Физиология изучает жизнедеятельность организма и отдельных его частей: клеток, тканей, органов, систем
Скачать 1.11 Mb.
|
| Физиология изучает жизнедеятельность организма и отдельных его частей: клеток, тканей, органов, систем. Предметом изучения физиологии являются функции живого организма, их связь между собой, регуляция и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи. Физиологическая функция - проявления жизнедеятельности организма и его частей, имеющие приспособительное значение и направленные на достижение полезного результата. В основе функции лежит обмен веществ, энергии и информации. ^ Метод острого эксперимента, изолированных органов и тканей. Проводят обычно на наркотизированном животном, у которого выполняется операция, вводятся канюли в сосуды, выделяется нерв или исследуемый орган и выполняются различные воздействия. При этом выясняют, как действует раздражение конкретного нерва или вещества на функцию органа или системы. ^ Метод хронического эксперимента. И.П. Павлов предложил способ, позволяющий изучать деятельность какого-либо органа, не нарушая целость организма. На наркотизированном животном в условиях стерильности проводят операцию, позволяющую получить доступ к тому или иному внутреннему органу, вживляют в него электрод, фистульную трубку или выводят наружу и подшивают к коже проток железы. Сам опыт ставят много дней спустя, когда рана зажила, животное выздоровело и по характеру течения физиологических процессов практически ничем не отличается от нормального, здорового. ^ Наблюдение как метод физиологического исследования позволяет установить лишь качественную сторону явлений и лишает возможности исследовать их количественно. ^ физиологических процессов позволяет осуществить объективную запись изучаемого процесса, сводящую к минимуму возможность субъективных ошибок. Метод графической регистрации дает возможность записывать одновременно (синхронно) не один, а несколько физиологических процессов для изучения связи между ними. ^ Объективная графическая регистрация биоэлектрических потенциалов послужила основой важнейшего раздела - электрофизиологии. Это позволило проводить оценку функционального состояния органов и систем. ^ Электрическое раздражение по своей природе близко к «естественному языку», с помощью которого живые системы обмениваются информацией. В настоящее время для этого используют электронные стимуляторы, позволяющие получить электрические импульсы любой формы, частоты и силы. ^ Это совокупность процессов, обеспечивающих необходимые режимы функционирования, достижение определенных целей или полезных для организма приспособительных результатов. Управление возможно при наличии взаимосвязи органов и систем. Процессы регуляции охватывают все уровни организации: субклеточный, клеточный, органный, системный, организменный, надорганизменный (популяционный, экосистемный, биосферный). Физиологическая кибернетика изучает процессы управления в живых организмах. ^ Управление в живых организмах осуществляется управляющей системой. Она включает в себя датчики, воспринимающие информацию на входе (сенсорные рецепторы) и выходе (рецепторы исполнительных структур) системы, входные и выходные каналы связи (жидкие среды организма, нервные проводники), управляющее устройство (центральная нервная система), частью которого является запоминающее устройство (аппараты памяти). Информация, фиксированная в аппаратах памяти, определяет «настройку» системы управления на переработку определенных сведений, поставляемых через каналы связи. Управление осуществляется с использованием трех основных принципов: 1) по рассогласованию (отклонение); 2) по возмущению; 3) по прогнозированию. ^ предусматривает наличие механизмов, способных определить разность между задаваемым и фактическим значением регулируемой величины или функции. Эта разность используется для выработки регулирующего воздействия на объект регуляции, которое уменьшает величину отклонения. ^ предусматривает использование самого возмущения для выработки компенсирующего воздействия, в результате которого регулируемый показатель возвращается к исходному состоянию. ^ предусматривает выработку управляющих воздействий при появлении сообщения о предстоящем изменении внешней или внутренней среды. Такое управление носит опережающий характер, позволяет подготовить организм к предстоящим изменениям среды обитания и, следовательно, повышает его адаптационные возможности. ^ в живом организме предусматривают запуск (инициацию), коррекцию и координацию физиологических процессов. Запуск представляет собой процесс управления, вызывающий переход функции органа из состояния относительного покоя к деятельному состоянию или от активной деятельности к состоянию покоя. Коррекция позволяет управлять деятельностью органа, осуществляющего физиологическую функцию в автоматическом режиме или инициированную поступлением управляющих сигналов. Координация предусматривает согласование работы нескольких органов или систем одновременно для получения полезного приспособительного результата. ^ делятся на гуморальный и нервный. Гуморальный механизм предусматривает изменение физиологической активности органов и систем