forbundet, og derfor fungerer kroppen som en helhet. Koordineringen av funksjonene til indre organer er sikret av nervøs...
Muskler (bord)
Del av kroppen: Hode Navn på muskler Feste av muskler Type muskelvev Arbeidsart Funksjoner Tygging Den ene enden til tinningbeinet i skallen, den andre til kjeven Trettet frivillig bevegelse...
Muskler, deres struktur og betydning
Muskler, deres struktur og betydning. Muskelsammentrekning sørger for bevegelse av kroppen og holder den i oppreist stilling. Sammen med skjelettet gir muskler kroppen sin form. Assosiert med muskelaktivitet...
Urinsystemet (tabell)
Urinsystemet (tabell) Skjema for strukturen til urinsystemet: 1 - binyre, 2 - nyre hilum, 3 - aorta, 4 - vene, 5 - urinleder, 6 - blære, 7 - urinrør...
Blod
Blod Det indre miljøet i kroppen. Metabolisme mellom kroppen og det ytre miljøet består av inntak av oksygen og næringsstoffer i kroppen og den påfølgende frigjøringen av den resulterende...
Skinn (bord)
Hud (tabell) Skjema av strukturen til huden 1 - epidermis, 2 - dermis, 3 - subkutant fettvev, 4 - hår, 5 - talgkjertel, 6 - hårsekk, 7 - hårrot, 8 - svettekjertel, 9 - kutan arterie, ...
Hud Huden består av to lag: neglebåndet, eller det ytre laget, og selve huden, det indre laget. Kutikula, eller epidermis, er det overfladiske hudlaget av ektodermal opprinnelse,...
Immunitet
Immunitet Generell verdi immunitet Immunitet refererer til kroppens forsvarssystemer som arbeider mot alt fremmed, samlet kjent som "antigen". Som et antigen...
Endokrine kjertler (tabell)
Endokrine kjertler (tabell) Kjertler Plassering Struktur Hormoner Påvirkning på kroppen normal hyperfunksjon (overdreven handling) hypofunksjon...
Visuell analysator
Visuell analysator Visuell analysator. Det er representert av persepsjonsavdelingen - reseptorene til netthinnen i øyet, de optiske nervene, ledningssystemet og de tilsvarende områdene ...
Endokrine kjertler
Endokrine kjertler Biologisk aktive stoffer - hormoner - er viktige i livet til mennesker og dyr. De produseres av spesielle kjertler som er rike...
Luftveiene (tabell)
Åndedrettssystem (tabell) Skjema for strukturen i luftveiene: 1 - nesehulen, 2 - nasofarynx, 3 - strupehode, 4 - luftrør, 5 - bronkier, 6 - bronkiole, 7 - alveoler, 8 - diafragma, ...
Luftveiene
Åndedrettssystem Pust er prosessen med gassutveksling mellom kroppen og miljøet. Menneskelig livsaktivitet er nært knyttet til biologiske oksidasjonsreaksjoner...
Kroppens indre miljø (tabell)
Kroppens indre miljø (tabell) Innemiljø Sammensetning Sted Kilde og sted for dannelse Funksjoner Blodplasma (50-60 % av blodvolumet): vann...
Introduksjon. Konsepter om vekst og utvikling av kroppen. Aldersrelatert fysiologi studerer aldersrelaterte egenskaper ved kroppsfunksjoner, deres dannelse, bevaring og utryddelse.
Aldersrelatert fysiologi studerer aldersrelaterte egenskaper ved kroppsfunksjoner, deres dannelse, bevaring, utryddelse, tap, kompensasjon og restaurering gjennom hele livssyklusen. Med andre ord er aldersrelatert fysiologi ontogenesens fysiologi. Når man studerer menneskelig ontogenese, brukes først og fremst vekst- og utviklingsindikatorer.
Ordet fysiologi
De to siste konseptene er grunnleggende for aldersrelatert fysiologi, det er betydelige forskjeller mellom dem. Vekst kalles vanligvis enten i nøyaktig forstand prosessen med å øke størrelsen og massen til en organisme (eller dens deler) på grunn av en økning i antall og størrelse på celler og ikke-cellulære strukturer som et resultat av overvekt av anabole prosesser i metabolisme og energi, eller rett og slett en indikator på kroppens lengde fra toppen av hodet til fotens plantarstøtte. Dermed, høyde - Dette kvantitative kjennetegn ved aldersrelaterte endringer.
Utviklingen av en organisme er en irreversibel, naturlig rettet, kontinuerlig prosess med ikke bare kvantitative, men også kvalitative endringer i kroppen, uttrykt i komplikasjonen av struktur, funksjonell spesialisering, forbedring og fremveksten av nye funksjoner, som har tre komponenter. i sin morfologiske basis: kroppsvekst, celledifferensiering, vev og organer, formdannelse (morfogenese). Den individuelle utviklingen av en organisme er i utgangspunktet progressiv (embryonal og postembryonal utvikling til voksen alder), og deretter regressiv (aldring). Derfor, utvikling inkluderer hovedsakelig kvalitative endringer organisme gjennom hele livssyklusen.
Prosessene for vekst og utvikling er i en viss avhengighet av hverandre, bestemmes av metabolske prosesser og funksjonelle endringer i kroppens celler og vev og fortsetter mer intenst jo yngre organismen er. Inntil 20-22 år er begge prosessene kontinuerlige, men hastigheten på deres flyt er ikke alltid konstant: perioder med intensivering og akselerasjon av vekst og utvikling erstattes av perioder med svekkelse og nedgang, og omvendt. Menneskelig utvikling stopper ikke med opphør av vekst, den får nye aldersrelaterte egenskaper. Blant andre levende vesener har mennesket den lengste varigheten av vekst og utvikling.
I moderne forståelse er ontogenese ikke bare vekst og utvikling frem til organismens modenhetsperiode, men hele sekvensen av livsprosesser, som starter fra øyeblikket av utseendet til et befruktet egg (zygote) og slutter med alderdom og død . En betydelig del av livet er okkupert av modningsprosessen.
Modning - dette er anskaffelsen i løpet av utviklingen av en slik perfeksjon av funksjoner som gir tilstrekkelige og effektive reaksjoner og former for atferd som er nødvendige for å bevare liv og helse, utføre sosialt nyttige aktiviteter, skape en familie og reprodusere avkom.
Vekst, utvikling og modning er ulike aspekter ved en enkelt livsprosess i kroppen, som er basert på metabolisme og energi, forbedring av homeostasemekanismer og økt tilpasningsevne (tilpasningsevne) av kroppen til endringer i miljøet og samfunnets krav.
Ontogenese er en serie av kvalitative transformasjoner i kroppen, arvelig bestemt og utført under påvirkning av det ytre miljøet. Arvelighet er overføring av foreldrenes egenskaper og egenskaper til barn. Noen av disse egenskapene oppdages uten noen spesiell forskning (eksterne data, holdning, gang, stemme, atferdsegenskaper, evner), andre kan bare oppdages gjennom laboratoriediagnostikk (sett med kromosomer, blodtype, metabolske prosesser, etc.). Arvelighet kan være gunstig eller belastet (ugunstig), men begge er relative. Dermed manifesterer tilbøyelighetene som sikrer utviklingen av evner, under gunstige forhold, seg tydelig, men under ugunstige omstendigheter forsvinner de, og når ikke utviklingsnivået til foreldrenes begavelse. Sammensatt arv, men
og begrenser utviklingen til barnet, men er ikke en "endelig setning" den kan være håndterbar og korrigerbar. Arvelige egenskaper er imidlertid stabile og kan spores over mange generasjoner.
Menneskelig utvikling er utenkelig uten påvirkning fra miljøet han befinner seg i. Tallrike miljøfaktorer kan deles inn i fysiske, kjemiske, biologiske, sosiale, men i virkeligheten er kroppen alltid påvirket av et kompleks av faktorer. Med vekt på miljøets rolle i menneskelig utvikling, I.M. Sechenov hevdet: "En organisme uten et ytre miljø som støtter dens eksistens er umulig, derfor må den vitenskapelige definisjonen av en organisme også inkludere miljøet som påvirker den." Når man vurderer betydningen av arv og miljø for menneskelig utvikling, kan man ikke gi preferanse til en av de to, eller neglisjere noen av dem.
Basert på en rekke studier av barns utvikling, har L.S. Vygotsky kom med følgende generaliseringer, formulert i form av lover og gjeldende for alle aldre. Den første loven, eller det første trekk ved barns utvikling, er at «det er en prosess som skjer over tid, men som skjer syklisk... Den andre grunnleggende loven om barns utvikling sier at de individuelle aspektene ved barnet ikke utvikler seg jevnt og forholdsmessig."
Målet med aldersrelatert fysiologi, som definert av A.A. Markosyan, er studiet av mønstrene for "dannelse og utvikling av kroppens fysiologiske funksjoner gjennom hele dens livsvei fra befruktning til livets slutt." Hovedoppgavene til aldersrelatert fysiologi for tiden er studiet av egenskapene til funksjonene til organer, systemer og hele organismen i ontogenese; identifikasjon av hovedfaktorene som bestemmer utviklingen av kroppen i forskjellige aldersperioder; fastsette objektive kriterier for hver aldersperiode (aldersstandarder).
- Arv og miljø.
onsdag- dette er hele settet av forhold rundt en person. Disse forholdene består av faktorer:
ü Uorganisk natur (lys, temperatur, oksygeninnhold);
ü Faktorer av organisk natur (ulike påvirkninger utøvet på mennesker av andre levende vesener);
ü Sosiale faktorer 9 mor, familie, barnehage, barnehage, skole osv.)
Fra miljøet mottar kroppen alle stoffene som er nødvendige for livet, og frigjør unødvendige stoffskifteprodukter til miljøet.
Arvelighet- foreldreorganismers evne til å overføre alle sine egenskaper og egenskaper til sine avkom. Dette er en egenskap ved levende natur.
En persons genotype bestemmer hans fenotype (ytre egenskaper).
1) Prenatal utvikling (embryonal). Dannelsen av organer og funksjonelle systemer til et barn under embryogenese er under kontroll av genotypen, men miljøfaktorer spiller en viktig rolle. For embryoet er det primære miljøet mors organisme. Mange faktorer som påvirker mors kropp påvirker utviklingen av embryoet. Kritiske perioder er den største følsomheten for virkningen av eksterne faktorer: begynnelsen av prenatal utvikling i de første 3 ukene (alle de viktigste organene dannes), 4-7 uker (videreutvikling av alle organer).
Ved fødselstidspunktet er alle organer dannet i generelle termer.
2) Postnatal utvikling av barnet (etter fødselen). Metoder for å studere den spesifikke betydningen av miljøet og arvelighet: 2 grupper av samme genotype identifiseres og plasseres under forskjellige forhold, tvillinger - morfologisk likhet og påvirkning av forskjellige levekår studeres. Ved hjelp av metoden ble miljøets betydning etablert i utviklingen av mange morfologiske egenskaper - høyde, vekt, fysisk utvikling, og for utvikling av menneskelige mentale evner - minneegenskaper, kraften til frivillig oppmerksomhet, mental aktivitet, karaktertrekk.
Hos nyfødte er hjernen morfologisk og funksjonelt umoden (80-90 % av nervecellene modnes etter fødselen). Spesielle eksperimenter har vist at et barns evne til å løse komplekse problemer avhenger av hans erfaring og trening.
Begavelse er arvet, men graden av utvikling av hans evner vil avhenge helt av oppdragelsen.
Arvelighet bestemmer bare de potensielle grensene for den fysiske og mentale utviklingen til barn og unge, graden av fysisk utvikling. Og gal. egenskapene til barnet avhenger av miljøfaktorer.
Menneskets fysiologi
|
HVA ER FYSIOLOGI? Vet du ikke ennå?
|
For tiden er det en krise i fysiologien. Ifølge den fremragende russiske fysiologen A.M 1 : "fysiologi, en av de største vitenskapene om livet, ga ved midten av det 20. århundre opp sin æresplass til nye unge vitenskaper født i dypet: biofysikk, biokjemi, biologisk matematikk og andre."
Røttene til mange uløselige grunnleggende problemer i vår tid er knyttet til utviklingen av snevre spesialiseringer. Og bare en fysiolog kan løse problemet med lang levetid, behandling av systemiske sykdommer, mekanismen for mentale prosesser, og følgelig opprettelsen av kunstig intelligens og mange andre.
Fysiologien til mennesker og dyr er det teoretiske grunnlaget for medisinen. Før vi lærer alle forviklingene i strukturen til menneskekroppen, vil vi ikke lære hvordan vi skal behandle sammenbruddene. Hvor mye vet vi i dag om menneskekroppens natur? Sannsynligvis ikke mye, hvis ifølge statistikk, selv i USA, når leger streiker, synker dødeligheten.
Hovedårsaken til hans pessimisme er tilstanden til problemet med mekanismene for hjernefunksjon. Ifølge S. Lem er det nåværende kunnskapsnivået vårt om hjernens mekanismer så langt fra å løse dem at han har mistet troen på kunstig intelligens, siden etter hans syn kunnskapen om den menneskelige hjernen og skapelsen av kunstig intelligens er to sammenhengende problemer.
For å svare på mange spørsmål om menneskets natur, må forskeren gå ned (eller kanskje opp) til cellenivå. Uten å forstå naturen til levende ting generelt, er det umulig å forstå hvordan det flercellede ensemblet til menneskekroppen fungerer. Derfor er emnet for studien ikke bare organer og vev, men også liv på nivå med individuelle celler. Tross alt er du og jeg stort sett ikke mer eller mindre enn kolonier av encellede organismer.
Derfor er fysiologi den største av vitenskapene. Hun studerer de grunnleggende problemene i vår tid: livsprosessene til encellede og flercellede organismer og manifestasjonene knyttet til dem. En moderne fysiolog må kjenne naturen til levende organismer, fra cellenivå, fra de enkleste flercellede organismer, ellers kan han ikke forstå menneskets natur. Fysiologi er en syntetisk vitenskap den syntetiserer kunnskap fra mange områder av menneskelig kunnskap om naturen til levende ting. Fysiologi er mer enn en gren av biologi, det er filosofien om levende organismer, det er livsfilosofien på planeten vår, og en fysiolog er en biologifilosof.
En av årsakene til krisen i fysiologisk vitenskap, ifølge A.M. Ugolev, er oppdelingen av integrerte fysiologiske prosesser i deler og betraktning av dem separat: pust, fordøyelse, blodsirkulasjon osv. Etterfølgende forsøk på mekanisk tilsetning tillater oss ikke. karakterisere kroppen som et system av godt koordinert venn av sekvensielle og parallelle operasjoner. Det er mulig å forstå essensen av livet ved å kombinere forskjellige fakta oppnådd av mange biologiske vitenskaper, og bare en klassisk fysiolog kan gjøre dette.
Et av dagens problemer moderne vitenskap er skapelsen av kunstig intelligens. På sekstitallet forutså science fiction-forfatter og fremtidsforsker S. Lem, imponert over suksessene til den nye vitenskapen om kybernetikk, etableringen av en kunstig tenkemaskin på slutten av det 20. århundre. For ikke så lenge siden, i et intervju med magasinet Computerra nr. 392, innrømmet den samme S. Lem at han var skuffet over utsiktene til å skape kunstig intelligens i nær og fjern fremtid.
Dermed står fysiologi overfor en rekke presserende grunnleggende problemer, uten å løse hvilke samfunnet ikke vil være i stand til å utvikle effektivt.
Fysiologi har følgende spesialseksjoner, for eksempel: fysiologi av sentralen nervesystemet(CNS) - studere funksjonene til nervesystemet; fysiologi av det kardiovaskulære systemet, fordøyelsen, nyrenes fysiologi, endokrine system, reproduksjonssystem, etc.
