- •История развития физиологии.
- •Цель, задачи, предмет физиологии.
- •Связь физиологии с другими науками.
- •Основные разделы физиологии.
- •Биологические и функциональные системы.
- •Возрастные особенности формирования и регуляции физиологических функций.
- •Принцип саморегуляции организма. Понятие о гомеостазе, гомеокинезе.
- •Физиология и биофизика возбудимых клеток. Понятие о раздражимости, возбудимости и возбуждении. Классификация раздражителей.
- •Законы раздражения. Параметры возбудимости.
- •Действие постоянного тока на возбудимые ткани.
- •Строение и функции цитоплазматической мембраны клеток.
- •Механизмы возбудимости клеток. История исследования биоэлектрических явлений.
- •Классификация и структура ионных каналов цитомембраны. Механизмы возникновения мембранного потенциала и потенциала действия.
- •Механизм генерации потенциала действия.
- •Соотношение фаз потенциала действия и возбудимости.
- •Физиология мышц.
- •Ультраструктура скелетного мышечного волокна.
- •Механизмы мышечного сокращения.
- •Энергетика мышечного сокращения.
- •Биомеханика мышечных сокращений.
- •Влияние частоты и силы раздражения на амплитуду сокращения.
- •Режимы сокращения. Сила и работа мышц.
- •Утомление мышц.
- •Двигательные единицы.
- •Физиология гладких мышц.
- •Изменение структуры мышцы с возрастом.
- •Показатели силы и работы мышц в процессе роста.
- •Физиология процессов межклеточной передачи возбуждения. Проведение возбуждения по нервам.
- •Синоптическая передача. Строение и классификация синапсов.
- •Механизмы синаптической передачи. Постсинаптические потенциалы.
- •Особенности строения периферических синапсов.
- •Физиология центральной нервной системы. Классификация, строение и функции нейронов. Нейроглия.
- •Методы исследования функций цнс.
- •Свойства нервных центров.
- •Торможение в цнс.
- •Закономерности проведения возбуждения и процессов торможения в нервных центрах.
- •Механизмы координации рефлексов.
- •Частная физиология цнс. Функции спинного мозга.
- •Рефлексы спинного мозга.
- •Функции продолговатого мозга.
- •Функции моста и среднего мозга.
- •Функции промежуточного мозга.
- •Функции ретикулярной формации ствола мозга.
- •Функции мозжечка.
- •Функции базальных ядер.
- •Общий принцип организации движения.
- •Лимбическая система.
- •Функции коры больших полушарий.
- •Функциональная асимметрия полушарий.
- •Пластичность коры.
- •Электроэнцефалография. Ее значение для экспериментальных исследований и клиники.
- •Структурно-функциональные особенности вегетативной нервной системы.
- •Физиология желез внутренней секреции. Физиология гипофиза.
- •Передняя доля гипофиза.
- •Промежуточная доля гипофиза.
- •Задняя доля гипофиза.
- •Регуляция секреции гипофиза.
- •Гормоны щитовидной железы.
- •Физиология щитовидной железы.
- •Физиология паращитовидной железы.
- •Физиология поджелудочной железы.
- •Гормоны поджелудочной железы.
- •Регуляция секреции поджелудочной железы.
- •Физиология надпочечников.
- •Мозговое вещество надпочечников.
- •Кора надпочечников.
- •Физиология половых желез.
- •Регуляция деятельности половых желез.
- •Физиология системы крови.
- •Состав крови. Основные физиологические константы крови.
- •Состав, свойства и значение компонентов плазмы.
- •Механизмы поддержания кислотно-щелочного равновесия крови.
- •Строение и функции эритроцитов. Гемолиз.
- •Реакция оседания эритроцитов.
- •Гемоглобин. Его разновидность и функции.
- •Функции лейкоцитов.
- •Структура и функции тромбоцитов.
- •Регуляция эритро- и лейкопоэза.
- •Механизмы остановки кровотечения. Процесс свертывания крови.
