Часть 6

1. Определите два класса биологических объектов, на которые направлены методы медико-биологических исследований.

1 класс: включает такие БО, при изучении которых центральное место занимает проблема обеспечения максимальной безвредности исследований для самого БО

2 класс: БО, исследование которых можно проводить в условиях, когда они удалены из организма и в дальнейшем уже не участвуют в процессах его жизнедеятельности.

2. Дайте определение понятия "организм". Перечислите классы биологических объектов. Можно ли рассматривать популяцию организмов как систему, обладающую организменными свойствами?

организм – любая система, обладающая собственными целями и способностью (ресурсом) для их достижения, т.е. целенаправленными действиями.

В соответствии с этим определением можно утверждать, что “организменные” особенности проявляют и группы животных – популяции, при этом целевые функции таких “макроорганизмов”, как правило, не тождественны целям отдельных организмов-элементов макросистемы.

3. Как видится организм с позиций системного анализа?

Рассмотрение биологического организма с позиций системного анализа может дать более ясное представление о нем как об эволюционно возникшей, весьма сложно организованной и развивающейся системе, характеризующейся, как и всякая система, своими специфическими особенностями.

4. Какие элементы выделяются в организме по сложности и связям?

Сложность: простые, сложные, очень сложные, сверхсложные

Связи: по содержанию, по силе, по характеру, направленности и т.д.

5. Что означает для организма «выживание»? Какие для этого необходимы внешние условия и внутренняя организация?

Выживание - приобретение и накопление устойчивых качеств, дающих возможность противостоять неблагоприятным воздействиям ОС. При больших массе и размере существует организованная внутр.среда и более разнообразны процессы жизнедеятельности, законы размножения => более продолжителен срок жизни. Клетки, объединенные в организме, частично изолируют себя от влияний ОС => создается более регулируемая ВС => снижение удельного расхода энергии.

6. Сформулируйте основные подходы к определению понятия здоровье. В чем заключен социальный смысл здоровья человека?

Подходы: биологический и социальный.

социальная ценность здоровья человека характеризуется состоянием физиологического, психологического и социального благополучия, при котором не только отсутствуют какие-либо заболевания на конкретный момент времени, но и обеспечена возможность осуществления его социальных функций.

7. Дайте определение понятия «здоровье». Его биологический смысл. Перечислите факторы, которые влияют на состояние здоровья и определяют его.

Для организма любого уровня биологической организации важным является понятие “здоровье”, биологический смысл которого понимается как гармоническое единство всевозможных процессов, проявляющееся в оптимальной жизнедеятельности органов и систем организма. состояние здоровья человека определяется:

– эффективностью процесса сохранения и развития физических, биологических и психических функций;

– оптимальной работоспособностью;

– социальной активностью

8. Дайте определение метода тройного параллелизма в филогенетическом анализе.

Биологический мир представлен большим разнообразием видов растительных и животных организмов, о которых накоплен огромный объем сведений о разных сторонах их жизнедеятельности. Сопоставление этих организмов дает возможность сформулировать основные закономерности их развития и сделать ряд заключений об их свойствах, знание которых имеет значение при их исследовании. Для этого используются методы филогенетического анализа (метод тройного параллелизма), опирающиеся на данные палеонтологии, сравнительной эмбриологии, сравнительной анатомии и физиологии взрослых форм.

9. Какие уровни исследования биообъекта Вы можете назвать?

10. Проведите анализ морфологической структуры организма с позиций системного исследования.

Организм состоит из клеток – элементарных частиц живого, помещенных в определенную среду целесообразно объединить клетки в группы клеток в подсистемы, исходя из выполняемых ими целевых функций.