Noen deler av fysiologien kan ha en målorientering, for eksempel: aldersfysiologi, kosmisk, komparativ, arbeidskraft, evolusjonær; økologisk fysiologi - en gren av fysiologi som studerer egenskapene til en organismes liv avhengig av klimatiske og geografiske forhold og et spesifikt habitat; luftfartsfysiologi - studerer menneskekroppens reaksjoner på virkningene av flyflightfaktorer for å utvikle metoder og midler for å beskytte flypersonell mot uønskede effekter.
1. Ugolev A.M. Utviklingen av fordøyelsen og prinsippene for utviklingen av funksjoner. L.: Nauka, 1985.
Fysiologi er vitenskapen om hvordan organene og systemene til levende organismer fungerer. Hva studerer fysiologi? Mer enn noen annen studerer den biologiske prosesser på et elementært nivå for å forklare hvordan hvert enkelt organ og hele kroppen fungerer.
Konseptet "fysiologi"
Som en kjent fysiolog Ernest Starling sa, fysiologi i dag er morgendagens medisin. er vitenskapen om mekaniske, fysiske og biokjemiske funksjoner til mennesker. som ligger til grunn for moderne medisin. Som disiplin er den relevant for fagfelt som medisin og folkehelse, og gir grunnlag for å forstå hvordan menneskekroppen tilpasser seg stress, sykdom og fysisk aktivitet.
Moderne forskning innen menneskelig fysiologi bidrar til fremveksten av nye måter å sikre og forbedre livskvaliteten på, og utviklingen av nye medisinske behandlingsmetoder. Det grunnleggende prinsippet som er grunnlaget for studiet av menneskelig fysiologi er opprettholdelsen av homeostase gjennom funksjonen av komplekse kontrollsystemer som dekker alle nivåer av hierarkiet av menneskelig struktur og funksjon (celler, vev, organer og organsystemer).
Menneskets fysiologi
Som vitenskap studerer vi de mekaniske, fysiske og biokjemiske funksjonene til en person med god helse, hans organer og cellene de er sammensatt av. Hovednivået for oppmerksomhet til fysiologi er funksjonsnivået til alle organer og systemer. Til syvende og sist gir vitenskapen innsikt i de komplekse funksjonene til kroppen som helhet.
Anatomi og fysiologi er nært beslektede studieretninger, anatomi er studiet av form og fysiologi er studiet av funksjon. Hva studerer vitenskapen om menneskelig fysiologi? Denne biologiske disiplinen omhandler studiet av hvordan kroppen fungerer normalt og undersøker også mulige kroppsdysfunksjoner og ulike sykdommer.
Hva studerer fysiologi? Fysiologi gir svar på spørsmål om hvordan kroppen fungerer, hva som skjer når en person blir født og utvikler seg, hvordan kroppssystemer tilpasser seg under stressforhold som f.eks. fysisk trening eller ekstreme forhold miljø, og hvordan kroppsfunksjoner endres under sykdomstilstander. Fysiologi angår funksjoner på alle nivåer, fra nerver til muskler, fra hjernen til hormoner, fra molekyler og celler til organer og systemer.
Menneskekroppssystemer
Menneskelig fysiologi som vitenskap studerer funksjonene til organene i menneskekroppen. Fysikken inkluderer flere systemer som jobber sammen for normal funksjon av hele kroppen. Noen systemer er sammenkoblet, og ett eller flere elementer i ett system kan være en del av eller tjene et annet.
Det er 10 hovedkroppssystemer:
1) Det kardiovaskulære systemet er ansvarlig for å pumpe blod gjennom venene og arteriene. Blod må strømme inn i kroppen og produserer hele tiden drivstoff og gass til organer, hud og muskler.
2) Mage-tarmkanalen er ansvarlig for å behandle mat, fordøye den og omdanne den til energi for kroppen.
3) er ansvarlig for reproduksjon.
4) består av alle nøkkelkjertlene som er ansvarlige for produksjonen av sekreter.
5) er en såkalt "beholder" for kroppen for å beskytte indre organer. Hovedorganet, huden, er dekket med et stort antall sensorer som overfører eksterne sensoriske signaler til hjernen.
6) Muskel- og skjelettsystemet: Skjelettet og musklene er ansvarlige for den generelle strukturen og formen til menneskekroppen.
7) Luftveiene er representert ved nese, luftrør og lunger og er ansvarlig for pusten.
8) hjelper kroppen med å kvitte seg med uønsket avfall.
9) Nervesystemet: Et nettverk av nerver forbinder hjernen med resten av kroppen. Dette systemet er ansvarlig for menneskelige sanser: syn, lukt, smak, berøring og hørsel.
10) Immunsystemet beskytter eller forsøker å beskytte kroppen mot sykdom og sykdom. Hvis fremmedlegemer kommer inn i kroppen, begynner systemet å produsere antistoffer for å beskytte kroppen og ødelegge uønskede gjester.
Hvem trenger å kjenne menneskets fysiologi og hvorfor?
Hva vitenskapen om menneskelig fysiologi kan være et fascinerende tema for leger og kirurger. I tillegg til medisin dekkes også andre kunnskapsområder. Menneskelige fysiologiske data er viktige for idrettsutøvere som trenere og fysioterapeuter. I tillegg, innenfor rammen av verdensmedisinsk praksis, brukes ulike typer terapi, for eksempel massasje, hvor det også er viktig å vite hvordan kroppen fungerer slik at behandlingen som gis er så effektiv som mulig og bare gir nytte og ikke skade.
Mikroorganismers rolle
Mikroorganismer spiller en nøkkelrolle i naturen. De muliggjør resirkulering av materialer og energi, de kan brukes som cellulære «fabrikker» for produksjon av antibiotika, enzymer og mat, og de kan også forårsake smittsomme sykdommer hos mennesker (for eksempel matbårne sykdommer), dyr og planter. Deres eksistens avhenger direkte av evnen til å tilpasse seg et skiftende miljø, tilgjengeligheten av næringsstoffer og lys, pH-faktoren, kategorier som trykk, temperatur og mange andre spiller også en viktig rolle.
Mikroorganismers fysiologi
Grunnlaget for livsaktiviteten til mikroorganismer og alle andre levende vesener er utveksling av stoffer med miljøet (metabolisme). Når man studerer en disiplin som mikroorganismers fysiologi, spiller metabolisme en viktig rolle. Dette er prosessen med å bygge kjemiske forbindelser i en celle og ødelegge dem under aktivitet for å oppnå nødvendig energi og byggeelementer.
Metabolisme inkluderer anabolisme (assimilering) og katabolisme (dissimilering). Fysiologien til mikroorganismer studerer prosessene for vekst, utvikling, ernæring, metoder for å skaffe energi for å utføre disse prosessene, samt deres interaksjon med miljøet.
Fysiologi er bokstavelig talt studiet av naturen.
Fysiologi er en vitenskap som studerer de vitale prosessene til en organisme, dens fysiologiske systemer, individuelle organer, vev, celler og subcellulære strukturer, mekanismene for regulering av disse prosessene, samt effekten av miljøfaktorer på dynamikken i livsprosesser. .
Historie om utviklingen av fysiologi
Opprinnelig ble ideen om kroppens funksjoner dannet på grunnlag av verkene til forskere fra antikkens Hellas og Roma: Aristoteles, Hippokrates, Galen og andre, så vel som forskere fra Kina og India.
Fysiologi ble en uavhengig vitenskap på 1600-tallet, da, sammen med metoder for å observere kroppens aktiviteter, begynte utviklingen av eksperimentelle forskningsmetoder. Dette ble tilrettelagt av arbeidet til Harvey, som studerte mekanismene for blodsirkulasjonen; Descartes, som beskriver refleksmekanismen.
I XIX-XX århundrer fysiologi utvikler seg intensivt. Studier av vevseksitabilitet ble derfor utført av K. Bernard og Lapik. Betydelige bidrag ble gitt av forskere: Ludwig, Dubois-Reymond, Helmholtz, Pfluger, Bell, Pengli, Hodgkin og innenlandske forskere Ovsyanikov, Nislavsky, Tsion, Pashutin, Vvedensky.
Ivan Mikhailovich Sechenov kalles faren til russisk fysiologi. Av enestående betydning var hans arbeider om studiet av funksjonene til nervesystemet (sentral- eller Sechenov-hemming), pust, tretthetsprosesser og mer. I sitt arbeid "Reflexes of the Brain" (1863) utviklet han ideen om refleksnaturen til prosesser som skjer i hjernen, inkludert tenkeprosesser. Sechenov beviste bestemmelsen av psyken ved ytre forhold, dvs. dens avhengighet av eksterne faktorer.
Den eksperimentelle underbyggelsen av Sechenovs bestemmelser ble utført av hans student Ivan Petrovich Pavlov. Han utvidet og utviklet refleksteorien, studerte funksjonene til fordøyelsesorganene, mekanismene for regulering av fordøyelsen og blodsirkulasjonen, og utviklet nye tilnærminger for å utføre fysiologiske eksperimenter "metoder for kronisk erfaring." For sitt arbeid med fordøyelsen i 1904 ble han tildelt Nobel pris. Pavlov studerte de grunnleggende prosessene som skjer i hjernebarken. Ved å bruke metoden med betingede reflekser han utviklet, la han grunnlaget for vitenskapen om høyere nervøs aktivitet. I 1935, på verdenskongressen for fysiologer, ble I. P. Pavlov utnevnt til patriarken av verdens fysiologer.
Mål, mål, fag fysiologi
Eksperimenter på dyr gir mye informasjon for å forstå hvordan kroppen fungerer. Imidlertid har de fysiologiske prosessene som skjer i menneskekroppen betydelige forskjeller. Derfor er det i generell fysiologi en spesiell vitenskap - menneskelig fysiologi. Emnet for menneskelig fysiologi er en sunn menneskekropp.
Hovedmål:
1. Studie av funksjonsmekanismene til celler, vev, organer, organsystemer og kroppen som helhet.
2. Studie av mekanismene for regulering av funksjonene til organer og organsystemer.
3. Identifikasjon av reaksjonene til kroppen og dens systemer på endringer i det ytre og indre miljøet, samt studiet av mekanismene for nye reaksjoner.
Eksperiment og dets rolle
Fysiologi er en eksperimentell vitenskap og hovedmetoden er eksperimentering.
1. Akutt opplevelse eller viviseksjon ("live-seksjon"). I prosessen utføres kirurgi under anestesi og funksjonen til et åpent eller lukket organ undersøkes. Etter opplevelsen oppnås ikke dyrets overlevelse. Varigheten av slike eksperimenter varierer fra flere minutter til flere timer. For eksempel ødeleggelse av lillehjernen i en frosk. Ulempene med akutt erfaring er den korte varigheten av opplevelsen, bivirkninger av anestesi, blodtap og påfølgende død av dyret.
2. Kronisk erfaring gjennomføres ved å dirigere forberedende stadium kirurgisk inngrep for å få tilgang til organet, og etter helbredelse begynner de forskning. For eksempel en spyttkanalfistel hos en hund. Disse forsøkene varer opptil flere år.
3. Noen ganger skilles subakutt erfaring. Dens varighet er uker, måneder.
Eksperimenter på mennesker er fundamentalt forskjellige fra klassiske.
1. De fleste studier utføres ikke-invasivt (EKG, EEG).
2. Forskning som ikke skader fagets helse.
3. Kliniske eksperimenter - studie av funksjonene til organer og systemer når de er skadet eller patologisk i sentrene for deres regulering.
Registrering av fysiologiske funksjoner utføres ved hjelp av ulike metoder: enkle observasjoner og grafisk registrering.
I 1847 foreslo Ludwig kymografen og kvikksølvmanometeret for å registrere blodtrykk. Dette gjorde det mulig å minimere eksperimentelle feil og forenkle analysen av innhentede data. Oppfinnelsen av strenggalvanometeret gjorde det mulig å ta opp et EKG.
For tiden i fysiologi veldig viktig har registrering av bioelektrisk aktivitet av vev og organer og mikroelektronisk metode. Den mekaniske aktiviteten til organer registreres ved hjelp av mekanisk-elektriske omformere. Strukturen og funksjonen til indre organer studeres ved hjelp av ultralydbølger, kjernemagnetisk resonans og datatomografi.
Alle data innhentet ved hjelp av disse teknikkene mates til elektriske skriveapparater og registreres på papir, fotografisk film, i datamaskinens minne og analyseres deretter.
Forholdet mellom fysiologi og andre vitenskaper
Fysiologi er det teoretiske grunnlaget for medisinen. Det er grunnlaget for å løse problemer knyttet til å opprettholde menneskers helse og ytelse under ulike levekår og i ulike aldersperioder.
For å gjenkjenne en sykdom må du kjenne den normale tilstanden til kroppsfunksjoner, og for å behandle den må du ha forståelse for mekanismene for variasjon i kroppsfunksjoner. Derfor er fysiologi, som er en grunnleggende biologisk vitenskap, nært knyttet til andre vitenskaper.
Uten kunnskap om fysikkens lover er det altså umulig å forklare bioelektriske fenomener i vev, farge og lydoppfatning. Uten bruk av kjemidata er det umulig å beskrive prosessene med metabolisme, fordøyelse og respirasjon. Derfor, i skjæringspunktet mellom disse vitenskapene med fysiologi, dukket biokjemi og biofysikk opp. Fysiologi er nært knyttet til morfologiske vitenskaper om cytologi og histologi, anatomi. Fysiologi er relatert til kybernetikk, som studerer kontrollprosesser inne i kroppen og tilbakemeldingsmekanismer. Fysiologi avslører det materielle grunnlaget for noen av de høyere funksjonene i den menneskelige hjerne og er dermed nært knyttet til psykologi.
Matematikk, som en måte å behandle data og modelleringsprosesser på, er mye brukt i fysiologi. Fysiologi er nært knyttet til kliniske disipliner.
Grunnleggende deler av fysiologi.
1. Generell fysiologi studerer de grunnleggende mønstrene for kroppens vitale aktivitet og mekanismene til grunnleggende prosesser.
2. Spesiell fysiologi – funksjoner til individuelle celler, organer og fysiologiske systemer. Det skiller fysiologien til muskelvev, fysiologien til hjertet og andre.
3. Seksjoner som har spesifikke studieemner og bruker spesielle tilnærminger: evolusjonær, komparativ fysiologi.
4. I menneskelig fysiologi skilles anvendte seksjoner: aldersrelatert, klinisk fysiologi, arbeids- og idrettsfysiologi, luftfart og romfysiologi.
5. Noen deler av fysiologi er grunnlaget for psykologi: fysiologi av høyere nerveaktivitet, fysiologi av sentralnervesystemet.
FOREDRAGI MENNESKES FYSIOLOGI
Fysiologi som vitenskap. Fag, oppgaver, metoder, fysiologiens historie
Fysiologi (fysikk - natur) er vitenskapen om kroppens normale prosesser, dens fysiologiske systemer, individuelle organer, vev, celler og subcellulære strukturer, mekanismene for regulering av disse prosessene og påvirkningen av naturlige miljøfaktorer på funksjonene til kroppen.
Basert på dette er generelt faget fysiologi frisk kropp. Fysiologiens oppgaver er inkludert i definisjonen. Hovedmetoden for fysiologi er forsøk på dyr. Det er 2 hovedtyper av eksperimenter eller eksperimenter:
1. Akutt opplevelse eller viviseksjon (live-seksjon). Under prosessen utføres kirurgisk inngrep og funksjonene til et åpent eller isolert organ undersøkes. Etter dette oppnås ikke dyrets overlevelse. Varigheten av det akutte eksperimentet er fra flere titalls minutter til flere timer (eksempel).