- •Фибринолиз.
- •Противосвертывающая система.
- •Факторы, влияющие на свертывание крови.
- •Группы крови. Резус-фактор. Переливание крови.
- •Резус-фактор.
- •Защитная функция крови. Иммунитет. Регуляция иммунного ответа.
- •II курс. IV семестр. Физиология крови.
- •Цикл работы сердца. Давление в полостях сердца в различные фазы сердечной деятельности.
- •Физиологические свойства сердечной мышцы. Автоматия сердца.
- •Механизм возбудимости, автоматии и сокращений кардиомиоцитов.
- •Соотношение возбуждения, возбудимости и сокращения сердца. Нарушение ритма и функций проводящей системы сердца.
- •Механизмы регуляции сердечной деятельности.
- •Рефлекторная и гуморальная регуляция деятельности сердца.
- •Проявления сердечной деятельности. Механические и акустические проявления.
- •Электрокардиография (экг).
- •Движение крови по сосудам. Функциональная классификация кровеносных сосудов. Факторы, обеспечивающие движение крови.
- •Скорость кровотока.
- •Кровяное давление.
- •Артериальный и венозный пульс.
- •Механизм регуляции тонуса сосудов.
- •Центральные механизмы регуляции сосудистого тонуса. Сосудодвигательные центры.
- •Рефлекторная регуляция системного артериального кровотока.
- •Физиология микроциркуляторного русла.
- •Особенности кровообращения в сердце, мозге, легких, почках. Регуляция органного кровообращения.
- •Физиология дыхания.
- •Механизм внешнего дыхания.
- •Показатели легочной вентиляции.
- •Функции воздухоносных путей. Защитные дыхательные рефлексы. Мертвое пространство.
- •Обмен газов в легких.
- •Транспорт газов кровью.
- •Обмен дыхательных газов в тканях.
- •Регуляция дыхания. Дыхательный центр.
- •Рефлекторная регуляция дыхания.
- •Гуморальная регуляция дыхания.
- •Дыхание при пониженном атмосферном давлении. Гипоксия.
- •Дыхание при повышении атмосферного давления. Кессонная болезнь.
- •Гиперболическая оксигенация.
- •Физиология пищеварения. Значение пищеварения и его виды. Функции пищеварительного тракта.
- •Пищеварение в полости рта. Состав и физиологическое значение слюны.
- •Механизм образования слюны и регуляции слюноотделения.
- •Жевание.
- •Глотание.
- •Пищеварение в желудке.
- •Состав и свойства желудочного сока. Значение его компонентов.
- •Регуляция желудочной секреции.
- •Моторная и эвакуаторная функции желудка.
- •Методы исследования функций желудка.
- •Пищеварение в кишечнике. Роль поджелудочной железы в пищеварении.
- •Механизмы выработки и регуляции секреции панкреатического сока.
- •Функции печени. Роль печени в пищеварении.
- •Значение тонкого кишечника. Состав и свойства кишечного сока.
- •Полостное и пристеночное пищеварение.
- •Функции тонкой кишки.
- •Моторная функция тонкого и толстого кишечника.
- •Механизм всасывания веществ в пищеварительном канале.
- •Пищевая мотивация.
- •Физиология обмена веществ и энергии. Обмен веществ в организме. Пластическая и энергетическая роль питательных веществ.
- •Методы измерения энергетического баланса организма.
- •Основной обмен.
- •Объщий обмен энергии.
- •Физические основы питания. Режимы питания.
- •Обмен воды и минеральных веществ.
- •Регуляция обмена веществ и энергии.
- •Терморегуляция.
- •Физиология процессов выделения.
- •Органы и процессы выделения.
- •Выделительная функция кожи.
- •Функции почек. Механизмы мочеобразования.
- •Регуляция мочеобразования.
- •Невыделительные функции почек.
- •Мочевыведение.
- •Физиология анализаторов. Общая физиология анализаторов.
- •Общий принцип строения анализаторов.
- •Основные функции анализаторов.
