2.3

Нормальная физиология – биологическая дисциплина, изучающая:

1) функции целостного организма и отдельных физиологических систем (например, сердечно-сосудистой, дыхательной);

2) функции отдельных клеток и клеточных структур, входящих в состав органов и тканей (например, роль миоцитов и миофибрилл в механизме мышечного сокращения);

3) взаимодействие между отдельными органами отдельных физиологических систем (например, образование эритроцитов в красном костном мозге);

4) регуляцию деятельности внутренних органов и физиологических систем организма (например, нервные и гуморальные).

Физиология является экспериментальной наукой. В ней выделяют два метода исследования – опыт и наблюдение. Наблюдение – изучение поведения животного в определенных условиях, как правило, в течение длительного промежутка времени. Это дает возможность описать любую функцию организма, но затрудняет объяснение механизмов ее возникновения. Опыт бывает острым и хроническим. Острый опыт проводится только на короткий момент, и животное находится в состоянии наркоза. Из-за больших кровопотерь практически отсутствует объективность. Хронический эксперимент был впервые введен И. П. Павловым, который предложил оперировать животных (например, наложение фистулы на желудок собаки).

Большой раздел науки отведен изучению функциональных и физиологических систем. Физиологическая система – это постоянная совокупность различных органов, объединенных какой-либо общей функции. Образование таких комплексов в организме зависит от трех факторов:

1) обмена веществ;

2) обмена энергии;

3) обмена информации.

Функциональная система – временная совокупность органов, которые принадлежат разным анатомическим и физиологическим структурам, но обеспечивают выполнение особых форм физиологической деятельности и определенных функций. Она обладает рядом свойств, таких как:

1) саморегуляция;

2) динамичность (распадается только после достижения желаемого результата);

3) наличие обратной связи.

Благодаря присутствию в организме таких систем он может работать как единое целое.

Особое место в нормальной физиологии уделяется гомеостазу. Гомеостаз – совокупность биологических реакций, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма. Он представляет собой жидкую среду, которую составляют кровь, лимфа, цереброспинальная жидкость, тканевая жидкость. Их средние показатели поддерживают физиологическую норму (например, pH крови, величину артериального давления, количество гемоглобина и т. д.).

Итак, нормальная физиология – это наука, определяющая жизненно важные параметры организма, которые широко используются в медицинской практике.

5Физиология — наука экспериментальная. Знания о функциях и механизмах деятельности организма построены на опытах, проводимых на животных, наблюдениях в клинике, обследованиях здоровых людей в различных экспериментальных условиях. При этом в отношении здорового человека требуются методы, не связанные с повреждениями его тканей и проникновением во внутрь организма — так называемые не инвазивные методы.

В общей форме физиология использует три методических приема исследований: наблюдение или метод «черного ящика», острый опыт и хронический эксперимент.

Классическими методами исследований являлись методы удаления и методы раздражения отдельных частей или целых органов, в основном применявшиеся в опытах на животных или во время операций в клинике. Они давали приблизительное представление о функциях удаленных или раздражаемых органов и тканей организма. В этом отношении прогрессивным методом исследования целостного организма явился разработанный И. П. Павловым метод условных рефлексов.

В современных условиях наиболее распространенными являются электрофизиологические методы, позволяющие регистрировать электрические процессы, не изменяя текущей деятельности изучаемых органов и без повреждения покровных тканей — например, электрокардиография, электромиография, электроэнцефалография. Развитие радиотелеметрии позволяет передавать эти получаемые записи на значительные расстояния, а компьютерные технологии и специальные программы — обеспечивают тонкий анализ физиологических данных. Использование фотосъемки в инфракрасных лучах позволяет выявить наиболее горячие или холодные участки тела, наблюдаемые в состоянии покоя или в результате деятельности. С помощью так называемой компьютерной томографии, не вскрывая мозга, можно увидеть морфофункциональные его изменения на различной глубине. Новые данные о работе мозга и отдельных частей тела дает изучение магнитных колебаний.