2. Kronisk opplevelse. I prosessen med kroniske eksperimenter utføres kirurgisk inngrep for å få tilgang til organet. Da oppnår de tilheling av operasjonssårene og først etter det begynner de forskning. Varigheten av kroniske eksperimenter kan være mange år (eksempel).
Noen ganger skilles det ut et subakutt eksperiment (eksempel).
Samtidig krever medisin informasjon om funksjonsmekanismene til menneskekroppen. Derfor er I.P. Pavlov skrev: "Eksperimentelle data kan bare brukes på mennesker med forsiktighet, og kontinuerlig sjekke den faktiske likheten med aktivitetene til disse organene hos mennesker og dyr. Følgelig, uten å gjøre spesielle observasjoner og eksperimenter på mennesker, er studiet av hans fysiologi meningsløst Derfor er en spesiell fysiologisk vitenskap utmerket - menneskelig fysiologi, menneskelig fysiologi har et emne, oppgaver, metoder og historie Emnet for menneskelig fysiologi er en sunn menneskekropp.
Hennes oppgaver:
1. Studie av mekanismene for funksjon av celler, vev, organer, systemer i menneskekroppen som helhet
2. Studie av mekanismene for regulering av funksjonene til organer og systemer i kroppen.
3. Identifisering av reaksjoner fra menneskekroppen og dens systemer på endringer i det ytre og indre miljøet.
Siden fysiologi som helhet er en eksperimentell vitenskap, er hovedmetoden for menneskelig fysiologi også eksperiment. Imidlertid er eksperimenter på mennesker fundamentalt forskjellige fra eksperimenter på dyr. For det første utføres det store flertallet av menneskelig forskning ved bruk av ikke-invasive metoder, d.v.s. uten å forstyrre organer og vev (for eksempel EKG, EEG, EMG, blodprøver osv.). For det andre utføres eksperimenter på mennesker bare når de ikke forårsaker helseskade og med samtykke fra forsøkspersonen. Noen ganger utføres akutte forsøk på mennesker i klinikken når diagnostiske oppgaver krever det (eksempel). Det skal imidlertid bemerkes at uten dataene fra klassisk fysiologi, ville fremveksten og utviklingen av menneskelig fysiologi vært umulig (monumenter til frosken og hunden). Også I.P. Pavlov, som vurderer fysiologiens rolle for medisin, skrev: "Forstått i den grove betydningen av ordet er fysiologi og medisin uadskillelige kunnskaper om fysiologi er nødvendig for en lege av enhver spesialitet." Og også at "Medisin bare ved å stadig berike seg dag for dag med nye fysiologiske fakta vil endelig bli det den ideelt sett burde være, dvs. evnen til å reparere en skadet menneskelig mekanisme og bli anvendt kunnskap om fysiologi" (eksempler fra klinikken) . En annen kjent russisk fysiolog, prof. V.Ya. Danilevsky bemerket: "Jo mer nøyaktig og fullstendig tegnene på normen for en persons fysiske og mentale liv bestemmes, jo mer korrekt vil legens diagnose være for dens patologiske avvik."
Fysiologi, som er en grunnleggende biologisk vitenskap, er nært knyttet til andre grunnleggende og biologiske vitenskaper. Spesielt uten kunnskap om fysikkens lover er det umulig å forklare bioelektriske fenomener og mekanismene for lys- og lydoppfatning. Uten bruk av kjemidata er det umulig å beskrive prosessene for metabolisme, fordøyelse, respirasjon, etc. Derfor, på grensene til disse vitenskapene med fysiologi, dukket de underordnede vitenskapene til biofysikk og biokjemi opp.
Siden struktur og funksjon er uatskillelige, og det er funksjonen som bestemmer dannelsen av strukturen, er fysiologi nært knyttet til de morfologiske vitenskapene: cytologi, histologi, anatomi.
Som et resultat av studiet av effektene av ulike kjemikalier på kroppen, dukket farmakologi og toksikologi opp fra fysiologi til uavhengige vitenskaper. Akkumuleringen av data om forstyrrelser i kroppens funksjonsmekanismer i forskjellige sykdommer tjente som grunnlag for fremveksten av patologisk fysiologi.
Det er generell og spesifikk fysiologi. Generell fysiologi studerer de grunnleggende mønstrene i kroppens liv, mekanismene til slike grunnleggende prosesser som metabolisme og energi, reproduksjon, eksitasjonsprosesser, etc. Spesiell fysiologi studerer funksjonene til spesifikke celler, vev, organer og fysiologiske systemer. Derfor inneholder den seksjoner som fysiologien til muskelvev, hjerte, nyrer, fordøyelse, respirasjon, etc. I tillegg er det i fysiologi seksjoner som har et spesifikt studieemne eller spesielle tilnærminger til studiet av funksjoner. Disse inkluderer evolusjonsfysiologi (forklaring), komparativ fysiologi og utviklingsfysiologi.
Fysiologi har en rekke anvendte seksjoner. Dette er for eksempel fysiologien til husdyr. I menneskelig fysiologi skilles følgende anvendte seksjoner ut:
1.Aldersfysiologi. Studerer aldersrelaterte egenskaper ved kroppsfunksjoner.
2. Fysiologi av arbeidskraft.
3. Klinisk fysiologi. Dette er en vitenskap som bruker fysiologiske teknikker og tilnærminger for å diagnostisere og analysere patologiske abnormiteter.
4. Luftfart og romfysiologi.
5. Idrettsfysiologi.
Menneskelig fysiologi er nært knyttet til slike kliniske disipliner som terapi, kirurgi, obstetrikk, endokrinologi, psykiatri, oftalmologi, etc. For eksempel bruker disse vitenskapene en rekke teknikker utviklet av fysiologer for diagnose. Avvik av normale parametere i kroppen er grunnlaget for å identifisere patologi.
Noen deler av menneskelig fysiologi er grunnlaget for psykologi. Dette er fysiologien til sentralnervesystemet, høyere nerveaktivitet, sensoriske systemer, psykofysiologi.
Fysiologiens historie er beskrevet i detalj i læreboken utg. Tkachenko
^ MEKANISMER FOR REGULERING AV KROPPENS FUNKSJONER
Humoral og nervøs regulering. Refleks. Refleksbue. Grunnleggende prinsipper for refleksteori
Alle kroppsfunksjoner reguleres av to reguleringssystemer: humoral og nervøs. Fylogenetisk er den eldre humorale reguleringen regulering gjennom fysiologisk aktive stoffer (PAS) som sirkulerer i kroppsvæsker - blod, lymfe, intercellulær væske. Faktorer for humoral regulering er:
1. Uorganiske metabolitter og ioner. For eksempel kalsium, hydrogen, karbondioksidkationer.
2. Hormoner i de endokrine kjertlene. Produsert av spesialiserte endokrine kjertler. Disse er insulin, tyroksin, etc.
3.Lokale eller vevshormoner. Disse hormonene produseres av spesielle celler kalt parakrine, transporteres av vevsvæske og virker kun i kort avstand fra cellene som skiller ut. Disse inkluderer stoffer som histamin, serotonin, gastrointestinale hormoner og andre.
4. Biologisk aktive stoffer som gir kreative forbindelser mellom vevsceller. Dette er proteinmakromolekyler som skilles ut av dem. De regulerer differensiering, vekst og utvikling av alle celler som utgjør vevet og sikrer funksjonell integrering av celler i vevet. Slike proteiner er for eksempel kyloner, som hemmer DNA-syntese og celledeling.
Hovedtrekk ved humoral regulering:
1.Lav hastighet av regulatorisk påvirkning, assosiert med den lave hastigheten på strømmene til de tilsvarende kroppsvæskene.
2. Sakte økning i styrken på humoralsignalet og sakte nedgang. Dette skyldes en gradvis økning i konsentrasjonen av PAS og deres gradvise ødeleggelse.
3. Fravær av et spesifikt vev eller målorgan for virkningen av humorale faktorer. De virker på alle vev og organer langs væskestrømmen, i cellene som det er tilsvarende reseptorer av.
Nerveregulering er regulering av kroppsfunksjoner gjennom reflekser utført av nervesystemet.
Konseptet med refleksprinsippet til nervesystemet ble først utviklet på 1600-tallet av den franske naturforskeren Rene Descartes. Han foreslo et hypotetisk opplegg for dannelsen av ufrivillig bevegelse (mekanistisk syn). Begrepet "refleks" (reflekterende handling) ble introdusert i fysiologi i 1771 av Unser. J. Prohaska i 1800 utviklet et diagram over den enkleste refleksbuen. DEM. Sechenov utvidet konseptet "refleks" til enhver aktivitet, inkludert høyere nervøs aktivitet (HNA). Samtidig gikk han ut fra 2 bestemmelser: 1. all aktivitet i kroppen kommer til syvende og sist ned på bevegelse. 2. alle bevegelser er reflekser i opprinnelsen. I.P. Pavlov underbygget eksperimentelt synet på refleksen som hovedhandlingen til enhver nervøs aktivitet. Han delte alle reflekser, i henhold til formasjonsmekanismen, inn i ubetingede og betingede. Hovedtrekkene i refleksteorien til I.P. Pavlov formulerte i sitt arbeid "Et svar fra en fysiolog til psykologer." Det inkluderer tre grunnleggende prinsipper:
1. Prinsippet om determinisme. Det står "det er ingen handling uten grunn." De. Hver reflekshandling er en konsekvens av virkningen av en stimulans på kroppen.
2. Prinsipp for analyse og syntese. Det skjer hele tiden analyser i hjernen, dvs. signaldiskriminering, samt syntese, dvs. deres samhandling og helhetlige oppfatning.
3. Prinsippet om struktur. Det er ingen prosesser i nervesystemet som ikke har en spesifikk strukturell lokalisering.
Det morfologiske grunnlaget for enhver refleks er refleksbuen eller refleksbanen. En refleksbue (RA) er banen gjennom hvilken en refleksreaksjon oppstår, dvs. nervesignaler. Refleksbuen til en somatisk (motorisk) refleks består av følgende hovedlenker:
1. Reseptor som oppfatter irritasjon
2. Afferent eller stigende eller sensorisk nervefiber
3. Nervesenter i sentralnervesystemet.
4. Efferent eller synkende motorisk nervefiber
5. Utøvende organ "effektor"
I en rekke refleksbuer er det en tilbakemeldingsnevron (6), eller en omvendt afferentasjonsnevron, som reagerer på refleksresponsen og kontrollerer den.
I den somatiske refleksbuen kan nevroner som utfører spesifikke funksjoner skilles ut. Spesielt i den enkleste monosynaptiske refleksen er det bare 2 nevroner: følsomme og motor. I den enkleste polysynaptiske refleksbuen vi vurderer, er det: a) et sensorisk nevron, b) et interneuron, c) et utøvende nevron. Ris. Det er hundrevis og tusenvis av nevroner i komplekse polysynaptiske refleksbuer.
Buen til den autonome refleksen har følgende lenker:
1. Reseptor
2.Afferent nervefiber.
3. Nervesenter (for eksempel) for sympatiske reflekser i sidehornene i ryggmargen)
4. Preganglionisk nervefiber
5. Autonom ganglion
6. Postganglionisk nervefiber
7. Utøvende organ. Ris.
Biologiske og funksjonelle systemer
På 50-60-tallet utviklet den kanadiske biologen Ludwig Bertalanffy, ved bruk av matematiske og kybernetiske tilnærminger, de grunnleggende prinsippene for driften av biologiske systemer. Disse inkluderer:
1. Integritet, dvs. irreduserbarhet av egenskapene til et system til en enkel sum av egenskapene til dets deler. De. det er umulig å beskrive egenskapene til et biologisk system gjennom funksjonene til dets individuelle elementer (eksempel).
2. Struktur. Evnen til å forklare funksjonene til et system gjennom dets struktur (eksempel).
3. Hierarki, underordning av systemelementer til hverandre fra topp til bunn. De. høyereliggende systemkomponenter kontrollerer lavereliggende (eksempel).
4. Forholdet mellom systemet og miljøet (eksempel).
Bertalanffy identifiserte imidlertid ikke det viktigste – den systemdannende faktoren. Derfor tilhører hovedrollen i å identifisere systemiske mønstre som er iboende i levende organismer akademiker P.K. Anokhin. I fysiologi har begrepet fysiologiske systemer eksistert lenge. Dette er et kompleks av morfologisk og funksjonelt forenede organer som har felles reguleringsmekanismer og utfører homogene funksjoner (eksempel). Imidlertid har P.K. Anokhin etablerte at det er andre systemer i kroppen, for eksempel som sikrer vedlikehold av vital viktige kroppsparametere. Han kalte dem funksjonelle systemer (FSS). Ifølge P.K. Anokhin FUS er et sett med organer og vev som sikrer oppnåelse av et mål i en viss type livsaktivitet. Dette målet kalles et nyttig adaptivt resultat (BPR). Det kan være en hvilken som helst parameter i det indre miljøet, for eksempel kroppstemperatur, normalt oksygeninnhold i blodet, etc., resultatet av atferd som tilfredsstiller et biologisk, for eksempel ernæringsbehov, eller resultatet av en persons sosiale aktivitet. Det er viktig for en lege å forstå FUS som sikrer homeostase.
Det er PPR som er faktoren som forener ulike organer og systemer i kroppen til en enkelt helhet - FUS. Foreningen av organer i FUS skjer ikke i henhold til morfologiske, men i henhold til funksjonelle egenskaper. Derfor kan FUS inkludere organer og vev fra en lang rekke fysiologiske systemer. Dessuten kan de samme organene inkluderes i flere FUS-er samtidig. I tillegg, i motsetning til fysiologiske systemer, kan FUS både arves og dannes i løpet av individuelle liv. Den generelle FUS-ordningen for å opprettholde homeostaseparametere inkluderer følgende elementer:
2.PPR-reseptorer
3.Afferent vei
4. Nervesenter
5. Autonom regulering
6.Humoral regulering
7. Atferdsregulering
8. Metabolisme (fig.)
Hvis PPR under påvirkning av noen grunner går utover den fysiologiske normen, er PPR-reseptorene begeistret. Nerveimpulser fra dem kommer inn i nervesenteret som regulerer denne funksjonen. Fra den går de til de utøvende organene, som sikrer vedlikehold av den tilsvarende homeostase-parameteren. Samtidig lanseres humorale reguleringsmekanismer. Når PPR til tross for dette ikke går tilbake til det opprinnelige nivået, begynner nerveimpulser fra nervesenteret å komme inn i hjernebarken. Som et resultat av eksitasjonen av dens nevroner, aktiveres den eksterne koblingen til kroppens selvregulering, dvs. atferdsregulering. Dette er en målrettet endring i oppførselen til et levende vesen. Som et resultat av disse regulatoriske påvirkningene går PPR tilbake til det opprinnelige nivået, dvs. fysiologisk norm. PPR påvirkes direkte av metabolisme. På den annen side har PPR i seg selv en direkte effekt på metabolsk prosesser. Eksempler på hvordan ulike FUS-er fungerer.
^ Prinsipper for selvregulering av kroppen. Konseptet med homeostase
og homeokinese
Evnen til selvregulering er hovedegenskapen til levende systemer. Det er nødvendig å skape optimale forhold for samspillet mellom alle elementene som utgjør kroppen og sikre dens integritet. Det er fire grunnleggende prinsipper for selvregulering:
1. Prinsippet om ubalanse eller gradient. Den biologiske essensen av livet ligger i levende organismers evne til å opprettholde en dynamisk ikke-likevektstilstand i forhold til miljøet. For eksempel er kroppstemperaturen til varmblodige dyr høyere eller lavere enn miljøet. Det er flere kaliumkationer i cellen, og natrium utenfor den osv. Opprettholdelse av det nødvendige nivået av asymmetri i forhold til miljøet er sikret av regulatoriske prosesser.
