• Частнонаучные методы, применяемые в физиологии

Современная наука включает в себя три большие группы дисциплин. Естествознание изучает предметы и явления неорганического, растительного и животного мира (физика, химия, биология, география, геология и т.п.). Общественные науки исследуют различные стороны человеческого общества (социология, история, экономическая наука, языкознание, право и т.п.). Технические науки изучают искусственные устройства, созданные человеком, и способы их совершенствования.

Физиология¹⁷ – биологическая наука, изучающая жизнедеятельность здорового организма и его частей – систем, органов, тканей, клеток. Общая физиология изучает основные закономерности жизнедеятельности организма, механизмы таких базисных процессов как обмен веществ и энергии, размножение, процессы возбуждения и т.д. Частная физиология исследует функции конкретных органов и физиологических систем (физиология мышечной ткани, сердца, почек, пищеварения, дыхания, сенсорных систем, ЦНС и т.д.). Имеется ряд прикладных разделов физиологии, имеющих специфический предмет иди особые подходы в исследовании функций: физиология ВНД, физиология труда, спорта, авиационная и космическая, эволюционная, сравнительная, возрастная физиология, геронтология и т.п.

В последние десятилетия возникла тенденция к объединению и синтезу различных наук. На стыке физиологии с физикой, химией, цитологией, гистологией, анатомией, медициной, психологией, экологией формируются дочерние науки: биофизика, биохимия, психофизиология, фармакология и токсикология, клиническая и патологическая физиология, экологическая физиология.

Методологический аппарат физиологи человека и животных определяется ее предметом задачами: 1. Исследование механизмов функционирования клеток, тканей, органов, систем организма человека в целом. 2. Изучение механизмов регуляции функций органов и систем организма. 3. Выяв­ление реакций человеческого организма и его систем на изменение внешней и внутренней среды.

Эта наука является экспериментальной – ее основным методом считается эксперимент, а объектом исследования зачастую является человек. Подавляющее большинство исследований в этом случае производится с помощью неинвазивных методов (пример ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ, анализ крови и т.п.). Помимо этого, эксперименты с участием человека проводят только в случае, когда они не наносят вреда здоровью и с согласия испытуемого. С другой стороны, в качестве объекта может выступать модель – животное (чаще всего мышь, морская свинка, крыса, кролик, собака, обезьяна).

Частным методам в физиологии посвящены спецкурс "Функциональная диагностика в физиологии и медицине" и отдельные темы некоторых других дисциплин. Поэтому на них останавливаться здесь нет смысла.

1 Деятельность – целенаправленная активность человека. В соответствии с целью выделяют всего 3 ее разновидности: игровая, учебная, профессиональная (трудовая).

2 Так, все физики принимают начала термодинамики, теорию относительности и квантовую теорию; все биологи принимают теорию эволюции Дарвина и законы Менделя; химики соглашаются с периодическим законом Менделеева и т.п.

3 Другими формами познания являются искусство, религия и философия.

4 Необходимость организации возникает только в случае продуктивной деятельности, направленной на получение нового результата. В отличие от нее, репродуктивная деятельность в организации, а следовательно, и в применении методологических приемов, не нуждается.

5 Последнее условие нельзя абсолютизировать, иначе оно станет тормозом для развития науки.

6 Например, в течение длительного времени теории ботаники и зоологии описывали и классифицировали виды растений и животных; таблица химических элементов Д.И.Менделеева представляла собой систематическое описание и классификацию элементов.

7 Так, астроном, рассматривая движение планет вокруг Солнца, отвлекается от того, что планеты – это целые миры, имеющие богатый химический состав, атмосферу, ядро и т.п., и рассматривает их как простые материальные точки, характеризующиеся лишь массой и расстоянием от Солнца, но как раз благодаря этому упрощению он и получает возможность описать их движение в строгих математических уравнениях.

8 В некоторых теориях, например, в квантовой механике, в таких случаях обращаются к трехзначной или вероятностной логике.

9 Известный пример: в течение многих столетий утверждение «Все лебеди белы» считалось несомненной истиной. Однако, открыв Австралию, европейцы встретили там черных лебедей.

10 От рассматриваемого понятия метода следует отграничивать понятия техники, процедуры и методики научного исследования. Под техникой исследования понимают совокупность специальных приемов для использования того или иного метода, а под процедурой исследования – определенную последовательность действий, способ организации исследования. Методика – это совокупность конкретных приемов исследования.

11 Во времена Герона Александрийского (I в. н.э.) было замечено, что воздух расширяется, когда становится более теплым. Галилей развил мысль Герона и создал термоскоп – трубку с шариком на конце. Открытый конец трубки помещался в жидкость. Столбик жидкости в трубке опускался при согревании и расширении воздуха в шарике. Таким образом, изменение состояний тепла редуцируется к измерению длины столбика жидкости, и метрическое понятие температуры возникает как интерпретация теплоты в линейных мерах. Дальнейшая работа была проделана членами Флорентийской Академии опыта, и позже – Фаренгейтом, Реомюром и Цельсием, которые придали термометру его современный вид.

12 Так, при введении количественного понятия температуры были использованы различные предположения теоретического характера: что температура тела связана с его объемом; что объем тела изменяется прямо пропорционально изменению степени нагретости тела; что базисные точки шкалы соответствуют некоторой постоянной температуре и т.п.

13 Идея о том, что свет производит давление на освещаемые тела, была высказана И.Кеплером в XVII веке. Эта идея получила теоретическое обоснование и развитие в корпускулярной теории света И.Ньютона и волновой теории Х.Гюйгенса. В 1873 г. создатель электромагнитной теории Дж. К. Максвелл вычислил величину светового давления. Экспериментально его рассчеты подтвердил П.Н. Лебедев в 1907–1910 г. Трудности, связанные с исключением всех побочных эффектов, были в данном случае столь велики, что на их преодоление у Лебедева ушло более трех лет. Цель эксперимента, которая, с точки зрения теории, состояла в обнаружении и измерении светового давления, непосредственно ставилась как обнаружение и измерение закручивания освещаемого подвеса с зеркальным и черным "крылышком". Непосредственный результат эксперимента состоял в обосновании эмпирического суждения: "Подвес закручивается". Теоретическое осмысление эмпирического результата позволило сформулировать и такой результат: "Световое давление существует".

14 Биолог, статистик и физик выиграли Грант $100 000 на разрабатотку способа предсказания победителя на скачках. Пришло время отчитываться. Биолог разработал таблицу, по которой можно предсказать коня-победителя, зная физические данные коней. Статистик построил регрессию, по которой можно предсказать коня-победителя, зная результаты предыдущих забегов. Физик построил модель для оценки скорости пробега сферического коня в вакууме и попросил еще $1 000 000 на "эмпирическую интерпретацию теоретических величин".

15 Гипотеза (от греч. hypothesis основание, предположение) – научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте, а также теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной теорией.

16 Научная теория (от греч. theoria наблюдение, исследование) – сложное многоаспектное явление, которое включает: 1) обобщение опыта, общественной практики, отражающее объективные закономерности развития природы и общества; 2) совокупность обобщенных положений, образующих какую-либо науку или ее раздел.

17 Здесь и далее подразумевается физиология человека

19