Ассоциации клеток образуют так называемые биологические ткани – мышечную, соединительную, нервную и т. д. Ткань – это совокупность клеток, близких по форме, функции, а часто и по происхождению. Клетки входят как составные элементы в так называемые паренхиматозные органы – морфологические образования, включающие несколько типов тканей: сердце, легкие, печень, почки и т. п. Группы органов, действующие согласованно или (и) взаимосвязанные анатомически, образуют органные системы. Примерами таких образований могут быть системы: кровообращения, дыхания, пищеварения и т. п. Органы, связанные функционально, т.е. объединенные для выполнения (достижения) некоторых функций, образуют функциональные системы.

11. П риведите обобщенную структуру животного организма.

12. Какая подсистема организма определена как метаболическая? Определите метаболические функции этой подсистемы.

МП создает вещественную и энергетическую компоненты, которые необходимы, в свою очередь, для обеспечения функционирования организма. В МП происходит перемещение и переработка веществ, поступающих из ОС (пища + окислитель), в другие вещества и энергию, необходимые для жизнедеятельности. Кроме того, МП удаляет отходы переработки и вредные продукты жизнедеятельности.

Доставка веществ из Внешней Среды
Производство энергии
Обмен веществ
Выведение конечных продуктов
Репродуктивная функция

13. Как определяется функциональная система организма? Изобразите ее в виде структуры.

ф ункциональных систем, которые, по сути, представляют собой объединение управляющих и исполнительных узлов – нервных центров и рабочих органов, ответственных за выполнение определенной функции

14. Сравните функциональные системы организма и медико-биологического исследования.

Выделим в схемах схожие структурно-функциональные блоки.

1.рефлексивная подсистема:

ЦНС у человека и животных и врач с технич. Средствами в МБИ

2.рецепторная:

различные рецепторы и анализаторы организма, ПОЧ исследователся + ТСД

3.эффекторная:

Система управления состоянием и достижения результата, средства управления состоянием организма (ТСВ, ТСУС, ТСЗФ)

15. Какие кибернетические функции организма известны Вам? Как взаимодействуют метаболическая и кибернетическая подсистемы организма?

-восприятие информации

-обработка инф-ции, принятие решений, формирование программ поведения

-реализация принятых программ

Процессы, происходящие в МП, контролирует управляющая подсистема. Она определяет, какие процессы и с какой скоростью должны протекать в МП, что (имеется в виду какие вещества и энергия), куда и в каких количествах должны быть доставлены. При этом вещества и энергия, полученные в МП, поступают как в управляющую подсистему, так и в саму метаболическую подсистему, так как работа механизмов переработки и удаления шлаков также требует значительных затрат и специальных веществ и энергии. Процессы сборки тоже следует отнести к метаболической подсистеме, считая, что МП осуществляет как синтез нужных веществ, так и формирование из них клеточных структур (мембран и других элементов), самих клеток и многоклеточных образований, необходимых для жизнедеятельности организма.

16. Как определяется «функциональный уровень организма»? Приведите обобщенную схему функциональной системы и дайте определение ее составных систем.

Любой организм можно охарактеризовать совокупностью показателей – существенных переменных, описывающих физико-химические свойства ВС организма и его физические характеристики.

Такая совокупность определяет некоторый функциональный уровень организма. Этот уровень поддерживается в результате деятельности комплекса разнообразных функциональных систем, которые, по сути, представляют собой объединение управляющих и исполнительных узлов – нервных центров и рабочих органов, ответственных за выполнение определенной функции

Картинка из вопроса №13.

17. Что такое «уставка»? Как она определяется и от чего зависит?

Принципиальное значение для понимания процессов функционирования организма имеет вопрос о величинах существенных показателей, т. е. о так называемых уставках, об опорных сигналах для систем регулирования. Легко заметить, что в качестве влияющих выступают практически все системы организма, и количество примеров, характеризующих подобное влияние, можно было бы продолжить. Таким образом, каждый показатель (выходной сигнал системы регулирования) оказывается прямо или косвенно входным сигналом для других систем организма, т. е. влияет на величины выходных сигналов (других показателей) всей системы.

18.Как определяется гомеостаз организма? От чего он зависит?