2. Prinsippet om lukket kontrollsløyfe. Hvert levende system reagerer ikke bare på stimulering, men vurderer også korrespondansen til responsen på den aktuelle stimuleringen. De. jo sterkere irritasjon, jo større respons og omvendt. Denne selvreguleringen utføres på grunn av invers positiv og negativ tilbakemelding i det nervøse og humorale reguleringssystem. De. kontrollkretsen er lukket i en ring. Et eksempel på en slik forbindelse er et omvendt afferentasjonsnevron i motorrefleksbuer.
3. Prinsippet om prognoser. Biologiske systemer er i stand til å forutse resultatet av responser basert på tidligere erfaringer. Et eksempel er å unngå smertefulle stimuli etter tidligere.
4. Integritetsprinsippet. For normal funksjon av et levende system kreves dets strukturelle integritet.
Læren om homeostase ble utviklet av C. Bernard. I 1878 formulerte han en hypotese om den relative konstantheten til det indre miljøet til levende organismer. I 1929 viste W. Cannon at kroppens evne til å opprettholde homeostase er en konsekvens av reguleringssystemer i kroppen. Han foreslo også begrepet "homeostase". Konstansen til det indre miljøet i kroppen (blod, lymfe, vevsvæske, cytoplasma) og stabiliteten til fysiologiske funksjoner er resultatet av virkningen av homeostatiske mekanismer. Når homeostase, for eksempel cellulær homeostase, forstyrres, oppstår celledegenerasjon eller død. Cellulær, vev, organ og andre former for homeostase reguleres og koordineres av humoral, nervøs regulering, samt nivået av metabolisme.
Homeostaseparametere er dynamiske og endres innenfor visse grenser under påvirkning av miljøfaktorer (for eksempel blodets pH, innholdet av luftveisgasser og glukose i det, etc.). Dette skyldes det faktum at levende systemer ikke bare balanserer ytre påvirkninger, men aktivt motvirker dem. Evnen til å opprettholde konstansen til det indre miljøet når det ytre miljøet endres er hovedegenskapen som skiller levende organismer fra livløs natur. Derfor er de veldig uavhengige av det ytre miljøet. Jo høyere organisering av et levende vesen, jo mer uavhengig er det av det ytre miljø (eksempel).
Settet med prosesser som sikrer homeostase kalles homeokinese. Det utføres av alle vev, organer og systemer i kroppen. Imidlertid er funksjonelle systemer av størst betydning.
^ Aldersrelaterte trekk ved fysiologiske funksjoner
og nevrohumoral regulering
Under utviklingen av en organisme oppstår både kvantitative og kvalitative endringer. For eksempel øker antallet av mange celler og deres størrelse. Samtidig, som et resultat av komplikasjonen av kroppens struktur, vises nye funksjoner. For eksempel får et barns utviklende hjerne evnen til å abstrakt tenkning.
Aldersrelaterte endringer i funksjonene til kroppssystemene er basert på følgende fenomener:
1. Ujevn eller heterokronisk modning av organer og systemer i kroppen. 2 . Scene aldershopp.
3. Akselerasjon. De. akselerasjon av hastigheten på biologisk utvikling i en viss periode.
Modningen av individuelle organer og systemer skjer ikke samtidig (heterokront). Den nyfødte utvikler først og fremst de fysiologiske og funksjonelle systemene som sikrer kroppens overlevelse i løpet av perioden overgang fra intrauterin til ekstrauterin eksistens. Basert på observasjoner av dannelsen av funksjonelle systemer i prosessen med ontogenese, har akademiker P.K. Anokhin skapte læren om systemogenese. Heterokronisiteten i utviklingen av organer og systemer kan illustreres ved å bruke eksemplet med et barns motoriske system. Til å begynne med dannes det reflekser som sikrer å holde hodet, deretter evnen til å sitte, så stå og til slutt gå. Det individuelle utviklingsprogrammet gjennomføres på bekostning av det genetiske apparatet. På visse aldersstadier oppstår uttrykk, d.v.s. aktivering av strengt definerte gener. Som et resultat akselereres modningen av et bestemt system eller kroppsfunksjon. Dette manifesteres av et aldershopp eller kritisk periode. For eksempel observeres en brå endring i strukturen og funksjonen til organer og systemer i puberteten.
Akselerasjon er assosiert med påvirkningen av miljø og sosiale faktorer på kroppen. Det er ledsaget av rask vekst av skjelettet, muskler, indre organer og pubertet.
Dannelsen og utviklingen av kroppen slutter rundt 20-årsalderen. Personer i alderen 20 til 55-60 år er klassifisert som moden alder I løpet av denne perioden er alle kroppsfunksjoner fullt dannet, den funksjonelle aktiviteten til organer og systemer er omtrent på samme nivå. Eldre mennesker i alderen 65-75 år er preget av forekomsten av involusjonære omorganiseringer. Et av hovedtegnene på aldring er en reduksjon i basal metabolisme, som et resultat av at metabolske prosesser i cellene blir forstyrret. Basalmetabolismen avtar som et resultat av en reduksjon i antall mitokondrier i cellene. Det antas at den basale metabolske hastigheten er en av de viktigste faktorene som bestemmer forventet levealder. Etter 75 år setter alderen inn. Aktiviteten til alle fysiologiske prosesser avtar kraftig. Som et resultat oppstår mange aldersrelaterte sykdommer, som åreforkalkning.
Mekanismene for nevrohumoral regulering endres også med alderen. En nyfødt har et begrenset antall komplekse ubetingede reflekser, og ingen betingede. Samtidig er cellene svært følsomme for humorale faktorer. Når barnet vokser, forbedres refleksaktiviteten til sentralnervesystemet. Spesielt svært komplekse reflekser som muliggjør tale dannes ved ett års alder. Samtidig reduseres den første følsomheten til cellene for humorale faktorer, En moden person har svært organiserte mekanismer for nevrohumoral regulering. I høy alder avtar hastigheten og alvorlighetsgraden av refleksreaksjoner. Svekkelsen av nerveeffekter på organer og vev skyldes destruktive endringer i nerveender og synapser i sentralnervesystemet og i periferien. På samme tid, på grunn av endringer i reseptorapparatet til celler, reduseres deres mottakelighet for en rekke humorale faktorer.
For pediatrisk fakultet er kunnskap om barndommens perioder viktig. De skiller seg ut (ifølge Arshavsky):
1. Nyfødtperioden er 7-8 dager.
2. Periode amming- 5-6 måneder.
3. Perioden med blandet ernæring fra 6 til 12 måneder.
4. Småbarnsperiode 1 år - 3 år
5. Periode førskolealder 37 år.
6. Grunnskolealder 7-12 år
7. Periode med videregående alder 12-17 år
8, Ungdomstid 17-20 år
FYSIOLOGI OG BIOFYSIKK
K L E T O K
^ Konseptet med irritabilitet, eksitabilitet og opphisselse. Klassifisering av stimuli
Irritabilitet er evnen til celler, vev og kroppen som helhet til å bevege seg under påvirkning av ytre eller indre miljøfaktorer fra en tilstand av fysiologisk hvile til en tilstand av aktivitet. Aktivitetstilstanden manifesteres av endringer i de fysiologiske parameterne til en celle, vev eller organisme, for eksempel endringer i metabolisme.
Eksitabilitet er evnen til levende vev til å reagere på irritasjon med en aktiv spesifikk reaksjon - eksitasjon, dvs. generering av nerveimpuls, sammentrekning, sekresjon. De. eksitabilitet karakteriserer spesialiserte vev - nervøs, muskel, kjertel, som kalles excitable. Eksitasjon er et kompleks av prosesser der eksiterbart vev reagerer på virkningen av en stimulus, manifestert av endringer i membranpotensial, metabolisme, etc. Eksiterbart vev er ledende. Dette er vevets evne til å utføre eksitasjon. Nerver og skjelettmuskulatur har størst ledningsevne.
Et irritasjonsmiddel er en faktor av det ytre eller indre miljøet som virker på levende vev.
Prosessen med eksponering av en celle, vev eller organisme for en stimulus kalles irritasjon.
Alle irriterende stoffer er delt inn i følgende grupper:
1. Av natur
A) fysisk (elektrisitet, lys, lyd, mekaniske påvirkninger, etc.)
B) kjemisk (syrer, alkalier, hormoner, etc.)
C) fysisk-kjemisk (osmotisk trykk, partialtrykk av gasser, etc.)
D) biologisk (mat til et dyr, et individ av et annet kjønn)
D) sosial (et ord for en person).
2. På eksponeringsstedet:
A) ekstern (eksogen)
B) intern (endogen)
3. Av styrke:
A) underterskel (som ikke forårsaker et svar)
B) terskel (stimuli med minimal styrke der opphisselse oppstår)
C) overterskel (med en styrke over terskelen)
4. Av fysiologisk natur:
A) tilstrekkelig (fysiologisk for en gitt celle eller reseptor som tilpasset seg den i evolusjonsprosessen, for eksempel lys for øyets fotoreseptorer).
B) utilstrekkelig
Hvis reaksjonen på stimulus er refleksiv, skilles også følgende ut:
A) ubetingede refleksstimuli
B) betinget refleks
^ Irritasjonslover. Eksitabilitetsparametere.
Reaksjonen av celler og vev til et irritasjonsmiddel bestemmes av lovene om irritasjon
1. "alt eller ingenting"-loven: Med subterskelstimulering av cellen eller vevet oppstår ingen respons. Ved terskelstyrken til stimulansen utvikles en maksimal respons, så en økning i stimuleringsstyrken over terskelen er ikke ledsaget av intensiveringen. I samsvar med denne loven reagerer en enkelt nerve og muskelfiber, hjertemuskelen, på irritasjon.
2. 2. Kraftlov: Jo større styrke stimulansen er, desto sterkere er responsen. Alvorlighetsgraden av responsen øker imidlertid bare til et visst maksimum. Integrert skjelett, glatt muskel er underlagt kraftloven, siden de består av mange muskelceller med forskjellig eksitabilitet.
3. Loven om kraft-varighet. Det er et visst forhold mellom styrken og varigheten av stimulansen. Jo sterkere stimulansen er, desto kortere tid tar det før en respons oppstår. Forholdet mellom terskelstyrken og nødvendig varighet av stimulering gjenspeiles i styrke-varighetskurven. Fra denne kurven kan en rekke eksitabilitetsparametere bestemmes.A) Terskelen for irritasjon er minimumsstyrken til stimulansen der opphisselse oppstår.
B) Rheobase er minimumsstyrken til stimulansen som forårsaker eksitasjon når den virker i uendelig lang tid. I praksis har terskel og rheobase samme betydning. Jo lavere irritasjonsterskel eller jo lavere rheobase, jo høyere eksitabilitet av vevet.
C) Nyttig tid er minimum virkningstid for en stimulus med en kraft på én rheobase hvor eksitasjon oppstår.
D) Kronaksi er minimum virkningstid for en stimulus med en kraft på to reobaser som kreves for forekomst av eksitasjon. Denne parameteren ble foreslått beregnet av L. Lapik, for en mer nøyaktig bestemmelse av tidsindikatoren på kraft-varighetskurven. Jo kortere nyttig tid eller kronaksi, jo høyere eksitabilitet og omvendt.
I klinisk praksis bestemmes rheobase og kronaksi ved hjelp av kronaksimetrimetoden for å studere eksitabiliteten til nervestammer.
4. Lov om gradient eller overnatting. Vevsresponsen på irritasjon avhenger av dens gradient, dvs. Jo raskere styrken til stimulansen øker over tid, jo raskere skjer responsen. Ved lav økning i styrken til stimulansen øker terskelen for irritasjon. Derfor, hvis styrken til stimulansen øker veldig sakte, vil det ikke være noen eksitasjon. Dette fenomenet kalles overnatting.
Fysiologisk labilitet (mobilitet) er en større eller mindre frekvens av reaksjoner som et vev kan reagere med på rytmisk stimulering. Jo raskere dens eksitabilitet gjenopprettes etter neste irritasjon, desto høyere er labiliteten. Definisjonen av labilitet ble foreslått av N.E. Vvedensky. Den største labiliteten er i nervene, minst i hjertemuskelen.
^ Effekten av likestrøm på eksiterbart vev
For første gang ble lovene for virkningen av likestrøm på nerven til et nevromuskulært medikament studert av Pfluger på 1800-tallet. Han fant at når DC-kretsen er lukket, under den negative elektroden, dvs. eksitabilitet øker ved katoden, og avtar ved den positive anoden. Dette kalles loven om likestrøm. En endring i eksitabiliteten til vev (for eksempel en nerve) under påvirkning av likestrøm i anode- eller katoderegionen kalles en fysiologisk elektroton. Det er nå fastslått at under påvirkning av en negativ elektrode - katoden - synker cellemembranpotensialet. Dette fenomenet kalles fysisk katelektroton. Under den positive anoden øker den. Et fysisk anelektron vises. Siden membranpotensialet under katoden nærmer seg det kritiske nivået av depolarisering, øker eksitabiliteten til celler og vev. Under anoden øker membranpotensialet og beveger seg bort fra det kritiske nivået av depolarisering, slik at eksitabiliteten til cellen og vevet avtar. Det skal bemerkes at med en svært kortvarig eksponering for likestrøm (1 ms eller mindre), har ikke MP tid til å endre seg, så eksitabiliteten til vevet under elektrodene endres ikke.
Likestrøm er mye brukt i klinikken for behandling og diagnose. For eksempel brukes det til å utføre elektrisk stimulering av nerver og muskler, fysioterapi: iontoforese og galvanisering.
^ Struktur og funksjoner til den cytoplasmatiske membranen til celler.
Den cytoplasmatiske cellemembranen består av tre lag: det ytre proteinlaget, det midtre bimolekylære lipidlaget og det indre proteinlaget. Membrantykkelsen er 7,5-10 nM. Det bimolekylære laget av lipider er matrisen til membranen. Lipidmolekylene i begge lag samhandler med proteinmolekylene som er nedsenket i dem. Fra 60 til 75% av membranlipidene er fosfolipider, 15-30% er kolesterol. Proteiner er hovedsakelig representert av glykoproteiner. Det er integrerte proteiner som trenger gjennom hele membranen og perifere proteiner som er plassert på den ytre eller indre overflaten. Integrerte proteiner danner ionekanaler som sikrer utveksling av visse ioner mellom ekstra- og intracellulær væske. De er også enzymer som utfører motgradienttransport av ioner over membranen. Perifere proteiner er kjemoreseptorer på den ytre overflaten av membranen, som kan samhandle med ulike PAS.
Membranfunksjoner:
Sikrer integriteten til cellen som en strukturell enhet av vev.
Utfører utveksling av ioner mellom cytoplasma og ekstracellulær væske.
4. Utfører oppfattelsen og behandlingen av informasjon som kommer til cellen i form av kjemiske og elektriske signaler.
^ Mekanismer for celleeksitabilitet. Membranionekanaler.