6.7.8 Развитие анатомии и физиологии обусловлено прежде всего потребностями практической медицины. Чтобы иметь возможность оказывать помощь при различных заболеваниях, необходимо знать строение и функции организма. На протяжении многих веков шло накопление различных фактов в этой области человеческих знаний.

Отрывочные сведения по анатомии и физиологии были известны в глубокой древности, но они не носили систематического, научного характера.

Значительный интерес к анатомии и физиологии, как и ко всей медицине, был проявлен в Древней Греции. Знаменитому греческому мыслителю и врачу Гиппократу (460 - 377 гг. до н. э.) принадлежит несколько трудов по медицине, в которых приведены отдельные сведения по анатомии и физиологии.

Так, он сравнительно правильно описал кости черепа. Некоторые представления Гиппократа были ошибочны. В частности, он считал, что артерии содержат воздух, а основной функцией головного мозга является выделение слизи.

В Римской империи выдающимся врачом был Клавдий Гален (130 - 200 гг. н. э.). Он производил эксперименты на животных и вскрывал их трупы. В его трудах сообщается о наличии нервов в мышцах, описаны 7 пар черепномозговых нервов, некоторые суставы, овальное отверстие между предсердиями у плодов домашних животных и т. п. Вместе с тем эти труды содержат много ошибочных положений о строении и функциях человеческого организма. Так, Гален построил неправильную схему кровообращения, по которой центральным органом кровеносной системы является печень. Большой ошибкой Галена является то, что данные о строении тела животных были без изменений перенесены им на человека.

Средние века характеризуются застоем в науке, в том числе и в медицине. Церковь организовала гонение на науку, ожесточенно преследовала ученых, стремившихся к научным открытиям. Одним из проявлений церковного гнета явилось категорическое запрещение вскрывать трупы, что ставило огромные препятствия на пути развития медицины. В эпоху средневековья только отдельным ученым удалось внести свой вклад в науку. К их числу относится выдающийся таджикский ученый, врач и философ Ибн-Сина (Авиценна), живший в 980 - 1037 гг. н. э.

В знаменитой книге Авиценны "Канон медицины" содержатся все медицинские сведения того времени, в том числе данные по анатомии и физиологии.

Анатомия и физиология возникают как специальные научные дисциплины в эпоху Возрождения, что связано с общим развитием естествознания в период формирования буржуазного общества. Анатомия как самостоятельная наука ведет свое начало с XVI века. Основоположником ее был ученый Андрей Везалий (1514 - 1564). Он производил многочисленные вскрытия человеческих трупов и изучал строение тела человека. Итогом его работы был выдающийся научный труд "О строении человеческого тела", которому впоследствии акад. И. П. Павлов дал высокую оценку: "Труд Везалия - это первая анатомия человека в новейшей истории человечества, не повторяющая только указания и мнения древних авторов, а опирающаяся на работу свободного исследующего ума".

Физиология как самостоятельная наука основана в XVII веке, что связано с именем английского врача Вильяма Гарвея (1578 - 1657), открывшего кровообращение. И. П. Павлов в 1927 г. так оценивал это открытие: "...врач Вильям Гарвей подсмотрел одну из величайших функций организма - кровообращение и тем заложил фундамент новому отделу точного человеческого знания - физиологии животных".

Дальнейшее развитие анатомии и физиологии определялось новыми методами научных наблюдений и общим развитием науки. В XIX и XX веках особенно больших успехов достигли различные разделы медицины, в частности физиология. Эти успехи в значительной мере связаны с трудами наших отечественных ученых.

Первая врачебная школа в России была организована в середине XVII века. Уже в то время имелись на русском языке руководства, содержащие сведения по медицине. Анатомия изучалась на скелетах. С XVIII века (при Петре I) началась систематическая подготовка медицинских работников, из среды которых в дальнейшем вышли выдающиеся отечественные ученые. Большое значение в развитии естествознания и медицины в России имела деятельность гениального русского ученого М. В. Ломоносова. Он добился открытия в Москве первого русского университета, в составе которого был и медицинский факультет. Труды М. В. Ломоносова содержат много положений, имеющих непосредственное отношение к физиологии.