гомеостазис – равновесие условий в ВС (регуляция уровня вещества и энергии) для достижения высокого качества функционирования биосистем. Это возможно при появлении специализированной управленческой подсистемы, которой подчиняются все органы и физиологические подсистемы организма. Для такой подсистемы формируются более гибкие алгоритмы функционирования, при которых все подсистемы оказываются взаимосвя­занными, взаимозависимыми.

19. Какие виды гомеостаза организма Вам известны и в чем его преимущества для биологического объекта?

Функциональный, информационный, морфологический, состояния.

Преимущества:

- ликвидация локальных последствий работы собственных структур

- демпфирование метаболических последствий работы органов и систем

- борьба с последствиями проникновения микроорганизмов в ВС

19. Определите место эволюционного аспекта исследований, при изучении особенностей организации живых организмов.

Эволюционный аспект системных исследований – один из важнейших этапов при изучении биологических организмов. Приобретение устойчивых качеств, дающих им возможность противостоять неблагоприятным воздействиям внешней среды, способность к выживанию являются результатом многовекового отбора, в процессе которого постоянно изменялись как структуры, так и функции отдельных его систем

19. В чем заключается смысл экономичности процессов обмена веществ, как он проявляется в живых системах? Какие изменения происходят в клеточных механизмах преобразования энергии в процессе эволюции биологических систем?

приток энергии обеспечивается за счет преобразования питательных веществ, то на первом место на всех уровнях биологической организации выступает экономичность обмена веществ, высокая эффективность использования энергии ОС. Высшие организмы переходят к более энергоемким продуктам питания: от растительной пищи к животной, уже содержащей вещества в таком виде, из которого быстрее можно получить требуемые элементы для строения организма, для быстрой компенсации неуправляемых изменений структуры

Сравнение низших и высших форм показывает, что простейшие одноклеточные организмы находятся в негативных условиях по отношению к ОС. С одной стороны – вследствие несовершенства форм преобразования энергии питательных веществ (основной процесс преобразования – брожение), а с другой – в результате большой площади контакта с ОС по отношению к объему организма. Это приводит к значительным удельным энерготратам, и затрудняет контроль со стороны организма за собственными обменными процессами. Продолжительность существования таких организмов мала, выживание вида достигается интенсивным размножением. У высших форм – более совершенны клеточные механизмы преобразования энергии (окислительное фосфорилирование), больше масса и размеры, существует организованная внутренняя среда и более разнообразны процессы жизнедеятельности, другие законы размножения и, как следствие, продолжительный срок жизни

19. В чем состоит смысл создания внутренней среды в организме? В чем причина появления специализированных систем регулирования параметров внутренней среды?

Появление ВС приводит к увеличению веса и объема организмов, но и к уменьшению контакта большинства клеток с ОС и, как следствие, к снижению удельного расхода энергии. Появление ВС, необходимость поддержания ее параметров (температуры, давления, кислотности и т. д.) на уровнях, оптимальных для нормального функционирования организма, приводит к появлению специализированных систем регулирования

19. Как проявляется в живых системах принцип минимизации расхода энергий?

Происходит формирование систем контроля и управления функциями жизнедеятельности, процессов стимулирования и развитие этих функций, адаптации к изменяющимся условиям и т. п. При этом на уровне отдельных систем организма принцип экономичности часто принимает формы минимизации расхода энергии. Параметры отдельных систем изменяются в процессе эволюции так, что минимизируют расход энергии на выполнение той или иной функции, например дыхания, кровоснабжения, движения и т. д.

19. Определите назначение рецепторной подсистемы организма. Зачем необходима разветвленная рецепторная подсистема?

Усложнение структуры живых систем в процессе эволюции должно сопровождаться увеличением вероятности ошибок функционирования отдельных подсистем. У высших форм организмов постоянный контроль за работой отдельных органов и систем обеспечивается разветвленной рецепторной подсистемой (хемо-, баро-, термосенсорными, проприоцептивными и другими рецепторами), пронизывающей всю внутреннюю среду организма.