Mekanismer for forekomst av membranpotensial (MP) og aksjonspotensialer (AP)
I utgangspunktet tar informasjon som overføres i kroppen form av elektriske signaler (for eksempel nerveimpulser). Tilstedeværelsen av dyreelektrisitet ble først etablert av fysiologen L. Galvani i 1786. For å studere atmosfærisk elektrisitet suspenderte han nevromuskulære preparater av froskebein på en kobberkrok. Når disse potene berørte jernrekkverket på balkongen, oppsto muskelsammentrekning. Dette indikerte virkningen av en slags elektrisitet på nerven til det nevromuskulære stoffet. Galvani mente at dette skyldtes tilstedeværelsen av elektrisitet i selve levende vev. Imidlertid fastslo A. Volta at kilden til elektrisitet er kontaktstedet for to forskjellige metaller - kobber og jern. I fysiologi anses Galvanis første klassiske eksperiment å være å berøre nerven til et nevromuskulært preparat med bimetallisk pinsett laget av kobber og jern. For å bevise at han hadde rett, utførte Galvani et andre eksperiment. Han kastet enden av nerven som innerverer det nevromuskulære preparatet på kuttet av muskelen. Som et resultat ble det redusert. Imidlertid overbeviste ikke denne opplevelsen Galvanis samtidige. Derfor utførte en annen italiener, Matteuci, følgende eksperiment. Han la nerven til det ene froske-nevromuskulære preparatet over på muskelen til det andre, som trakk seg sammen under påvirkning av en irriterende strøm. Som et resultat begynte det første stoffet også å krympe. Dette indikerte overføring av elektrisitet (EP) fra en muskel til en annen. Tilstedeværelsen av en potensiell forskjell mellom de skadede og uskadede områdene av muskelen ble først nøyaktig etablert på 1800-tallet ved hjelp av et strenggalvanometer (amperemeter) av Matteuci. Dessuten hadde kuttet en negativ ladning, og muskeloverflaten hadde en positiv ladning.
^ Klassifisering og struktur av cytoplasmatiske ionekanaler
membraner. Mekanismer for membranpotensial forekomst
og handlingspotensialer.
Det første trinnet i å studere årsakene til celleeksitabilitet ble gjort i hans arbeid "The Theory of Membrane Equilibrium" i 1924 av den engelske fysiologen Donann. Han slo teoretisk fast at potensialforskjellen i og utenfor cellen, dvs. hvilepotensial eller MP, er nær kaliumlikevektspotensialet. Dette er potensialet som dannes på en semipermeabel membran som skiller løsninger med forskjellige konsentrasjoner av kaliumioner, hvorav en inneholder store ikke-permeable anioner. Hans beregninger ble avklart av Nernst. Han utledet diffusjonspotensialligningen. For kalium vil det være lik:
Ek=58 lg -------- = 58 lg ----- = - 75 mV,
Dette er den teoretisk beregnede MP-verdien.
Eksperimentelt ble mekanismene for fremveksten av en potensiell forskjell mellom den ekstracellulære væsken og cytoplasmaet, samt eksitasjonen av celler, etablert i 1939 i Cambridge av Hodgkin og Huxley. De undersøkte en gigantisk blekksprutnervefiber (akson) og fant at nevronets intracellulære væske inneholdt 400 mM kalium, 50 mM natrium, 100 mM klorid og svært lite kalsium. Den ekstracellulære væsken inneholdt bare 10 mM kalium, 440 mM natrium, 560 mM klor og 10 mM kalsium. Dermed er det overskudd av kalium inne i cellene, og natrium og kalsium utenfor dem. Dette skyldes det faktum at ionekanaler er bygget inn i cellemembranen, og regulerer membranens permeabilitet for natrium-, kalium-, kalsium- og klorioner.
Alle ionekanaler er delt inn i følgende grupper:
1. Etter selektivitet:
A) Selektiv, dvs. spesifikk. Disse kanalene er permeable for strengt definerte ioner.
B). Lav-selektiv, uspesifikk, uten spesifikk ioneselektivitet. Det er et lite antall av dem i membranen.
2. Av arten av ionene som føres gjennom:
A) kalium
B) natrium
B) kalsium
D) klor
3. I henhold til inaktiveringshastigheten, dvs. lukking:
A) raskt inaktivering, dvs. forvandles raskt til en lukket tilstand. De gir en raskt økende reduksjon i MP og en like rask utvinning.
B) saktevirkende. Åpningen deres forårsaker en langsom nedgang i MP og dens sakte gjenoppretting.
Ved å åpne mekanismer:
B) kjemoavhengig, åpning når cellemembranen utsettes for kjemoreseptorer av fysiologisk aktive stoffer (nevrotransmittere, hormoner, etc.).
Det er nå fastslått at ionekanaler har følgende struktur:
1.Selektivt filter plassert ved munningen av kanalen. Det sikrer passasje av strengt definerte ioner gjennom kanalen.
2. Aktiveringsporter som åpner ved et visst nivå av membranpotensial eller virkningen av den tilsvarende PAS. Aktiveringsporten til potensialavhengige kanaler har en sensor som åpner dem på et visst MP-nivå.
3. Inaktiveringsport, som sikrer lukking av kanalen og opphør av ionestrøm gjennom kanalen på et visst MP-nivå (fig).
Uspesifikke ionekanaler har ikke en port.
Selektive ionekanaler kan være i tre tilstander, som bestemmes av posisjonen til aktiverings- (m) og inaktivering (h) portene (fig):
1.Lukket når aktiverings-ene er lukket og inaktiverings-ene er åpne.
2. Aktivert, begge portene er åpne.
3. Inaktivert, aktiveringsporten er åpen og inaktiveringsporten er lukket.
Den totale ledningsevnen for et bestemt ion bestemmes av antall samtidig åpne tilsvarende kanaler. I hvile er bare kaliumkanaler åpne, noe som sikrer opprettholdelse av et visst membranpotensial, og natriumkanaler er lukket. Derfor er membranen selektivt permeabel for kalium og svært lite for natrium- og kalsiumioner, på grunn av tilstedeværelsen av uspesifikke kanaler. Membranpermeabilitetsforholdet for kalium og natrium i hvile er 1:0,04. Kaliumioner kommer inn i cytoplasmaet og akkumuleres i det. Når antallet når en viss grense, begynner de å forlate cellen gjennom åpne kaliumkanaler langs en konsentrasjonsgradient. Imidlertid kan de ikke unnslippe fra den ytre overflaten av cellemembranen. De holdes der av det elektriske feltet til negativt ladede anioner som ligger på den indre overflaten. Disse er sulfat-, fosfat- og nitratanioner, anioniske grupper av aminosyrer som membranen er ugjennomtrengelig for. Derfor akkumuleres positivt ladede kaliumkationer på den ytre overflaten av membranen, og negativt ladede anioner på den indre overflaten. En transmembranpotensialforskjell oppstår. Ris.
Frigjøringen av kaliumioner fra cellen skjer inntil det nye potensialet med et positivt fortegn utenfor balanserer konsentrasjonsgradienten av kalium som ledes ut av cellen. De. Kaliumioner akkumulert på utsiden av membranen vil ikke frastøte de samme ionene inne. Et visst membranpotensiale oppstår, hvis nivå bestemmes av membranens ledningsevne for kalium- og natriumioner i hvile. I gjennomsnitt er hvilepotensialet nær Nernst-kaliumlikevektspotensialet. For eksempel er MP av nerveceller 55-70 mV, striated celler - 90-100 mV, glatte muskler - 40-60 mV, kjertelceller - 20-45 mV. Den lavere faktiske verdien av cellen MP forklares av det faktum at dens verdi reduseres av natriumioner, for hvilke membranen er litt permeabel og de kan gå inn i cytoplasmaet. På den annen side øker negative klorioner som kommer inn i cellen litt MP.
Siden membranen i hvile er svakt permeabel for natriumioner, er det nødvendig med en mekanisme for å fjerne disse ionene fra cellen. Dette skyldes det faktum at den gradvise akkumuleringen av natrium i cellen ville føre til nøytralisering av membranpotensialet og forsvinningen av eksitabilitet. Denne mekanismen kalles natrium-kalium-pumpen. Det sikrer at forskjellen i kalium- og natriumkonsentrasjon opprettholdes på begge sider av membranen. Natrium-kalium-pumpen er et enzym kalt natrium-kalium ATPase. Dens proteinmolekyler er innebygd i membranen. Det bryter ned ATP og bruker den frigjorte energien til å motgradient fjerne natrium fra cellen og pumpe kalium inn i den. I en syklus fjerner hvert molekyl av natrium-kalium ATPase 3 natriumioner og bringer inn 2 kaliumioner. Siden færre positivt ladede ioner kommer inn i cellen enn det som fjernes fra den, øker natrium-kalium ATPase membranpotensialet med 5-10 mV.
Membranen inneholder følgende mekanismer for transmembrantransport av ioner og andre stoffer:
1.Aktiv transport. Det utføres ved å bruke energien til ATP. Denne gruppen av transportsystemer inkluderer natrium-kalium-pumpen, kalsiumpumpen og klorpumpen.
2.Passiv transport. Bevegelsen av ioner skjer langs en konsentrasjonsgradient uten forbruk av energi. For eksempel kommer kalium inn og forlater cellen gjennom kaliumkanaler.
3. Tilhørende transport. Motgradient transport av ioner uten energiforbruk. For eksempel er dette hvordan natrium-natrium, natrium-kalsium, kalium-kalium ionebytte oppstår. Det oppstår på grunn av forskjellen i konsentrasjonen av andre ioner.
Membranpotensialet registreres ved hjelp av mikroelektrodemetoden. For å gjøre dette blir en tynn glassmikroelektrode med en diameter på mindre enn 1 μM introdusert i cytoplasmaet til cellen gjennom membranen. Den er fylt med saltvannsløsning. Den andre elektroden plasseres i væsken som vasker cellene. Fra elektrodene går signalet til biopotensialforsterkeren, og fra den til oscilloskopet og opptakeren (fig.).
Ytterligere studier av Hodgkin og Huxley viste at når blekksprutaksonet er opphisset, oppstår det en rask svingning av membranpotensialet, som på oscilloskopskjermen hadde form som en pigg. De kalte denne oscillasjonen et aksjonspotensial (AP). Siden elektrisk strøm er en tilstrekkelig stimulans for eksitable membraner, kan AP være forårsaket ved å plassere en negativ elektrode, katoden, på den ytre overflaten av membranen, og en anode på den indre positive overflaten. Dette vil føre til en reduksjon i membranladningen - dens depolarisering. Under påvirkning av en svak underterskelstrøm oppstår passiv depolarisering, dvs. katelektroton vises (fig.). Hvis strømstyrken økes til en viss grense, vil det på slutten av perioden med dens innflytelse på katelektrotonplatået vises en liten spontan økning - en lokal eller lokal respons. Det er en konsekvens av åpningen av en liten del av natriumkanalene som ligger under katoden. Med en strøm med terskelstyrke synker MP til det kritiske depolarisasjonsnivået (CLD), hvor genereringen av et aksjonspotensial begynner. For nevroner er det omtrent på nivået -50 mV.
Aksjonspotensialkurven har følgende faser:
1. Lokal respons (lokal depolarisering), før utviklingen av AP.
2. Depolariseringsfase. I denne fasen synker MP raskt og når nullnivå. Nivået av depolarisering øker over 0. Derfor får membranen motsatt ladning - den blir positiv innvendig og negativ utvendig. Fenomenet med å endre membranladningen kalles membranpotensialreversering. Varigheten av denne fasen i nerve- og muskelceller er 1-2 ms.
3. Repolariseringsfase. Den begynner når et visst MP-nivå er nådd (omtrent +20 mV). Membranpotensialet begynner raskt å gå tilbake til hvilepotensiale. Varigheten av fasen er 3-5 ms.
4. Fase av spordepolarisering eller spor negativt potensial. Perioden når MP-en går tilbake til hvilepotensialet er midlertidig forsinket. Det varer 15-30 ms.
5. Fase av spor hyperpolarisering eller spor positivt potensial. I løpet av denne fasen blir MP høyere enn det opprinnelige nivået for MP i noen tid. Dens varighet er 250-300 ms.
Amplituden til aksjonspotensialet til skjelettmuskler er i gjennomsnitt 120-130 mV, nevroner 80-90 mV, glatte muskelceller 40-50 mV. Når nevroner er opphisset, oppstår AP i det innledende segmentet av aksonet - aksonbakken.
Forekomsten av PD skyldes en endring i den ioniske permeabiliteten til membranen ved eksitasjon. I løpet av perioden med lokal respons åpnes langsomme natriumkanaler, mens raske forblir lukkede, og midlertidig spontan depolarisering oppstår. Når MP når et kritisk nivå, åpnes den lukkede aktiveringsporten til natriumkanaler og natriumioner suser inn i cellen som et snøskred, og forårsaker økende depolarisering. I denne fasen åpnes både raske og langsomme natriumkanaler. De. natriumpermeabiliteten til membranen øker kraftig. Dessuten avhenger verdien av det kritiske nivået av depolarisering av følsomheten til aktiveringene, jo lavere er CUD og vice versa.
Når størrelsen på depolarisasjonen nærmer seg likevektspotensialet for natriumioner (+20 mV). styrken til natriumkonsentrasjonsgradienten er betydelig redusert. Samtidig begynner prosessen med inaktivering av raske natriumkanaler og en reduksjon i natriumledningsevnen til membranen. Depolarisering stopper. Utgangen av kaliumioner øker kraftig, d.v.s. kalium utgående strøm. I noen celler skjer dette på grunn av aktiveringen av spesielle kaliumutstrømningskanaler. Denne strømmen, rettet ut av cellen, tjener til å raskt skifte MP til nivået av hvilepotensialet. De. repolariseringsfasen begynner. En økning i MP fører til lukking av aktiveringsportene til natriumkanaler, noe som ytterligere reduserer natriumpermeabiliteten til membranen og akselererer repolarisering.
Forekomsten av spordepolarisasjonsfasen forklares av det faktum at en liten del av de langsomme natriumkanalene forblir åpne.
Sporhyperpolarisering er assosiert med økt, etter PD, kaliumledningsevne i membranen og det faktum at natrium-kalium-pumpen, som fjerner natriumioner som kom inn i cellen under PD, er mer aktiv.
Ved å endre ledningsevnen til raske natrium- og kaliumkanaler kan man påvirke genereringen av AP, og derfor eksitasjonen av celler. Når natriumkanaler er fullstendig blokkert, for eksempel av tetrodont-fiskegift - tetrodotoksin, blir cellen uopphetet. Dette brukes klinisk. Lokalbedøvelsesmidler som novokain, dicain, lidokain hemmer overgangen av natriumkanaler i nervefibre til en åpen tilstand. Derfor stopper ledningen av nerveimpulser langs sensoriske nerver, og anestesi av organet oppstår. Når kaliumkanaler blokkeres, hindres frigjøringen av kaliumioner fra cytoplasmaet til membranens ytre overflate, d.v.s. restaurering av MP. Derfor er repolariseringsfasen forlenget. Denne effekten av kaliumkanalblokkere brukes også i klinisk praksis. For eksempel, en av dem, kinidin, ved å forlenge repolariseringsfasen til kardiomyocytter, bremser hjertesammentrekninger og normaliserer hjerterytmen.
Det bør også bemerkes at jo høyere hastigheten på PD-utbredelse langs membranen til en celle eller vev er, desto høyere er dens ledningsevne.
^ Sammenheng mellom handlingspotensial og eksitabilitetsfaser
Nivået av celleeksitabilitet avhenger av AP-fasen. I løpet av den lokale responsfasen øker eksitabiliteten. Denne fasen av eksitabilitet kalles latent addisjon.
Under AP-repolariseringsfasen, når alle natriumkanaler åpner seg og natriumioner suser inn i cellen som et snøskred, kan ingen stimulus, selv en veldig sterk en, stimulere denne prosessen. Derfor tilsvarer depolariseringsfasen en fase med fullstendig inexcitability eller absolutt refraktæritet.
Under repolariseringsfasen lukkes en økende del av natriumkanalene. Imidlertid kan de åpne igjen under påvirkning av en suprathreshold-stimulus. De. eksitabiliteten begynner å stige igjen. Dette tilsvarer en fase med relativ inexcitability eller relativ refraktæritet.
Under spordepolarisering er MP på et kritisk nivå, så selv subterskelstimuli kan forårsake celleeksitasjon. Følgelig øker hennes eksitabilitet i dette øyeblikk. Denne fasen kalles opphøyelsesfasen eller overnormal eksitabilitet.