под влиянием химических веществ, доставляемых через жидкие среды организма. Для гуморального механизма управления характерны относительно медленное распространение и диффузный характер управляющих воздействий. Нервный механизм управления предусматривает изменение физиологических функций под влиянием управляющих воздействий, передаваемых из ЦНС по нервным волокнам к органам и системам организма. Для него характерна высокая скорость распространения и точная «адресная» передача объекту регулирования управляющих воздействий, высокая надежность осуществления связи. Нейрогуморальный механизм управления - комбинированная форма, в которой одновременно используются гуморальный и нервный компоненты. ^ Управление физиологическими функциями осуществляется посредством передачи информации. Она передается по афферентным (чувствительным) каналам связи. Информация, передаваемая по эфферентным (исполнительным) каналам связи, содержит информацию о том, какие функции и в каком направлении следует изменять. Гуморальный механизм в качестве средств управления и передачи информации использует химические вещества - продукты обмена веществ. Нервный механизм в качестве средства управления, передачи информации использует потенциалы возбуждения, которые объединяются в определенные паттерны по частоте, набору в «пачках», характеристикам межимпульсных интервалов и кодируют информацию. ^ Гуморальный и нервный механизмы предусматривают использование нескольких форм управления. Аутокринная, паракринная и телекринная формы характерны для более древнего механизма. ^ предполагает изменение функции клетки химическими субстратами, выделяемыми в межклеточную среду самой клеткой. Паракринная форма управления основана на выделении клетками химических средств управления в межтканевую жидкость. Химические субстраты, распространяясь по межтканевым пространствам, управляют функцией клеток, расположенных на некотором удалении от источника управляющих воздействий. ^ реализуется при выделении биологически активных веществ в кровь. С током крови эти вещества достигают всех органов и тканей. В основе нервного механизма управления лежит рефлекс - ответная реакция организма на изменения внутренней и внешней среды, осуществляемая при участии ЦНС. ^ осуществляются через ганглии автономной нервной системы, которые рассматривают как нервные центры, вынесенные на периферию. Центральные рефлексы протекают с обязательным вовлечением различных уровней ЦНС (от спинного мозга до коры большого мозга). ^ вырабатываются в процессе развития и повседневной жизнедеятельности и служат основой для реализации управления по принципу прогнозирования. ^ Гомеостаз - относительное динамическое постоянство внутренней среды и устойчивость физиологических функций организма. Основным механизмом поддержания гомеостаза является саморегуляция. Саморегуляция представляет собой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или характеристики внутренней среды от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения этой функции к исходному уровню. ^ их незначительные отклонения могут приводить к существенным нарушениям обменных процессов (осмотическое давление, величина водородного показателя (рН)), содержание глюкозы, кислорода, углекислого газа в крови. ^ могут варьировать в довольно широком диапазоне без существенных нарушений физиологических функций (количество и соотношение форменных элементов крови, объем циркулирующей крови, скорость оседания эритроцитов). Процессы саморегуляции основаны на использовании прямых и обратных связей. ^ предусматривает выработку управляющих воздействий на основании информации об отклонении константы или действии возмущающих факторов. Обратные связи заключаются в том, что выходной, регулируемый сигнал о состоянии объекта управления передается на вход системы. Различают положительные и отрицательные обратные связи. Положительная обратная связь усиливает управляющее воздействие, позволяет управлять значительными потоками энергии, потребляя незначительные энергетические ресурсы. ^ ослабляет управляющее воздействие, уменьшает влияние возмущающих факторов на работу управляющих объектов, способствует возвращению измененного показателя к стационарному уровню. В организме обратные связи построены по принципу иерархии и дублирования. ^ Характерной чертой организации спинного мозга является периодичность его структуры в форме сегментов, имеющих входы в виде задних корешков, клеточную массу нейронов (серое вещество) и выходы в виде передних корешков. Спинной мозг человека имеет 31 — 33 сегмента: 8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, 1-3 копчиковых. Морфологических границ между сегментами спинного мозга не существует, поэтому деление на сегменты является функциональным и определяется зоной распределения в нем волокон заднего корешка и зоной клеток, которые образуют выход передних корешков. Каждый сегмент через свои корешки иннервирует три метамера тела и получает информацию также от трех метамеров тела. В итоге перекрытия каждый метамер тела иннервируется тремя сегментами и передает сигналы в три сегмента спинного мозга. Спинной мозг человека имеет два утолщения: шейное и поясничное - в них содержится большее число нейронов, чем в других его участках. В опытах с перерезкой и раздражением корешков спинного мозга показано, что задние корешки являются афферентными, чувствительными, центростремительными, а передние - эфферентными, двигательными, центробежными (закон Белла - Мажанди). Афферентные входы в спинной мозг организованы аксонами спиральных ганглиев лежащих вне спинного мозга, и аксонами экстра- и интрамуральных ганглиев симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы. ^ афферентных входов спинного мозга образована чувствительными волокнами, идущими от мышечных рецепторов, рецепторов сухожилий, надкостницы, оболочек суставов. Эта группа рецепторов образует начало так называемой проприоцептивной чувствительности. Проприоцептивные волокна по толщине и скорости проведения возбуждения делятся на 3 группы. Волокна каждой группы имеют свои пороги возникновения возбуждения. ^ афферентных входов спинного мозга начинается от кожных рецепторов: болевых, температурных, тактильных, давления и представляет собой кожную рецептирующую систему. ^ афферентных входов спинного мозга представлена рецептирующими входами от висцеральных органов; Эфферентные (двигательные) нейроны расположены в передних рогах спинного мозга, и их волокна иннервируют все скелетные мышцы. ^ Нейроны спинного мозга образуют его серое вещество в виде симметрично расположенных двух передних и двух задних рогов в шейном, поясничном и крестцовом отделах. Серое вещество распределено на ядра, вытянутые по длине спинного мозга, и на поперечном разрезе располагается в форме буквы Н. В грудном отделе спинной мозг имеет еще и боковые рога. Задние рога выполняют главным образом сенсорные функции и содержат нейроны, передающие сигналы в вышележащие центры, в симметричные структуры противоположной стороны либо к передним рогам спинного мозга. В передних рогах находятся нейроны, дающие свои аксоны к мышцам. Все нисходящие пути ЦНС, вызывающие двигательные реакции, заканчиваются на нейронах передних рогов. Начиная с 1 грудного сегмента спинного мозга и до первых поясничных сегментов, в боковых рогах серого вещества располагаются нейроны симпатического, а в крестцовых - парасимпатического отдела автономной нервной системы. Функционально нейроны спинного мозга можно разделить на 4 основные группы:
Мотонейроны. Аксон мотонейрона своими окончаниями снабжает мышечные волокна, образуя мотонейронную единицу. Чем меньше мышечных волокон иннервирует один аксон, тем более дифференцированные, точные движения выполняет мышца. Несколько мотонейронов могут иннервировать одну мышцу - в этом случае они образуют так называемый мотонейронный пул. ^ заключается в организации связей между структурами спинного мозга и обеспечении влияния восходящих и нисходящих путей на клетки отдельных сегментов спинного мозга. Очень важной функцией интернейронов является торможение активности нейронов, что обеспечивает сохранение направленности пути возбуждения. Возбуждение интернейронов, связанных с моторными клетками, оказывает тормозящее влияние на мышцы-антагонисты. ^ автономной системы расположены в боковых рогах сегментов грудного отдела спинного мозга; являются фоновоактивными. Нейроны парасимпатического отдела автономной системы локализуются в сакральном отделе спинного мозга; являются фоновоактивными. ^ Белое вещество спинного мозга состоит из миелиновых волокон, которые собраны в пучки. Эти волокна могут быть короткими (межсегментарные) и длинными - соединяющими разные отделы головного мозга со спинным и наоборот. Короткие волокна (ассоциативные) связывают нейроны разных сегментов или симметричные нейроны противоположных сторон спинного мозга. Длинные волокна (проекционные) делятся на восходящие, идущие к головному мозгу, и нисходящие - идущие от головного мозга к спинному. Эти волокна образуют проводящие пути спинного мозга. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Физиология (физис природа) это наука о нормальных процессах жизнедеятельности организма, составляющих его физиологических систем,... | | В. В. Пашутин. Она изучает общие закономерности отклонений от нормального течения функции клеток, органов, систем и организма в целом... |
| Клетка – единица строения каждого организма. Одноклеточные организмы, их строение и жизнедеятельность. Многоклеточные организмы,... | | Физиология растений – наука о жизнедеятельности растительного организма, которая изучает основные физиологические функции растительной... |
| ... | | Белки недаром считаются необходимым компонентом здорового рациона, и поэтому должны присутствовать на нашем столе. От них во многом... |
| Дополненные и доработанные материалы Луизы Хей и Владимира Жикаренцева, специалистами центра "Профилактика" | | Одновременно осуществляется морфогенез – формирование органов и архитектуры тела. Таким образом, детерминация, дифференцировка, морфогенез,... |
| Нервная система регулирует и координирует деятельность всех органов и систем, обуславливая целостность функционирования организма.... | | Способность тканей организма в ответ на действие раздражителей генерировать потенциал действия и приходить в состояние возбуждения... |