19. Почему возникает необходимость обособления восприятия и обработки информации от двигательной деятельности?

Важнейшей стороной функционирования биосистемы является управление информационными процессами, связанное с восприятием, хранением, переработкой и использованием информации. Объем такой информации настольно велик, что происходит обособление восприятия и обработки информации от двигательной деятельности; формируется нервная система, функции которой совсем не “производительные”, а целиком управленческие, организующие.

19. Какие перемены в нервной системе можно наблюдать при сравнении организмов, находящихся на разных уровнях развития?

Сравнение строения внутренних органов у организмов на разных стадиях эволюционного процесса показывает, что они усложняются, но наиболее значительные перемены прослеживаются в нервной системе, особенно в структуре головного мозга.

Увеличивается масса мозгового вещества в виде специализированных клеток-нейронов (для примера: у самого крупного таракана всего 10–18 нейронов, у человека их количество  10¹⁴), усложняются связи между ними, разрастаются ассоциативные клеточные поля, предназначенные для формирования разнообразных временных связей. Количество таких связей многократно увеличивается, появляются новые образования, специализированные центры (назначение некоторых из них до сих пор неизвестно).

19. Какие физико-химические способы передачи управляющих сигналов характерны для организмов?

регулирующий фактор может передаваться разными путями – нервным, гормональным, гидродинамическим, биохимическим и т. д. Действующие в организме подсистемы регулирования отличаются большим разнообразием физико-химических свойств, причем каждому уровню управления свойственны свои способы передачи информации о величинах управляющих сигналов. На низших уровнях используются биохимический и гидродинамический пути; на высших появляются гормональный и нервный (нейрогуморальные механизмы).

Часть7

18. Какие механизмы управления функциями жизнедеятельности характерны для организмов?

В основе управления лежат

Обратная связь, управление по отклонению, управление по возмущению, по превышению порога, прогнозирование, их комбинации и др.

19. В чем состоит смысл однотипности и структурного подобия элементов в подсистемах организма, а также запаса таких элементов? Для каких подсистем организма это характерно?

В процессе эволюции выявляется оптимальность однотипности, структурного подобия, взаимозаменяемости структурно-функциональных элементов во всех подсистемах (паренхиматозных органах) и наличия в этих подсистемах (легких, печени, почках и т. д.) полуторакратного и даже трехкратного запаса таких элементов, находящихся в состоянии отдыха и последовательной подмены работающих элементов. Этот резерв элементов в системах, включаясь в работу при увеличении нагрузки, способствует увеличению разнообразия в поведении, обеспечивает большой динамический диапазон функционирования, позволяет сохранять жизнедеятельность системы в экстремальных, стрессовых ситуациях.

20. Как проявляется иерархичность в организации " внутренней " среды организмов?

Деятельность организма – это одновременное функционирование разнообразных подсистем регулирования, подчиненное главной функции – обеспечению выживания в условиях изменяющейся ОС. Анализ результатов физиологических исследований позволяет легко обнаружить иерархическую организацию этих подсистем.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга и нервных центров. Например, центр симпатической нервной системы в виде цепочки из 12-звездчатых узлов в грудной клетке и солнечного сплетения в полости живота, внутристеночные (интрамуральные) центры – цепочки Ауэрбаха и Мейсснера, лежащие в стенке ЖКТ, узлы в стенке бронхов, автономизирующие перистальтику желудка, кишечника и бронхов и т. п. ЦНС играет руководящую роль как в отношении взаимодействия организма с внешним миром, так и по отношению ко всем происходящим в организме сложнейшим процессам.

21. Дайте характеристику пространственной организации живых систем. Дайте характеристику принципа разновременности процессов регуляции.

Каждый иерархический уровень характеризуется своими пространственными размерами.