I øyeblikket av sporhyperpolarisering er MP høyere enn det opprinnelige nivået, dvs. ytterligere CUD og dens eksitabilitet reduseres. Hun er i en fase med subnormal eksitabilitet. Ris. Det skal bemerkes at fenomenet akkommodasjon også er forbundet med en endring i ledningsevnen til ionekanaler. Hvis den depolariserende strømmen øker sakte, fører dette til delvis inaktivering av natrium og aktivering av kaliumkanaler. Derfor forekommer ikke utviklingen av PD.
^ MUSKELFYSIOLOGI
Det er 3 typer muskler i kroppen: skjelett eller tverrstripet, glatt og hjerte. Skjelettmuskulaturen sørger for bevegelse av kroppen i rommet, og opprettholder kroppsholdning på grunn av tonen i musklene i lemmer og kropp. Glatte muskler er nødvendige for peristaltikk i mage-tarmkanalen, urinsystemet, regulering av vaskulær tonus, bronkier, etc. Hjertemuskelen tjener til å trekke sammen hjertet og pumpe blod. Alle muskler har eksitabilitet, ledningsevne og kontraktilitet, og hjertemuskulaturen og mange glatte muskler har automatisk evnen til å trekke seg sammen spontant.
^ Ultrastruktur av skjelettmuskelfiber.
Motoriske enheter Det viktigste morfofunksjonelle elementet i det nevromuskulære apparatet til skjelettmuskulaturen er den motoriske enheten. Den inkluderer det motoriske nevronet i ryggmargen med muskelfibrene innervert av aksonet. Inne i muskelen danner dette aksonet flere terminale grener. Hver slik gren danner en kontakt - en nevromuskulær synapse på en egen muskelfiber. Nerveimpulser som kommer fra et motorneuron forårsaker sammentrekninger av en bestemt gruppe muskelfibre.
Skjelettmuskulaturen består av muskelbunter dannet av et stort antall muskelfibre. Hver fiber er en sylindrisk celle med en diameter på 10-100 mikron og en lengde fra 5 til 400 mikron. Den har en cellemembran - sarcolemmaet. Sarkoplasmaet inneholder flere kjerner, mitokondrier, formasjoner av det sarkoplasmatiske retikulum (SR) og kontraktile elementer - myofibriller. Det sarkoplasmatiske retikulum har en unik struktur. Den består av et system av tverrgående og langsgående rør og tanker. Tverrrør er invaginasjoner av sarkoplasma inn i cellen. De ligger ved siden av langsgående rør med sisterne. På grunn av dette kan aksjonspotensialet spre seg fra sarcolemmaet til det sarkoplasmatiske retikulumsystemet. En muskelfiber inneholder mer enn 1000 myofibriller plassert langs den. Hver myofibril består av 2500 protofibriller eller myofilamenter. Dette er filamenter av de kontraktile proteinene aktin og myosin. Myosinprotofibriller er tykke, aktinprotofibriller er tynne.
På myosinfilamentene er det tverrgående prosesser med hoder som strekker seg i vinkel. Tverrstriper er synlige i skjelettmuskelfiber under lysmikroskopi, dvs. vekslende lyse og mørke striper. Mørke bånd kalles A-skiver eller anisotrope, lyse I-skiver (isotrope). A-skivene inneholder myosinfilamenter, som er anisotrope og derfor har mørk farge. I-skiver er dannet av aktinfilamenter. En tynn Z-plate er synlig i midten av I-skivene. Aktin-protofibriller er festet til den. Seksjonen av myofibrill mellom de to Z-platene kalles en sarkomer. Dette er et strukturelt element i myofibriller. I hvile kommer tykke myosinfilamenter inn i mellomrommene mellom aktinfilamentene bare en kort avstand. Derfor er det i den midtre delen av A-skiven en lettere H-sone, hvor det ikke er aktinfilamenter. Under elektronmikroskopi er en veldig tynn M-linje synlig i midten. Det er dannet av kjeder av støttende proteiner som myosinprotofibriller er festet til (figur).
^ Mekanismer for muskelkontraksjon
Med lysmikroskopi ble det lagt merke til at i sammentrekningsøyeblikket reduseres ikke bredden på A-skiven, men I-skivene og H-sonene til sarkomerene smalner. Ved hjelp av elektronmikroskopi ble det fastslått at lengden på aktin- og myosinfilamenter ikke endres ved sammentrekningen. Derfor utviklet Huxley og Hanson teorien om trådglidning. Ifølge den forkortes muskelen som et resultat av bevegelsen av tynne aktinfilamenter inn i mellomrommene mellom myosinfilamentene. Dette fører til forkorting av hver sarkomer som danner myofibriller. Glidingen av filamentene skyldes det faktum at hodene til myosinprosessene ved overgang til aktiv tilstand binder seg til sentrene til aktinfilamentene og får dem til å bevege seg i forhold til seg selv (robevegelser). Men dette er den siste fasen av hele kontraktile mekanismen. Sammentrekningen begynner når en AP oppstår i området til endeplaten til motornerven. Det sprer seg med høy hastighet langs sarcolemmaet og passerer fra det gjennom systemet med tverrgående rør i SR, til de langsgående rørene og sisternene. Depolarisering av membranen til tankene skjer og kalsiumioner frigjøres fra dem inn i sarkoplasmaet. På aktinfilamentene er det molekyler av ytterligere to proteiner - troponin og tropomyosin. Ved lav (mindre enn 10 -8 M) kalsiumkonsentrasjon, dvs. I hvile blokkerer tropomyosin festingen av myosinbroer til aktinfilamenter. Når kalsiumioner begynner å forlate SR, endrer troponinmolekylet form på en slik måte at det frigjør de aktive stedene til aktin fra tropomyosin. Myosinhoder fester seg til disse sentrene og glidningen begynner på grunn av den rytmiske festingen og separasjonen av tverrbroer med aktinfilamenter. I dette tilfellet beveger hodene seg rytmisk langs aktinfilamentene til Z-membranene. For fullstendig muskelkontraksjon kreves 50 slike sykluser. Signaloverføring fra den eksiterte membranen til myofibrillene kalles elektromekanisk kobling. Når genereringen av PD stopper og membranpotensialet går tilbake til sitt opprinnelige nivå, begynner Ca-pumpen (Ca-ATPase-enzymet) å fungere. Kalsiumioner pumpes igjen inn i sisternene til det sarkoplasmatiske retikulum og deres konsentrasjon faller under 10 -8 M. Troponinmolekyler får sin opprinnelige form og tropomyosin begynner igjen å blokkere de aktive sentrene til aktin. Myosinhodene løsnes fra dem og muskelen, på grunn av sin elastisitet, går tilbake til sin opprinnelige avslappede tilstand.
^ Energi av muskelsammentrekning
Kilden til energi for sammentrekning og avslapning er ATP. Myosinhodene inneholder katalytiske steder som bryter ned ATP til ADP og uorganisk fosfat. De. myosin er også et ATPase-enzym. Aktiviteten til myosin som en ATPase øker betydelig når det interagerer med aktin. Med hver syklus av aktininteraksjon med myosinhodet, spaltes 1 ATP-molekyl. Følgelig, jo flere broer blir aktive, jo mer brytes ATP ned, og jo sterkere blir sammentrekningen. For å stimulere ATPase-aktiviteten til myosin, kreves kalsiumioner frigjort fra SR, som bidrar til frigjøring av aktinaktive sentre fra tropomyosin. Tilførselen av ATP i cellen er imidlertid begrenset. Derfor, for å fylle opp ATP-reserver, gjenopprettes den - resyntese. Det utføres anaerobt og aerobt. Prosessen med anaerob resyntese utføres av fosfhagen og glykolytiske systemer. Den første bruker kreatinfosfatreserver for å gjenopprette ATP. Det brytes ned til kreatin og fosfat, som overføres til ADP ved hjelp av enzymer (ADP + P = ATP) Foshagen-resyntesesystemet gir størst kontraksjonskraft, men på grunn av den lille mengden kreatinfosfat i cellen. den fungerer bare i 5-6 sekunders sammentrekning. Det glykolytiske systemet bruker den anaerobe nedbrytningen av glukose (glykogen) til melkesyre for å resyntetisere ATP. Hvert glukosemolekyl gir reduksjon av tre ATP-molekyler. Energikapasiteten til dette systemet er høyere enn fosfaensystemet, men det kan også tjene som en kilde til sammentrekningsenergi i bare 0,5 - 2 minutter. I dette tilfellet er arbeidet til det glykolytiske systemet ledsaget av akkumulering av melkesyre i musklene og en reduksjon i oksygeninnhold. Ved langvarig arbeid, med økt blodsirkulasjon, begynner ATP-resyntese å skje gjennom oksidativ fosforylering, dvs. aerobt. Energikapasiteten til det oksidative systemet er mye større enn andre. Prosessen skjer på grunn av oksidasjon av karbohydrater og fett. Ved intenst arbeid oksideres hovedsakelig karbohydrater, mens ved moderat arbeid oksideres fett. Avslapping krever også ATP-energi. Etter døden avtar ATP-innholdet i cellene raskt, og når det blir under kritisk, kan ikke myosin-kryssbroene løsnes fra aktinfilamentene (inntil enzymatisk autolyse av disse proteinene). Rigor mortis oppstår. ATP er nødvendig for avslapning fordi det sikrer funksjonen til Ca-pumpen.
^ Biomekanikk av muskelsammentrekninger.
Enkel sammentrekning, summasjon, stivkrampe.
Når en enkelt terskel- eller overterskelstimulering påføres en motorisk nerve eller muskel, oppstår en enkelt sammentrekning. Når det registreres grafisk, kan tre påfølgende perioder skilles fra den resulterende kurven:
1. Latent periode. Dette er tiden fra det øyeblikket irritasjonen påføres til sammentrekningen begynner. Dens varighet er omtrent 1-2 ms. I løpet av den latente perioden genereres og forplantes AP, kalsium frigjøres fra SR, aktin samhandler med myosin, etc.
2. Forkorte perioden. Avhengig av type muskel (rask eller sakte), er varigheten fra 10 til 100 ms.
3. Avslapningsperiode. Dens varighet er litt lengre enn forkorting. Ris.
I enkelt sammentrekningsmodus er muskelen i stand til å jobbe lenge uten tretthet, men styrken er ubetydelig. Derfor er slike sammentrekninger sjeldne i kroppen, for eksempel kan raske øyemuskler trekke seg sammen på denne måten. Oftere enn ikke blir enkeltsammentrekninger oppsummert.
Summasjon er tillegg av 2 påfølgende sammentrekninger når 2 terskel- eller superterskelstimuleringer påføres den, intervallet mellom disse er mindre enn varigheten av en enkelt sammentrekning, men større enn varigheten av refraktærperioden. Det er 2 typer summering: fullstendig og ufullstendig summering. Ufullstendig summering oppstår når gjentatt irritasjon påføres muskelen når den allerede har begynt å slappe av. Fullstendig oppstår når gjentatt irritasjon virker på muskelen før starten av avspenningsperioden, dvs. ved slutten av forkortningsperioden (fig. 1,2). Amplituden av sammentrekning med fullstendig summering er høyere enn ved ufullstendig summering. Hvis intervallet mellom to irritasjoner reduseres ytterligere. For eksempel, hvis du påfører en ny midt i forkortingsperioden, vil det ikke være noen summering, fordi muskelen er i en tilstand av refraktæritet.
Tetanus- dette er en langvarig sammentrekning av en muskel som oppstår som et resultat av summeringen av flere enkeltsammentrekninger som utvikles når en rekke påfølgende irritasjoner påføres den. Det er 2 former for stivkrampe: taggete og glatt. Serrated tetanus observeres hvis hver påfølgende irritasjon virker på muskelen når den allerede har begynt å slappe av. De. ufullstendig summering er observert (fig.). Glatt stivkrampe oppstår når hver påfølgende irritasjon påføres ved slutten av forkortningsperioden. De. det er en fullstendig summering av individuelle sammentrekninger og (fig). Amplituden til glatt stivkrampe er større enn for tagget stivkrampe. Normalt trekker menneskelige muskler seg sammen i glatt stivkrampemodus. Serrated forekommer i patologier, som håndskjelvinger på grunn av alkoholforgiftning og Parkinsons sykdom.
^ Påvirkningen av stimuleringsfrekvens og styrke på sammentrekningsamplituden
Hvis du gradvis øker stimuleringsfrekvensen, øker amplituden til den tetaniske sammentrekningen. Ved en viss frekvens vil den bli maksimal. Denne frekvensen kalles optimal. En ytterligere økning i stimuleringsfrekvensen er ledsaget av en reduksjon i styrke
Tetanisk sammentrekning. Frekvensen der sammentrekningsamplituden begynner å avta kalles pessimal. På veldig høy frekvens irritasjon, muskelen trekker seg ikke sammen (fig.). Konseptet med optimale og pessimale frekvenser ble foreslått av N.E. Han fastslo at hver stimulering av en terskel eller overterskelkraft, som forårsaker en sammentrekning, samtidig endrer muskelens eksitabilitet. Derfor, med en gradvis økning i stimuleringsfrekvensen, skifter virkningen av impulsene i økende grad mot begynnelsen av avspenningsperioden, dvs. opphøyelsesfase. Ved optimal frekvens virker alle impulser på muskelen i eksaltasjonsfasen, d.v.s. økt eksitabilitet. Derfor er amplituden til stivkrampe maksimal. Med en ytterligere økning i stimuleringsfrekvensen påvirker et økende antall impulser muskelen, som er i den refraktære fasen. Amplituden til tetanus avtar.
En enkelt muskelfiber, som enhver eksiterbar celle, reagerer på irritasjon i henhold til "alt eller ingenting"-loven. Muskelen adlyder kraftloven. Når styrken til stimuleringen øker, øker amplituden til sammentrekningen. Ved en viss (optimal) kraft blir amplituden maksimal. Hvis vi fortsetter å øke styrken til stimulering, øker ikke sammentrekningsamplituden og reduseres til og med på grunn av katodisk depresjon. En slik kraft vil være pessimal. Denne reaksjonen til muskelen forklares av det faktum at den består av fibre med forskjellig eksitabilitet, derfor er en økning i styrken til irritasjon ledsaget av eksitasjonen av et økende antall av dem. På optimal styrke alle fibre er involvert i sammentrekning. Katodisk depresjon er en reduksjon i eksitabilitet under påvirkning av en depolariserende strøm - katoden, med stor styrke eller varighet.
^ Reduksjonsmoduser. Styrke og muskelfunksjon.
Følgende moduser for muskelkontraksjon skilles:
1.Isotoniske sammentrekninger. Lengden på muskelen avtar, men tonen endres ikke. De deltar ikke i kroppens motoriske funksjoner.
2.Isometrisk sammentrekning. Lengden på muskelen endres ikke, men tonen øker. De danner grunnlaget for statisk arbeid, for eksempel ved opprettholdelse av kroppsholdning.
3.Auksotoniske sammentrekninger. Både lengden og tonen i muskelen endres. Med deres hjelp oppstår kroppsbevegelser og andre motoriske handlinger.
Maksimal muskelstyrke er mengden maksimal spenning som en muskel kan utvikle. Det avhenger av strukturen til muskelen, dens funksjonelle tilstand, innledende lengde, kjønn, alder og treningsgrad for personen.
Avhengig av strukturen skilles muskler med parallelle fibre (for eksempel sartorius), fusiform (biceps brachii) og fjæraktig (gastrocnemius). Disse muskeltypene har ulike fysiologiske tverrsnittsarealer. Det er summen av tverrsnittsarealene til alle muskelfibrene som utgjør muskelen. Det største fysiologiske tverrsnittsarealet, og derfor styrken, finnes i pennatemusklene. Den minste i muskler med parallelle fibre (fig.).