- •Классификация рецепторов.
- •Адаптация анализаторов.
- •Физиология зрительного анализатора.
- •Рецепторный аппарат зрительного анализатора. Структура и функции отдельных слоев сетчатки.
- •Фотохимические реакции в рецепторах сетчатки.
- •Цветовое зрение.
- •Аккомодация.
- •Аномалии рефракции глаза.
- •Физиология слухового анализатора.
- •Физиология вестибулярного анализатора.
- •Физиология соматосенсорного анализатора.
- •Физиология обонятельного анализатора.
- •Физиология вкусового анализатора.
- •Физиология боли.
- •Физиология высшей нервной деятельности. Врожденные формы поведения. Безусловные рефлексы.
- •Условные рефлексы, механизм образования, значение.
- •Безусловное и условное торможение.
- •Аналитико-синтетическая функция коры больших полушарий. Динамический стереотип.
- •Структура поведенческого акта.
- •Мотивации. Классификация. Механизмы возникновения.
- •Память и ее значение в формировании приспособительных реакций.
- •Физиология эмоций.
- •Функциональные состояния организма. Стресс, его физиологическое значение.
- •Физиологические механизмы сна. Значение сна. Теории сна.
- •Теории механизмов сна.
- •Виды высшей нервной деятельности.
- •Сигнальные системы. Функции речи. Речевые функции полушарий.
- •Мышление и сознание.
- •Формирование половой мотивации.
- •Адаптация, ее виды и периоды.
- •Физиологические основы трудовой деятельности.
Фотохимические реакции в рецепторах сетчатки.
В палочках сетчатки человека и многих животных содержится пигмент родопсин, или зрительный пурпур, состав, свойства и химические превращения которого подробно изучены в последние десятилетия. В колбочках найден пигмент йодопсин. В колбочках имеются также пигменты хлоролаб и эритролаб; первый из них поглощает лучи, соответствующие зеленой, а второй – красной части спектра.
Родопсин представляет собой высокомолекулярное соединение (молекулярная масса 270000), состоящее из ретиналя – альдегида витамина А и балка опсина. При действии кванта света происходит цикл фотофизических и фотохимических превращений этого вещества: ретиналь изомеризуется, его боковая цепь выпрямляется, связь ретиналя с белком нарушается, активируются ферментативные центры белковой молекулы. После чего ретиналь отщепляется от опсина. Под влиянием фермента, названного редуктазой ретиналя, последний переходит в витамин А.
При затемнении глаз происходит регенерация зрительного пурпура, т.е. ресинтез родопсина. Для этого процесса необходимо, чтобы сетчатка получала цис-изомер витамина А, из которого образуется ретиналь. Если же витамин А в организме отсутствует, образование родопсина резко нарушается, что и приводит к развитию куринной слепоты.
Фотохимические процессы в сетчатке происходит весьма экономно, т.е. при действии даже очень яркого света расщепляется только небольшая часть имеющегося в палочках родопсина.
Структура йодопсина близка к родопсину. Йодопсин представляет собой также соединение ретиналя с белком опсином, который образуется в колбочках и отличается от опсина палочек.
Поглощение света родопсином и йодопсином различно. Йодопсин в наибольшей степени поглощает желтый свет с длиной волны около 560 нм.
Цветовое зрение.
На длинноволновом краю видимого спектра находятся лучи красного цвета (длина волны 723-647 нм), на коротковолновом – фиолетового (длина волны 424-397 нм). Смешение лучей всех спектральных цветов дает белый цвет. Белый цвет может быть получен и при смешении двух так называемых парных дополнительных цветов: красного и синего, желтого и синего. Если произвести смешение цветов, взятых из разных пар, то можно получать промежуточные цвета. В результате смешения трех основных цветов спектра – красного, зеленого и синего – могут быть получены любые цвета.
Теории цветоощущения. Существует ряд теорий цветоощущения, наибольшим признанием пользуется трехкомпонентная теория. Она утверждает существование в сетчатке трех разных топов цветовоспринимающих фоторецепторов – колбочек.