Так элементы клеток составляют доли микрометров (толщина мембраны в клетке – 300–500 Ангстрем (10^-10 м), рибосомы того же размера, митохондрии – от 0,5 мкм). Размеры большинства клеток составляют 10÷50 мкм (но лимфоциты – 4 мкм, эритроциты 5÷7 мкм), колонии клеток – от 200 до 1000 мкм. Размеры органов превышают 5÷10⁴ мкм, а группы органов ~30·10⁴ мкм, размеры же всего организма достигают 10²10⁴ см и больше. Элементный (самый нижний) уровень биосистем образуют аминокислоты, жирные кислоты и т.д., а видеть и непосредственно измерить можно лишь крупные ферменты из многих сотен аминокислотных остатков, и то после замораживания и специальной обработки методом “скалывания” при увеличении до 200 000 крат.

Эти данные наглядно иллюстрируют многочисленность и разнообразие уровней в пространственных размерах, составляющих пространственную шкалу существования организма – от менее 1 мкм на уровне элементов клеток до сотен сантиметров на уровне целого организма.

22. В чем состоит принцип наименьшего взаимодействия между физиологическими системами организма?

Между различными функциональными системами существуют весьма сложные взаимоотношения. В состоянии физиологического покоя или слабых воздействий каждая подсистема организма работает по принципу наименьшего взаимодействия, т. е. функционирует так, чтобы ее взаимодействие с другими подсистемами и с ОС было минимально. Незначительные изменения, возникающие внутри той или иной из них, не оказывают заметного влияния на другие системы.

23. Как проявляются эффекты иерархических влияний, доминирования, конкурентных отношений? Приведите примеры.

При сильных внешних воздействиях на организм принцип наименьшего взаимодействия нарушается, возникают эффекты непосредственного возмущающего воздействия одних подсистем на другие – эффекты иерархических влияний, доминирования и конкурентных отношений.

Примерами таких отношений мог служить:

– взаимоотношения систем терморегуляции и кровообращения в условиях переохлаждения организма;

– взаимодействия систем регуляции осмотического давления и количества жидкости в организме в условиях сильного обезвоживания;

- преимущественное кровоснабжение сердца и мозга по отношению к другим органам и в условиях стресса (длительного голодания, низкой температуры ВС, перенапряжения организма т. д.).

Разделение существенных показателей по важности и, следовательно, доминирование одних систем регуляции над другими определяется их значимостью для выживания организма в целом.

24. В чем выражается эффект рефлекторных влияний через высшие уровни управления в организме?

Разного рода патологические явления, возникающие или проявляющиеся в тех или иных подсистемах (например, в органах и тканях организма), могут рефлекторно влиять через высшие уровни управления системой (например, через вегетативную нервную рецепцию) на функции высших уровней, изменяя и искажая их, и, как следствие, нарушать различные процессы в биосистеме, что, в свою очередь, затрудняет интерпретацию получаемых результатов; особое значение для регуляции жизненно важных функций организма играют психофизиологические факторы

25. В чем смысл разделения механизмов регуляции на центральные и локальные? Как проявляются принципы централизации и автономии в системах управления организма?

Любая подсистема обеспечивает выполнение функции с помощью некоторого набора механизмов регуляции, причем можно выделить центральные и локальные (местные) механизмы. Центральные механизмы откликаются на обобщенные “запросы” всего организма, локальные учитывают потребности отдельных органов и подсистем, выбирают способ выполнения задания, полученного через каналы управления центрального механизма. Центральные и локальные механизмы действуют совместно и согласованно. И хотя основная роль в управлении той или иной функцией принадлежит центральным механизмам, деятельность некоторых локальных механизмов может быть определяющей для нормального функционирования всего организма

26. Какие механизмы передачи управляющей информации относятся к гомеостатическим механизмам регулирования параметров внутренней среды?

Те, которые наиболее быстро и емко переносят информацию об изменениях тех или иных внешних или внутренних параметров, а также управляющие сигналы.