Ved moderat strekking av muskelen øker kraften i sammentrekningen, men ved overstrekking avtar den. Ved moderat oppvarming øker den også, og med nedkjøling avtar den. Muskelstyrken avtar på grunn av tretthet, stoffskifteforstyrrelser, etc. .Maksimal styrke til ulike muskelgrupper bestemmes av dynamometre, håndledd, markløft osv.
For å sammenligne styrken til forskjellige muskler, bestemmes deres spesifikke eller absolutte styrke. Det er lik maksimum delt på kvm. se muskelens tverrsnittsareal. Den spesifikke styrken til den menneskelige gastrocnemius-muskelen er 6,2 kg/cm2, triceps-muskelen er 16,8 kg/cm2, og tyggemuskelen er 10 kg/cm2.
Muskelarbeid er delt inn i dynamisk og statisk arbeid utføres ved flytting av en last. Under dynamisk arbeid endres lengden på muskelen og spenningen. Derfor fungerer muskelen i en auxotonisk modus. Ved statisk drift beveger ikke lasten seg, d.v.s. muskelen fungerer i isometrisk modus. Dynamisk arbeid er lik produktet av vekten av lasten og høyden på dens løft eller mengden muskelforkorting (A = P * h). Arbeid måles i kG.M, joule. Avhengigheten av mengden arbeid på lasten overholder loven om gjennomsnittlig last. Når belastningen øker, øker muskelarbeidet i utgangspunktet. Ved middels belastning blir det maksimalt. Hvis økningen i belastningen fortsetter, avtar arbeidet (fig.). Rytmen i arbeidet har samme effekt på arbeidsmengden. Maksimalt muskelarbeid utføres med en gjennomsnittlig rytme. Av spesiell betydning for å beregne mengden arbeidsbelastning er å bestemme muskelkraft. Dette er arbeidet som utføres per tidsenhet (P = A * T). W
^ Muskeltretthet
Tretthet er en midlertidig reduksjon i muskelytelse som følge av arbeid. Tretthet av en isolert muskel kan være forårsaket av dens rytmiske stimulering. Som et resultat avtar styrken av sammentrekningene gradvis (fig.). Jo høyere frekvens, styrke av irritasjon og størrelsen på belastningen, desto raskere utvikles tretthet. Med tretthet endres enkeltkontraksjonskurven betydelig. Varigheten av den latente perioden, forkortningsperioden og spesielt avspenningsperioden øker, men amplituden avtar (fig.). Jo sterkere muskeltretthet, jo lengre varighet av disse periodene. I noen tilfeller oppstår ikke fullstendig avslapning. Kontrakturen utvikler seg. Dette er en tilstand av langvarig ufrivillig muskelkontraksjon. Muskelarbeid og tretthet studeres ved hjelp av ergografi.
I forrige århundre, basert på eksperimenter med isolerte muskler, ble 3 teorier om muskeltretthet foreslått.
1. Schiffs teori: tretthet er en konsekvens av utarming av energireserver i muskelen.
2. Pfluegers teori: tretthet er forårsaket av akkumulering av metabolske produkter i muskelen.
3.Verworns teori: tretthet forklares med mangel på oksygen i muskelen.
Faktisk bidrar disse faktorene til tretthet i eksperimenter på isolerte muskler. ATP-resyntese blir forstyrret i dem, melkesyre og pyrodruesyre akkumuleres, og oksygeninnholdet er utilstrekkelig. Men i kroppen mottar intensivt arbeidende muskler nødvendig oksygen, næringsstoffer, frigjøres fra metabolitter på grunn av økt generell og regional blodsirkulasjon. Derfor har andre teorier om tretthet blitt foreslått. Spesielt nevromuskulære synapser spiller en viss rolle ved tretthet. Tretthet ved synapsen utvikler seg på grunn av uttømming av nevrotransmitterlagrene. Imidlertid tilhører hovedrollen i tretthet av muskel- og skjelettsystemet de motoriske sentrene i sentralnervesystemet. I forrige århundre fastslo I.M. Sechenov at hvis musklene i den ene armen blir trette, gjenopprettes ytelsen raskere når du arbeider med den andre armen eller bena. Han mente at dette skyldtes bytte av eksitasjonsprosesser fra et motorsenter til et annet. Han kalte hvile med inkludering av andre muskelgrupper aktive. Det er nå fastslått at motorisk tretthet er assosiert med hemming av de tilsvarende nervesentrene, som et resultat av metabolske prosesser i nevroner, forringelse av syntesen av nevrotransmittere og hemming av synaptisk overføring.
^ Motoriske enheter
Det viktigste morfofunksjonelle elementet i det nevromuskulære apparatet til skjelettmuskulaturen er den motoriske enheten (MU). Den inkluderer det motoriske nevronet i ryggmargen med muskelfibrene innervert av aksonet. Inne i muskelen danner dette aksonet flere terminale grener. Hver slik gren danner en kontakt - en nevromuskulær synapse på en egen muskelfiber. Nerveimpulser som kommer fra et motorneuron forårsaker sammentrekninger av en bestemt gruppe muskelfibre. Motoriske enheter av små muskler som utfører fine bevegelser (øyemuskler, hånd) inneholder et lite antall muskelfibre. I store er det hundrevis av ganger flere av dem. Alle DU avhengig av funksjonelle funksjoner er delt inn i 3 grupper:
I. Sakte og utrettelig. De er dannet av "røde" muskelfibre, som har færre myofibriller. Sammentrekningshastigheten og styrken til disse fibrene er relativt små, men de blir ikke lett trette. Derfor er de klassifisert som tonic. Reguleringen av sammentrekninger av slike fibre utføres av et lite antall motoriske nevroner, hvis aksoner har få terminale grener. Et eksempel er soleus-muskelen.
IIB. Rask, lett sliten. Muskelfibre inneholder mange myofibriller og kalles "hvite". De trekker seg raskt sammen og utvikler stor styrke, men slites raskt. Det er derfor de kalles fase én. De motoriske nevronene til disse motorenhetene er de største og har et tykt akson med mange terminale grener. De genererer høyfrekvente nerveimpulser. Øyets muskler.
IIA. Rask, tretthetsbestandig. De inntar en mellomstilling.
^ Glatt muskelfysiologi
Glatte muskler er tilstede i veggene til de fleste fordøyelsesorganer, blodårer, utskillelseskanaler i forskjellige kjertler og urinsystemet. De er ufrivillige og gir peristaltikk av fordøyelses- og urinsystemet, og opprettholder vaskulær tonus. I motsetning til skjelettmuskulatur, er glatt muskulatur dannet av celler som ofte er spindelformede og små i størrelse, uten tverrstriper. Det siste skyldes at det kontraktile apparatet ikke har en ordnet struktur. Myofibriller består av tynne filamenter av aktin som løper i forskjellige retninger og fester seg til ulike områder sarcolemma. Myosin protofibriller er plassert ved siden av aktin. Elementene i det sarkoplasmatiske retikulumet danner ikke et system av rør. Individuelle muskelceller er forbundet med hverandre ved kontakter med lav elektrisk motstand- nexuses, som sikrer spredning av eksitasjon gjennom den glatte muskelstrukturen. Eksitabiliteten og konduktiviteten til glatte muskler er lavere enn skjelettmuskulaturen.
Membranpotensialet er 40-60 mV, siden SMC-membranen har en relativt høy permeabilitet for natriumioner. Dessuten er MP ikke konstant i mange glatte muskler. Den reduseres med jevne mellomrom og går tilbake til sitt opprinnelige nivå. Slike svingninger kalles langsomme bølger (SW). Når toppen av den langsomme bølgen når et kritisk nivå av depolarisering, begynner det å genereres aksjonspotensialer på den, ledsaget av sammentrekninger (fig.). MV og AP ledes gjennom glatt muskulatur med en hastighet på bare 5 til 50 cm/sek. Slike glatte muskler kalles spontant aktive, dvs. de er automatiske. For eksempel, på grunn av slik aktivitet, oppstår intestinal peristaltikk. Pacemakerne for intestinal peristaltikk er lokalisert i de første delene av de tilsvarende tarmene.
Genereringen av AP i SMC-er skyldes at kalsiumioner kommer inn i dem. De elektromekaniske koblingsmekanismene er også forskjellige. Sammentrekning utvikler seg på grunn av at kalsium kommer inn i cellen under AP. Forbindelsen av kalsium med forkorting av myofibriller er mediert av det viktigste cellulære proteinet - calmodulin.
Sammentrekningskurven er også annerledes. Den latente perioden, forkortningsperioden, og spesielt avslapning, er mye lengre enn skjelettmuskulaturen. Sammentrekningen varer i flere sekunder. Glatte muskler, i motsetning til skjelettmuskler, er preget av fenomenet plastisk tone. Denne evnen er i en tilstand av sammentrekning i lang tid uten betydelig energiforbruk og tretthet. Takket være denne egenskapen opprettholdes formen på indre organer og vaskulær tone. I tillegg er glatte muskelceller i seg selv strekkreseptorer. Når de er strukket, begynner PD å bli generert, noe som fører til sammentrekning av SMC. Dette fenomenet kalles den myogene mekanismen for regulering av kontraktil aktivitet.
Organisasjon pedagogisk prosess ved Institutt for normal fysiologi ved Ryazan State Medical University. Fysiologi som vitenskapelig disiplin. Stadier av utvikling av fysiologi. Funksjonsbegrep, klassifisering av funksjoner, metoder for å studere funksjoner. Sammenhengen mellom fysiologi og medisin og andre vitenskapelige disipliner.
Del arbeidet ditt på sosiale nettverk
Hvis dette verket ikke passer deg, er det nederst på siden en liste over lignende verk. Du kan også bruke søkeknappen
INTRODUKSJONSFORelesning. FYSIOLOGISKE FAG OG OPPGAVER. FYSIOLOGIENS UTVIKLINGSTADIER, FORHOLDET TIL MEDISIN
Forelesningsoversikt
- Organisering av utdanningsprosessen ved Institutt for normal fysiologi ved Ryazan State Medical University.
- Fysiologi som vitenskapelig disiplin. Stadier av utvikling av fysiologi.
- Funksjonsbegrep, klassifisering av funksjoner, metoder for å studere funksjoner.
- Sammenhengen mellom fysiologi og medisin og andre vitenskapelige disipliner.
Du kom til Institutt for fysiologi for å fortsette utdanningen din ved et medisinsk universitet. Fysiologi er sammen med anatomi, histologi og biokjemi en av de viktigste biomedisinske disiplinene, og skaper grunnlag for videre arbeid i kliniske avdelinger. Vår disiplin vil bli undervist i form av et forelesningskurs (en forelesning per uke) og et praktisk kurs og laboratorietimer (en leksjon per uke).
Under laboratorietimer vil vi gjennomføre fysiologiske eksperimenter for å bekrefte mønstrene som studeres.
Til forelesningskurset må du ha en egen notatbok på 96 sider. For å gjennomføre laboratoriearbeid må du også ha en egen notatbok med et volum på 96 sider. I henhold til pålegg fra universitetsrektor skal medisinstudenter bruke hvit frakk under forelesninger og undervisning. Jeg vil holde forelesninger og laboratorietimer med deg. Mitt etternavn er Lapkin, mitt navn er Mikhail Mikhailovich. Jeg har en akademisk grad av doktor i medisinske vitenskaper, tittelen professor og er leder for Institutt for fysiologi ved Ryazan State Medical University.
Gjennom hele studieløpet skal du ta prøver i de delene av fysiologi du studerer, og på slutten av kurset skal du ta en statlig overføringseksamen. Du kan bruke læreboken som hovedlærebokPhysiology av R.M. Berne, M.N. Levy og andre., Mosby, 1998.Denne læreboken kan fås på biblioteket. Laboratoriearbeid du vil gjennomføre den metodiske utviklingen av Institutt for fysiologi ved Ryazan State Medical University.
Etter en kort introduksjon og innhenting av informasjon om organiseringen av utdanningsløpet ved vårt institutt, vil vi gå videre til å diskutere hoveddelen av forelesningen vår.
Fysiologibegrepet kommer fra greske ord physis natur og logoer undervisning, naturfag, dvs. i vid forstand er fysiologi naturvitenskapen. I en snevrere forstand er fysiologi vitenskapen om funksjonene til kroppen til dyr og mennesker. Begrepet funksjon kommer fra gresk funksjonsaktivitet. Funksjon manifestasjon av den vitale aktiviteten til organismen som helhet, dens individuelle systemer, organer og vev, sikre tilpasning til endrede miljøforhold, eller tilpasse miljøet til organismens behov for den mest optimale tilpasningen.
Dermed, studiefag i fysiologier en funksjon. Objektet for studiet av fysiologi er den sunne organismen til dyr og mennesker.
I samsvar med synspunktene til spesialister innen vitenskapshistorie, er utviklingen av fysiologi konvensjonelt delt inn i to stadier:
- før vitenskapelig (til 1628);
- vitenskapelig (etter 1628).
Pre-vitenskapelig utviklingsstadium av fysiologi.
Kjente eldgamle forskere Hippokrates, Avicena, Galen, Paracelsus og mange andre kan betraktes som representanter for det førvitenskapelige utviklingsstadiet av fysiologi. Hippokrates og Galen utviklet for eksempel ideer om typene menneskelig atferd (ideer om kolerisk, sangvinsk, melankolsk og flegmatisk). Avicena utviklet en rekke originale ideer om individuell helse og måter å styrke den på.
Vitenskapelig utviklingsstadium av fysiologi.
Datoen for begynnelsen av det vitenskapelige stadiet av fysiologi anses å være publiseringsdatoen for arbeidet til den berømte engelske legen og fysiologen William Harvey (1578-1657) "Anatomical Studies on the Movement of the Heart and Blood in Animals" (1628). I dette arbeidet formulerte W. Harvey for første gang ideer om bevegelsen av blod i dyr gjennom den systemiske sirkulasjonen. Dessuten ble alle data innhentet eksperimentelt ved å bruke en ny metode for den tiden - viviseksjonsmetoden (bokstavelig talt betyr begrepet viviseksjon levende seksjon).
En viktig milepæl i utviklingen av fysiologi kan betraktes som arbeidet til den berømte franske vitenskapsmannen Rene Descartes (1596-1650), som først formulerte ideer om den reflekterende mekanismen, som senere ble kalt refleksen av den tsjekkiske vitenskapsmannen I. Prochazka (1749) -1820).
Et betydelig bidrag til utviklingen av sentralnervesystemets fysiologi ble gitt av forskningen til engelskmannen C. Bell og franskmannen F. Mozhandi, som uavhengig oppdaget loven ifølge hvilken de dorsale røttene til ryggmargen består av sensitive , sentripetale nervefibre og de fremre røttene til eksekutive sentrifugalfibre.
Den engelske nevrofysiologen C. Sherington (1856-1934) formulerte de grunnleggende prinsippene for koordinering av refleksaktivitet og opprettet en fysiologisk skole innen soneterapi. I 1932 ble Charles Sherington tildelt Nobelprisen.
Et stort bidrag til utviklingen av fysiologi ble gitt av arbeidet til Luigi Galvani (1737-1798), viet til problemet med bioelektrisitet. Arbeidene til L. Galvani fungerte som grunnlag for dannelsen av en ny vitenskapelig retning, som senere fikk navnet elektrofysiologi. Betydelige bidrag til utviklingen av elektrofysiologi ble senere gitt av J. Eccles, E. Huxley og A. Hodgkin, som ble tildelt Nobelprisen i 1963.
Tilbake til den fysiologiske forskningen på 1700- og 1800-tallet, er det nødvendig å merke seg arbeidet til den tyske fysiologiske skolen. Spesielt er enestående suksesser i utviklingen av fysiologisk vitenskap knyttet til arbeidet til K. Ludwig, som oppfant kymografen, en enhet for registrering av fysiologiske funksjoner (1847). I tillegg gjennomførte K. Ludwig en rekke interessante studier innen sirkulasjonsfysiologi.