В XIX веке в области анатомии и физиологии работало много русских ученых. Большое влияние на развитие отечественной анатомии оказали труды П. А. Загорского, И. В. Буяльского и Н. И. Пирогова.

Профессор анатомии и физиологии П. А. Загорский (1764 - 1846) занимался изучением сосудистой системы. Он написал учебник анатомии на русском языке и подготовил из своих учеников первых отечественных анатомов. К их числу относится И. В. Буяльский (1789 - 1866) - автор оригинальных трудов по анатомии и хирургии. Важнейшей заслугой И. В. Буяльского является то, что своими трудами он раскрыл значение анатомии для практической хирургии.

Гениальный русский ученый Н. И. Пирогов (1810 - 1881) работал в области хирургии, анатомии и других разделов медицины. В анатомию он ввел новый метод исследования - последовательный распил замороженных трупов. С помощью этого метода Н. И. Пирогов разработал основы топографической анатомии¹. К числу наиболее известных трудов Н. И. Пирогова по анатомии принадлежит его книга "Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций". В трудах Н. И. Пирогова подчеркнуто значение анатомии для практической медицины, особенно для хирургии. Во время героической обороны Севастополя в 1854 г. Пирогов принимал непосредственное участие в организации общин сестер милосердия и привлекал медицинских сестер к помощи раненым на поле боя.

В нашей стране возникло и нашло развитие функциональное направление в анатомии. Это направление рассматривает каждый орган как составную часть единого целого - живого организма в связи с его функциями и историческим развитием.

При этом подчеркивается формообразующая роль внешней среды - влияние условий жизни как социальных, так и биологических. В развитии этого направления много сделали П. Ф. Лесгафт (1837 - 1909), В. П. Воробьев (1876 - 1937), В. Н. Тонков (1872 - 1954) и многие другие отечественные ученые. Так, П. Ф. Лесгафт использовал, в частности, функциональный подход при изучении строения органов движения. В. П. Воробьев вместе со своими учениками провел большие исследования по морфологии нервной системы и других органов; он же разработал особый метод для бальзамирования и сохранения тела В. И. Ленина. В. Н. Тонков внес большой вклад в функциональную анатомию кровеносной системы - разработал учение о коллатеральном (окольном) кровообращении.

Из русских ученых, работающих в XIX веке в области физиологии, следует отметить А. М. Филомафитского, В. А. Басова, Н. А. Миславского, Ф. В. Овсянникова, А. Я. Кулябко, С. П. Боткина и др. Одним из них принадлежат открытия в области физиологии крови и кровообращения, другие изучали функции пищеварения, третьи - дыхания, нервной системы и т. д. Особую роль в области физиологии сыграли ученые И. М. Сеченов и И. П. Павлов.

Иван Михайлович Сеченов (1829 - 1905) - основоположник русской физиологии. С его именем связаны выдающиеся открытия в различных разделах этой науки. Достаточно сказать, что И. М. Сеченов открыл явления торможения в центральной нервной системе, впервые изучил состав газов крови, выяснил роль и значение гемоглобина в переносе углекислого газа и т. д. Исключительное значение имела книга И. М. Сеченова "Рефлексы головного мозга", вышедшая в 1863 г. В ней впервые высказано положение, что вся деятельность головного мозга носит рефлекторный характер. Следовательно, психические процессы, присущие человеку, имеют физиологическую основу, а не какие-то непознаваемые причины. И. М. Сеченов - один из основоположников принципа единства организма с внешней средой. Он писал: "Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него..."

И. М. Сеченов является создателем большой школы физиологов. Его учениками были Н. Е. Введенский, М. Н. Шатерников и другие крупные ученые.