Нейрогуморальный, нервный, гормональный, биохимический.

27. В чем смысл "блочных" принципов управления функциями организма обработки информации в центральной нервной системе?

Усложнение управленческих задач обусловливает возникновение более эффективных способов управления всей ВС организма. Выполнение жизненно важных программ распределяется между несколькими уровнями управления, механизмы регуляции разделяются на центральные и периферические (локальные), широко используется блочный принцип управления и переработки информации, появляется способность к преднастройке и прогнозированию и т. д.

28. Как проявляется способность организма к преднастройке и прогнозированию ситуаций?

Организму часто приходится решать сложные задачи в ограниченное время, в то же время скорость многих биологических процессов сравнительно невелика. Это противоречие устраняется способностью организма к преднастройке и прогнозированию ситуации на ближайшее будущее.

Например, при ожидании неизвестной или известной опасности надпочечниками выделяется гормон адреналин, стимулирующий вегетативную симпатическую нервную систему, которая ускоряет, усиливает и углубляет сердцебиение и дыхание и перераспределяет массу крови в мышцы. Мысль о переходе из теплого помещения в холодное пространство улицы вызывает повышение температуры тела на 0,1⁰; организм готовится к охлаждению и заранее увеличивает теплопродукцию

29. В чем значение способности организма к обучению?

Большое значение при организации управления в живых системах имеет способность организма к обучению (обучаемость), т. е. формированию определенных подпрограмм (правил, алгоритмов) повторения действий, особенно в случаях, когда одна и та же задача решается многократно

30. Как определяется функциональный уровень организма? Дайте определение понятия "существенная переменная" и приведите примеры переменных, которые используются для характеристики состояния организма.

Физико-химические свойства ВС характеризуют такие параметры как: кислотность крови pH, парциальное давление кислорода pO₂, концентрация различных веществ и т. д., а к физическим характеристикам организма следует отнести: рост и вес, частота сердечных сокращений, артериальное давление, скорость кровотока, сопротивление периферических сосудов, частота и минутный объем дыхания, биопотенциалы и т. д.

Такая совокупность определяет некоторый функциональный уровень организма

Принципиальное значение для понимания процессов функционирования организма имеет вопрос о величинах существенных показателей, т. е. о так называемых уставках, об опорных сигналах для систем регулирования.

31. В чем смысл разделения существенных показателей по важности с точки зрения организации управления параметрами внутренней среды?

Попадая в экстремальные условия, организм стремится поддержать постоянство наиболее важных показателей в ущерб менее ответственным, т. е. действует принцип поддержания равновесия ВС – гомеостазис организма. Здесь имеется в виду относительное постоянство, при котором значения показателей не выходят за физиологические пределы. Разделение существенных показателей по важности и, следовательно, доминирование одних систем регуляции над другими определяется их значимостью для выживания организма в целом

32. Как определяется "конечный положительный эффект" при рассмотрении функциональной системы организма?

КПЭ ‑ показатель общей устойчивости организма или определенная величина некоторой физиологической константы. Конечный полезный эффект отличается относительным консерватизмом и способен изменяться в допустимых в аспекте существованиям организма пределах

33. Какую функцию выполняет центральная нервная система в функциональной системе организма?

ЦНС в соответствии с поступающей информацией определяет целевые функции (множество {Vi}), на основе которых она “включает” или “выключает” различные механизмы (средства достижения приспособительного результата) – эффекторные подсистемы).

34. Какова роль рецепторной и эффекторной подсистем в функциональной системе организма?

Рец. П должена быть точно приспособлена к параметрам (физическим или химическим) данного конечного эффекта. Рецепторные подсистемы являются еще более консервативным образованием, характеризующимся относительно высоким постоянством параметров (чувствительности, разрешающей способности, динамического диапазона и т. д.). ВС организма имеет тенденцию к значительным флуктуациям, которые отражаются во флуктуациях КПЭ. Эти флуктуации воспринимаются рецепторной подсистемой.