О существовании трехкомпонентного механизма восприятия цветов говорил еще М. В. Ломоносов. В дальнейшем эта теория была сформулирована в 1801 году Т. Юнгом и замет развита Г. Гельмгольцем. Согласно этой теории, в колбочках находятся различные светочувствительные вещества. Одни колбочки содержат вещество чувствительное к красному цвету, другие – зеленому, третьи – к фиолетовому. Всякий цвет оказывает действие на все три цветоощущающих элемента, но в разной степени. Эти возбуждения суммируются зрительными нейронами и, дойдя до коры, дают ощущение того или иного цвета.
Согласно другой теории, предложенной Э. Герингом, в колбочках сетчатки существуют три гипотетических светочувствительных вещества: бело-черный, красно-зеленый и желто-синий. Распад этих веществ под влиянием света приводит к ощущению белого, красного или желтого цвета. Другие световые лучи вызывают синтез этих гипотетических веществ, вследствие чего появляется ощущение черного, зеленого и синего цвета.
Наиболее веские подтверждения в электрофизиологических исследованиях получила трехкомпонентная теория цветового зрения. В экспериментах на животных с помощью микроэлектродов отводились импульсы от одиночных ганглиозных клеток сетчатки при освещении ее разными монохроматическими лучами. Оказалось, что электрическая активность в большинстве нейронов возникала при действии лучей любой длины волны в видимой части спектра. Такие элементы сетчатки названы доминаторами. В других же ганглиозных клетках (модуляторах) импульсы возникали лишь при освещении лучами только определенной длины волны. Выявлено 7 модуляторов, оптимально реагирующих на свет с разной длиной волны (от 400 до 600 нм). Р. Гранит считает, что три компонента цветовосприятия, предполагавшиеся Т. Юнгом и Г. Гельмгольцем, получаются в результате усреднения кривых спектральной чувствительности модуляторов, которые могут быть сгруппированы соответственно трем основным частям спектра: сине-фиолетовой, зеленой и оранжевой.
При измерении микроспектрофотометром поглощения лучей разной длины волны одиночной колбочкой оказалось, что одни колбочки максимально поглощают красно-оранжевые лучи, другие – зеленые, третьи – синие лучи. Таким образом, в сетчатке выявлены три группы колбочек, каждая из которых воспринимает лучи, соответствующие одному из основных цветов спектра.
Трехкомпонентная теория цветового зрения объясняет ряд психофизиологических феноменов, например последовательные цветовые образы, и некоторые факты патологии цветовосприятия (слепота по отношению к отдельным цветам). В последние годы в сетчатке и зрительных центрах исследовано много так называемых оппонентных нейронов. Они отличаются тем, что действие на глаз излучений в какой-то части спектра их возбуждает, а в других частях спектра – тормозит. Считают, что такие нейроны наиболее эффективно кодируют информацию о цвете.
Цветовая слепота. Дальтонизм встречается у 8% мужчин, возникновение его обусловлено генетическим отсутствием определенных генов в определяющей пол непарной у мужчин X-хромосоме. С целью диагностики дальтонизма исследуемому предлагают серию полихроматических таблиц или дают отобрать по цвету одиночные предметы различных цветов. Диагностика дальтонизма важна при профессиональном отборе. Люди, страдающие дальтонизмом, не могут быть водителями транспорта, так как они не различают цвета светофоров.
Существует три разновидности частичной цветовой слероты: протанопия, дейтеронопия и тританопия. Каждая из них характеризуется отсутствием восприятия одного из трех основных цветов. Люди, страдающие протанопией («краснослепые»), не воспринимают красного цвета, сине-голубые лучи кажутся им бесцветными. Лица, страдающие дейтеранопией («зеленослепые»), не отличают зеленые цвета от темно-красных и голубых. При тританопии – редко встречающейся аномалии цветового зрения, не воспринимаются лучи синего и фиолетового цвета.