Иван Петрович Павлов (1849 - 1936) - великий ученый-материалист, посвятивший всю свою жизнь служению науке. Более 60 лет он разрабатывал различные проблемы физиологии и создал труды, имеющие огромное значение для всей медицины и биологии.

На мировоззрение И. П. Павлова еще в юности оказали большое влияние передовые материалистические идеи великих революционеров-демократов Н. Г. Чернышевского, Н. А. Добролюбова, Д. И. Писарева. В формировании естественнонаучных взглядов И. П. Павлова большую роль играли также труды И. М. Сеченова, прежде всего его книга "Рефлексы головного мозга".

В своей научной работе И. П. Павлов, как и И. М. Сеченов, исходил из принципа целостности организма и единства его с окружающей природой. В соответствии с этим деятельность отдельных органов он рассматривал не изолированно, а в связи со всем организмом и с внешней средой. До И. П. Павлова среди физиологов был распространен аналитический метод научного познания. Наблюдения обычно проводились над животными, которые подвергались так называемому острому опыту, т. е. хирургической операции, имевшей целью проводить научные наблюдения сразу же после операции. Так, острым опытом является, например, вскрытие грудной клетки животного для изучения работы сердца.

И. П. Павлов создал синтетический метод, основанный на целостном представлении о деятельности организма. Свои научные наблюдения он проводил обычно над животными, которые подвергались так называемому хроническому опыту. У животных производилась необходимая операция с таким расчетом,чтобы животное осталось жить и над ним можно было проводить научные наблюдения в течение длительного времени (месяцы и даже годы).

И. П. Павлов сделал величайшие открытия в различных разделах физиологии. Основные труды его посвящены физиологии кровообращения, пищеварения и больших полушарий головного мозга. Исследования И. П. Павлова в области физиологии кровообращения привели к созданию учения о регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.

Итогом почти двадцатилетней работы по изучению функции органов пищеварительной системы явилось создание учения о физиологии пищеварения. И. П. Павлов установил, что деятельность различных органов пищеварительной системы регулируется нервной системой и зависит от различных явлений внешней среды.

В трудах И. П. Павлова нашла блестящее подтверждение высказанная И. М. Сеченовым мысль о рефлекторном характере деятельности органов. Различные раздражения из внешней среды, которые оказывают действие на организм, воспринимаются посредством нервной системы и вызывают изменение деятельности тех или иных органов. Такие ответные реакции организма на раздражение, осуществляемые через нервную систему, носят название рефлексов.

Особое значение имеют исследования И. П. Павлова, посвященные изучению функций коры головного мозга. Этими исследованиями было показано, что в основе психической деятельности человека лежат физиологические процессы, протекающие в коре головного мозга. До И. М. Сеченова и И. П. Павлова сущности психической деятельности не знали и считали ее непознаваемой. Изучение функций коры головного мозга, с которыми связана наша психическая деятельность, стало возможным лишь после того, как И. П. Павлов установил, что в основе деятельности коры головного мозга лежит процесс образования условных рефлексов.

Созданное И. П. Павловым учение о высшей нервной деятельности является глубоко материалистическим и опровергает религиозные и идеалистические представления о "душе" и непознаваемой "душевной работе".

Учение И. П. Павлова - одна из естественнонаучных основ материалистического мировоззрения, признающего объективность и познаваемость мира.

В наше время различные проблемы строения и жизнедеятельности тканей и органов человека и живой материи разрабатываются учеными в многочисленных институтах и лабораториях.

В изучении этих проблем принимают участие не только морфологи и физиологи, но и представители других разделов науки - химики, физики, математики и др. Возникли новые научные направления, например молекулярная биология. Характерной особенностью многих научных направлений последних лет является то, что стали широко применяться исследования на так называемом молекулярном субмикроскопическом и клеточном уровне. С этой целью применяются очень тонкие и сложные эксперименты и методики, позволяющие изучать процессы, происходящие внутри клетки и в отдельных структурах, входящих в ее состав. Одновременно изучается взаимозависимость различных тканей, органов и систем органов.