эффекторные подсистемы). Эти подсистемы поддерживают постоянство отдельных показателей ВС

35. Какие связи называются афферентными? Какая информация по ним передается?

ВС организма имеет тенденцию к значительным флуктуациям, которые отражаются во флуктуациях КПЭ. Эти флуктуации воспринимаются рецепторной подсистемой и через афферентные связи (АС) поступают в ЦНС

36. Какова роль подсистемы органов чувств при выполнении целевых функций организма? Какое влияние и на какие элементы функциональной системы организма может оказывать внешняя среда?

В ЦНС поступает информация от подсистемы органов чувств (ПОЧ), оценивающая параметры ОС (ПОС).

ОС может оказывать непосредственное влияние на отдельные подсистемы организма на любом уровне организации; это может привести к таким изменениям свойств и параметров этих подсистем, что нарушается выполнение целевой функции

37. Какая функциональная система организма определяется как "система гомеостатического типа?

Система гомеост.типа способна обеспечивать стабильность структуры и элементного состава , качественное выполнение функций и поддержание характеристических параметров в заданных пределах вне зависимости от случайных факторов воздействия

38. Как проявляется принцип «органической целостности» в организации функциональных систем?

. Органы, связанные функционально, т.е. объединенные для выполнения (достижения) некоторых функций, образуют функциональные системы. Функциональные системы тесно взаимодействуют и составляют единое “органическое” целое

39. На примере любой функциональной системы гомеостатического типа проиллюстрируйте эффект взаимодействия различных функциональных систем.

Сигналы управления подсистемами, регулирующими теплоотдачу (органы дыхания, потовые железы, сосуды кожи и т. д.), передаются через систему двигательных нервов (СДН) и вегетативную нервную систему (ВНС). Они вызывают расширение или сужение кожных сосудов, регулируют потоотделение и тонус мышц

40. Сформулируйте особенности целого организма как объекта исследования.

1. Любая живая биологическая система, в том числе и организм человека, характеризуется необычайной морфологической и функциональной сложностью.

2. При изучении живой системы приходится считаться с непрерывно изменяющимся комплексом множества факторов, активно воздействующих на систему или на ее подсистемы, и с вероятностным характером поведения биообъекта в ответ на раздражители даже одной и той же модальности.

3. Состояние организма описывается набором физиологических процессов и большим количеством разнородных медико-биологических и психологических показателей – статических и динамических, количественных и качественных, измеряемых прямыми, а чаще косвенными методами4. Необходимы специальные приемы для оценки соответствия полученных количественных и качественных характеристик действительному состоянию биологического объекта.

5. Большое число параметров, описывающих организм, затрудняет, а иногда и исключает возможность их одновременного фиксирования для получения представления о мгновенном состоянии системы, поэтому, выполнив процедуру измерения, можно оценить лишь вероятность этого состояния.

6. Зарегистрированные показатели и процессы неоднозначно определяют состояние биосистемы, так как состояние ее равновесия (ее так называемая “индивидуальная” норма) может обеспечиваться при разных величинах определяющих параметров.

7. Только изучение всех факторов, влияющих на состояние организма и определяющих его реакции на внешние воздействия, с позиций системного анализа позволяет понять специфические особенности этого вида объекта.

8. Получение точных математических зависимостей между различными параметрами, физиологическими и психологическими процессами и медико-биологи­ческими показателями, характеризующими организмы, затруднено, так как функциональные системы живых организмов еще недостаточно изучены, а также не разработан адекватный математический аппарат, пригодный для их описания..

9. Для организмов характерна качественная неоднородность, проявляющаяся в том, что в рамках одной и той же функциональной системы совместно и слаженно работают разнородные подсистемы разного пространственного масштаба с разными постоянными времени, с качественно различными управляющими сигналами (химическими, физическими, информационными).