Den franske fysiologen Claude Bernard utviklet læren om det indre miljøets konstanthet som en nødvendig betingelse for livet til høyere dyr og mennesker. Deretter dannet denne ideen grunnlaget for læren til den amerikanske fysiologen Walter Cannon om homeostase.
Det 20. århundres bragd, notert av Nobelprisen i 1936, var oppdagelsen av den kjemiske mekanismen for overføring av nerveimpulser i synapser av den østerrikske vitenskapsmannen O. Levy og den engelske fysiologen G. Dale.
I ett foredrag er det ikke mulig å liste opp alle de fremragende funnene innen fysiologi og forskerne som har gjort dem. Vi vil prøve å dvele ved disse spørsmålene i løpet av studiet av disiplinen vår. Men på grunn av det faktum at du mottar utdanning i Russland, kan jeg ikke la være å si noen ord om den russiske fysiologiske skolen og dens prestasjoner.
Russisk fysiologisk skole.
En av de viktigste stadiene Utviklingen av vitenskap i Russland var åpningen i 1724 av det russiske vitenskapsakademiet. En av de fremragende forskerne i Russland var M.V. Lomonosov, som var den første som formulerte ideer om mekanismene for fargesyn.
Verkene til I.M. Sechenov gjorde et gjennombrudd i å forklare mekanismene for målrettet menneskelig atferd og skapte grunnlaget for en vitenskapelig forklaring av mentale fenomener. I 1863 ble arbeidet hans med tittelen "Reflexes of the Brain" publisert, der Ivan Mikhailovich for første gang, basert på refleksposisjoner, prøvde å forklare mekanismene til høyere mentale funksjoner.
En av de fremragende representantene for verdensfysiologien var akademiker I.P. For sin forskning innen fordøyelsesfysiologi ble han tildelt den første Nobelprisen i fysiologi i 1904. I tillegg er I.P Pavlov forfatteren av læren om betingede reflekser, læren om den høyere nerveaktiviteten til dyr og mennesker.
Du kan ikke ignorere verkene til den fremragende russiske fysiologen fra det 20. århundre, grunnleggeren av Institutt for fysiologi i Ryazan, avdelingen der du er til stede i dag, akademiker Pyotr Kuzmich Anokhin. P.K. Anokhin utviklet en ny retning innen fysiologi - teorien om funksjonelle systemer. Denne retningen er i hovedsak implementeringen av ideene om kybernetikk i biologi.
Klassifisering av funksjoner. Funksjonsforskningsmetoder.
For å gå tilbake til funksjonsbegrepet, bør vi vurdere en rekke av deres klassifikasjoner.
Funksjoner kan deles inn i enkle og komplekse. Et eksempel på en enkel funksjon er funksjonen til å transportere et lavmolekylært stoff gjennom biologisk membran. Et eksempel på komplekse funksjoner kan være de høyere mentale funksjonene til en person.
Funksjoner kan deles inn i medfødt og ervervet. Et eksempel på medfødte funksjoner kan være mange medfødte menneskelige reflekser: suge, svelge, pupiller osv. Et eksempel på ervervede funksjoner kan være ulike ervervede, betingede reflekser: mat, defensiv osv.
Basert på implementeringstiden deles funksjoner inn i statisk og dynamisk. Et eksempel på en statisk, langsiktig funksjon er muskeltonus. Et eksempel på en dynamisk, raskt realisert funksjon er en enkelt sammentrekning av skjelettmuskelen.
Nivåer av læringsfunksjoner.
Funksjoner kan studeres på makroskopisk, mikroskopisk og biokjemisk nivå.
Det makroskopiske studienivået er studiet av funksjoner på organ-, system- og organismenivå.
Mikroskopisk studienivå er studiet av funksjoner på vevs-, celle- og subcellulært nivå.
Biokjemisk nivå er studiet av funksjoner på makromolekylært, molekylært og atomært nivå.
Organisering av fysiologisk forskning.
Studiet av fysiologiske funksjoner kan utføres i form av enkel observasjon av et objekt eller i form av et spesielt organisert eksperiment. Et eksempel på enkel observasjon er ulike etologiske metoder (etologi atferdsvitenskap). I henhold til organisasjonsformen er eksperimenter delt inn i akutt og kronisk. Et eksempel på et akutt eksperiment er et eksperiment for å studere endringer i blodtrykk hos et dyr i narkose. Et eksempel på et kronisk eksperiment er den langsiktige studien av funksjonsmønstrene til ørespyttkjertelen til et dyr der spyttkanalen tidligere ble fjernet under operasjonen.
Funksjonsforskningsmetoder.
- Irritasjonsmetode.
For å identifisere en bestemt funksjon, er det i noen tilfeller nødvendig å påføre et irritasjonsmiddel på organet eller vevet som studeres. En irriterende er enhver endring i det ytre eller indre miljøet i kroppen.
Klassifisering av stimuli.
A) Stimuli er delt inn i underterskel, terskel og overterskel. En terskelstimulus forstås som en stimulus med minimal intensitet, tilstrekkelig til å forårsake en eksitasjonsprosess i et biologisk objekt. Minimumsintensiteten (styrken) til en stimulus som kan forårsake eksitasjon i et biologisk objekt kalles eksitasjonsterskelen. Ulike vev i kroppen har forskjellige terskler for eksitasjon.
B) Avhengig av deres kvalitet, er stimuli delt inn i mekaniske, elektriske, kjemiske og biologiske. En av de mest brukte stimuli i fysiologi er en elektrisk stimulus. Dette forklares av det faktum at den bioelektriske prosessen er naturlig for mange vev i kroppen. Denne stimulansen er lett å dosere i amplitude og frekvens, og det er lett å bestemme begynnelsen og slutten av dens handling.
C) Avhengig av vevets tilpasningsevne til den aktuelle stimulus, deles alle stimuli i forhold til et gitt objekt inn i tilstrekkelig og utilstrekkelig. For eksempel vil en lysstimulus (eller bare lys) være en adekvat stimulus i forhold til netthinnens reseptorer, og alle andre stimuli i forhold til disse strukturene vil være utilstrekkelige. Lydstimulusen vil være tilstrekkelig i forhold til hørselsorganenes reseptorer, mens alle andre stimuli i forhold til disse strukturene vil være utilstrekkelige. Tilstrekkelige stimuli har betydelig lavere eksitasjonsterskler enn utilstrekkelige.
- En av de viktigste metodene for fysiologisk forskning erregistreringsmetode. I dag er mange registreringssystemer for fysiologiske prosesser kjent. En av de enkleste registreringsmetodene er metoden som ble oppfunnet tilbake på 1800-tallet av den kjente tyske fysiologen Karl Ludwig. Denne metoden er assosiert med oppfinnelsen av en spesiell kymografanordning. Kymografen består av en spesiell mekanisme, lik en klokke, som ved hjelp av en fjær får trommelen til å rotere, som registreringspapiret tidligere er festet på. Mange fysiologiske kurver kan registreres på overflaten av registreringspapiret. For eksempel pneumogram, myogram, kardiogram og andre.
- Elektrofysiologiske metoder.
Som nevnt ovenfor oppstår elektriske fenomener i mange vev under eksitasjon. Særpreget trekk Disse elektriske prosessene er preget av deres lave amplitude og brede spekter av frekvenskarakteristikk. Derfor, for å registrere dem, kreves det spesielle sensorelektroder og spesielle enheter som øker amplitudeforsterkerne. Derfor består enhver elektrofysiologisk installasjon av tre hovedblokker:
- blokk av spesielle sensorer;
- forsterker blokk;
- opptaker (den mest brukte er et oscilloskop).
Det skal legges til at nesten enhver fysiologisk installasjon består av disse tre funksjonsblokkene:
- blokk av sensorer signalomformere;
- signaloverføring enhet;
- registreringsblokk.
- Kirurgiske metoder.
Kirurgiske metoder brukes ved utførelse av fysiologiske metoder i forskjellige varianter:
- krysse eventuelle strukturer og observere konsekvensene;
- fjerne eventuelle strukturer og observere konsekvensene;
- kirurgisk modellering, for eksempel liten ventrikkelkirurgi i henhold til Gendenhain eller Pavlov.
- Biokjemiske metoder.
En gruppe metoder, hvis formål er relatert til analysen av rollen til visse forbindelser i implementeringen av ulike fysiologiske funksjoner (proteiner, fett, karbohydrater, vitaminer, makro- og mikroelementer, etc.).
- Matematiske metoder.
Av mangfoldet av matematiske metoder i fysiologi, er metoder for matematisk statistikk mye brukt for å bekrefte de studerte mønstrene. I tillegg, på grunn av den utbredte bruken av datateknologi i fysiologi, har mange fysiologiske prosesser nylig blitt studert ved bruk av matematiske modelleringsmetoder.
- Sammenhengen mellom fysiologi og medisin og andre vitenskapelige disipliner.
For å identifisere denne eller den dysfunksjonen, må en lege av enhver spesialitet kjenne normen og funksjonene til funksjonen til kroppen til en sunn person. Derfor er opplæringen din ved Fysiologisk institutt en nødvendig betingelse for å utdanne en lege.
Historisk sett har fysiologi forbindelser med mange medisinske og biologiske disipliner:
- biologi (i vid forstand er fysiologi en del av biologien fokusert på studiet av spesifikke emner og objekter);
- menneskelig anatomi (som vi vet studerer menneskelig anatomi strukturen til menneskekroppen, og struktur og funksjon er ett: i menneskekroppen er det ingen funksjon uten struktur og ingen struktur uten funksjon);
- histologi (histologi studerer strukturen på mikroskopisk nivå, og derfor gjelder alt som ble notert ovenfor i forhold til anatomi like mye for histologi);
- biokjemi (biokjemi studerer rollen til visse bioorganiske stoffer i andre kjemiske stoffer i implementeringen av fysiologiske funksjoner og gir derfor tilleggsfunksjoner vurdere fysiologiske funksjoner fra molekylært nivå til organisme- og til og med populasjonsnivå);
- patofysiologi (fysiologi, sammen med andre disipliner innen medisinsk og biologisk blokk, skaper muligheten til å vurdere mekanismene for visse brudd på fysiologiske funksjoner under utviklingen av patologi);
- farmakologi (fysiologi skaper grunnlaget for å studere effekten av ulike medisiner på visse fysiologiske funksjoner, inkludert de som er svekket på grunn av utviklingen av patologiske prosesser).
Dermed ser vi at fysiologi som vitenskapelig disiplin er nødvendig for opplæring av en moderne lege.
Annen lignende verk som kan interessere deg.vshm> |
|||
| 6723. | Grunnleggende begreper om arbeidsfysiologi | 34,25 KB | |
| Arbeid og arbeid. Arbeid er den hensiktsmessige aktiviteten til mennesker for å skape bruksverdier. Som en sosial kategori er arbeidskraft bestemt av sosiale, økonomiske og produksjonsrelasjoner i samfunnet. | |||
| 2671. | Historien om dannelsen av spesiell psykologi. Faget spesialpsykologi, dets oppgaver, forbindelser med andre vitenskaper | 33,36 KB | |
| Faget spesialpsykologi dets oppgaver er forbindelser med andre vitenskaper: Historien om dannelsen av spesialpsykologi. Vygotsky i dannelsen og utviklingen av spesiell psykologi. Emnet for grenen spesialpsykologi. | |||
| 8336. | Emne, oppgaver og historie om utviklingen av informatikk. Definisjon av informasjon, dens egenskaper | 22,3 KB | |
| Bestemmelse av informasjon og dens egenskaper Datavitenskapens emne og oppgaver Datavitenskap er en teknisk vitenskap som systematiserer metodene for å lage lagring, reproduksjon, prosessering og overføring av data ved hjelp av VT datateknologi, samt prinsippene for drift av disse verktøyene og metodene å administrere dem. Med andre ord kan vi si at informatikk er vitenskapen om informasjon og de tekniske midlene for å samle den, lagre den, behandle den, overføre den. Som en del av hovedoppgaven til informatikk skilles følgende områder av dens praktiske anvendelse:... | |||
| 10725. | Emne, mål og mål for kurset. Teoretisk grunnlag for studiet og praktisk bruk av mønstre og mekanismer for fremveksten og utviklingen av konflikter, prinsipper og teknologier for å håndtere dem i virksomheten til organer for indre anliggender | 47,97 KB | |
| Spørsmål: Emne for kursets mål: Konfliktpsykologi. Teoretisk og metodisk grunnlag for konfliktpsykologien. Rollen og spesifisiteten til å anvende kunnskap om konfliktpsykologi i virksomheten til interne anliggender. Sammendrag Relevansen til dette emnet bestemmes ikke bare av det faktum at det introduserer et nytt emne for å studere konfliktpsykologi, men hjelper også til å navigere i det og forstå at tradisjonene for å akkumulere konfliktologiske ideer har en lang historie. | |||
| 10977. | Emne, formål og mål med kurset. Historie om utviklingen av psykologi, dens hovedgrener og metoder. Teoretisk grunnlag for studiet og praktisk bruk av psykologiske mønstre i rettshåndhevelse | 30,42 KB | |
| Metodologiske grunnlag for psykologi som vitenskap. Eksistensen av psykologi som en uavhengig vitenskapelig disiplin går tilbake mindre enn et og et halvt århundre, men hovedspørsmålene har opptatt filosofisk tenkning siden filosofien har eksistert. Psykologi som vitenskapen om bevissthet. Psykologi som vitenskap om atferd. | |||
| 1886. | Stadier av systemanalyse, deres hovedmål og mål | 27,44 KB | |
| Teorien om optimale systemer lar oss estimere grensen som kan oppnås i et optimalt system, sammenligne den med indikatorene for det nåværende ikke-optimale systemet og finne ut om det er tilrådelig i det aktuelle tilfellet å utvikle et optimalt system. For en automatisk kontrollert prosess av et automatisk kontrollert system, skilles to stadier av optimalisering: statisk og dynamisk. Statisk optimalisering løser problemene med å skape og implementere en optimal prosessmodell, mens dynamisk... | |||
| 14525. | Psykologi og pedagogikk som kunnskapsgrener. Studieemne. Strukturen til moderne psykologi. Forholdet mellom psykologi og andre vitenskaper | 8,63 KB | |
| Strukturen til moderne psykologi. Sammenhengen mellom psykologi og andre vitenskaper. Fem vitenskapelige retninger som ble grunnlaget for utviklingen av psykologi som vitenskap. Sechenov regnes som grunnleggeren av russisk vitenskapelig psykologi. | |||
| 4238. | Statistikkfaget og dets oppgaver | 12,27 KB | |
| Statistikk er vitenskapen om kvantitative og kvalitative egenskaper ved menneskelivet, deres endringer, relasjoner og analysemetoder. Emnet for statistikk er enhver type menneskelig aktivitet som krever numerisk regnskap, registrering av kvalitative indikatorer, deres systematisering og analyse, med påfølgende prognose for fremtiden. | |||
| 12581. | Eierskap og ledelse: tilknytning og utviklingstrender | 198,6 KB | |
| Dekke de teoretiske aspektene ved forholdet mellom eierskap og ledelse; Bestem formen for eierskap og organisering av ledelsen i Victoria-F LLC; Foreslå måter å løse problemsituasjoner i Victoria-F LLC. | |||
| 5994. | Emne og oppgaver for "Strategisk planlegging" | 87,72 KB | |
| Strategiprogram er en plan for det generelle kurset til en forvaltningsenhet for å oppnå virksomhetens oppdrag og strategiske mål innen ethvert aktivitetsfelt. Hovedoppgaven bedriftene står overfor i denne perioden | |||