Такой характер исследований определяется необходимостью раскрыть природу всех процессов, обусловливающих жизнедеятельность, рост и развитие клеток и тканей в здоровом организме, а также при различных болезненных состояниях, например при злокачественных опухолях, и научиться управлять этими процессами.

9. Современная нейрофизиология

На современном этапе функции нейрофизиологии построены на изучении интегративной деятельности нервной системы. Изучение осуществляется посредством поверхностных и вживленных электродов, а также температурных раздражителей нервной системы. Также не перестает развиваться изучение клеточных механизмов нервной системы, в которой используется современная микроэлектродная техника. Микроэлектроды вводятся внутрь нейрона и, таким образом получают информацию о развитии процессов возбуждения и торможения. Кроме того, новинкой в изучении нервной системы человека стало использование электронной микроскопии, которая позволила нейрофизиологам изучать способы кодировки и передачи информации в головном мозге. В некоторых исследовательских центрах уже проводятся работы, которые позволяют моделировать отдельные нейроны и нервные сети. На современном этапе нейрофизиология тесно связана с такими науками как нейрокибернетика, нейрохимия и нейробионика. С помощью нейрофизиологических методов (электроэнцефалография, миография, нистагмография и т.д.) осуществляется диагностика и лечения таких заболеваний как инсульт, нарушение двигательного аппарата, эпилепсия, рассеянный склероз, а также редкие нейропатологические заболевания и др.

12. В.Чаговца и Ю.Бернштейна, установивших природу потенциала покоя клетки и разработавших мембранно-ионную теорию.

39.

Пластичность нервной системы — способность к адекватным перестройкам функциональной организации мозга в ответ на значимые изменения внешних и внутренних факторов. 

40.

Единая нервная система человека условно делится на 2 части соответственно двум основным частям организма — растительной и животной: 1) часть нервной системы, иннервирующая все внутренности, а также эндокринную систему и непроизвольные мышцы кожи, сердце и сосуды, т. е. органы растительной жизни, создающие внутреннюю среду организма, называется растительной нервной системой, вегетативной или автономной; 2) другая часть нервной системы, управляющая произвольной мускулатурой скелета и некоторых внутренностей (язык, гортань, глотка) и иннервирующая главным образом органы животной жизни, называется животной нервной системой, анимальной. Ее также не совсем удачно называют соматической, имея в виду сому, т. е. собственно тело. Она заведует по преимуществу функциями связи организма с внешней средой, обусловливая чувствительность организма (при посредстве органов чувств) и движения мускулатуры скелета. Условность и ограниченность приведенной выше классификации явствует из того, что вегетативная нервная система имеет отношение к иннервации всех органов, в том числе и соматических, так как она участвует в их питании (трофика), а также определяет тонус скелетной мускулатуры.

41.

Выделение автономной (вегетативной) нервной системы обусловлено некоторыми особенностями её строения. К этим особенностям относятся следующие:

• очаговость локализации вегетативных ядер в ЦНС;

• скопление тел эффекторных нейронов в виде узлов (ганглиев) в составе вегетативных сплетений;

• двухнейронность нервного пути от вегетативного ядра в ЦНС к иннервируемому органу.

Волокна автономной нервной системы выходят не сегментарно, как в соматической нервной системе, а из трёх отстоящих друг от друга ограниченных участков мозга: черепного, грудинопоясничного и крестцового.

Автономную нервную систему разделяют на симпатическую, парасимпатическую и метасимпатическую части. В симпатической части отростки спинномозговых нейронов короче,ганглионарные длиннее. В парасимпатической системе, наоборот, отростки спинномозговых клеток длиннее, ганглионарных короче. Симпатические волокна иннервируют все без исключения органы, в то время как область иннервации парасимпатических волокон более ограничена.

42.