10. Наличие множества механизмов регуляции с разными постоянными времени регулирования требует осуществления контроля продолжительности эксперимента для исключения нестационарности в изучаемых процессах.

11. Разного рода патологические явления, возникающие или проявляющиеся в тех или иных подсистемах (например, в органах и тканях организма), могут рефлекторно влиять через высшие уровни управления системой (например, через вегетативную нервную рецепцию) на функции высших уровней.

12. Индивидуальный разброс измеряемых медико-биологических показателей, внутригрупповая изменчивость обусловливают фиксирование и априорное ограничение группы исследуемых объектов, необходим учет генетических, национальных, климатических и других эффектов .

13. Изменчивость и индивидуальность параметров приводят к широкому использованию в медицине и биологии методов математической статистики (биометрии). 14. Исследование биологических систем целесообразно производить в условиях их реального существования, без ограничения подвижности.

15. Большие трудности возникают при измерении параметров ВС биологических систем без нарушения их целостности.

41. Определите второй класс биологических объектов, участвующий в медико-биологических исследованиях. Почему они необходимы?

Биологические объекты, исследование которых можно проводить в условиях, когда они удалены из организма и в дальнейшем уже не участвуют в процессах жизнедеятельности. Состав и концентрация этих БО отражают состояние организма, позволяют получить диагностическую информацию о многих тончайших биохимич процессах, происходящих на клеточном, молекулярном и субмолекулярном уровнях как в ВС, так и в ОС.

42. Биологические жидкости. В чем преимущества исследований биологических жидкостей по сравнению с другими агрегатными состояниями биосубстратов? Их свойства и параметры.

Учитывая большое разнообразие биосубстратов, представляемых в жидкой фазе, для лабораторного анализа используется специальный термин – так называемые “жидких биологические среды” или “биожидкости”. Существуя в промежуточном диапазоне температур, ниже которого вещество переходит в твердое, а выше – в газообразное состояние, биожидкости сохраняют отдельные свойства, как твердых тел, так и газов.

43. Какие операции обычно выполняются при изучении биосубстратов

Смена агрегатного состояния.

Оценка режимов движения, спектральный анализ, измерение вязкости. Сжатие , процессы диффузии, хим. Взаимодействия, возд-е эл.током и температурой

Любые операции, позволяющие сделать изучение интересующего признака или параметра более простым и доступным.

44. Сформулируйте особенности биосубстратов как объектов исследования

1. Необходимо применять такие внешние воздействия на организм, чтобы они приводили к минимальным изменениям (динамике) физико-химических свойств биологических материалов, так как любые воздействия могут существенно влиять на процессы жизнедеятельности;

2. Для биологических материалов характерен низкий энергетический уровень внутренних взаимодействий, определяющих устойчивость структурных комплексов на субклеточном, молекулярном и субмолекулярном уровнях и, как следствие этого, проявляется нестабильность, легкая травмируемость биологических материалов вплоть до утраты специфических свойств при внешних энергетических воздействиях на БП.

3. Биологические материалы отличаются гетерогенностью, их состав многокомпонентен, а биологическая специфичность сохраняется в узком диапазоне значений кислотности рН, ионной силы и других химических показателей.

4. Сохранение биологической специфичности в относительно узком диапазоне температур, давления, освещенности, газового состава и других параметров ОС заставляет проводить лабораторные исследования в условиях постоянного контроля всех влияющих на аналитический процесс параметров ОС;

5. Для вех биологических материалов, подвергнутых аналитическим исследованиям, характерны очень низкие концентрации активных компонентов при больших количествах примесей.

6. Исходный объем БП, отбираемый для лабораторного анализа, часто измеряется единицами и десятками микролитров.

7. Из биологического материала, который отбирается при взятии биопробы, могут быть получено несколько ИВ_БП для исследований ряда свойств БП. Часто повторный отбор того же материала невозможен, так как он уже будет соответствовать иному состоянию организма.