Введение

Физиология – наука о существе жизненных процессов. Предмет ее изучения - функции организма и его частей (клеток, тканей, органов и систем), их связь между собой, их регуляция и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи.

Физиологическая функция – проявление жизнедеятельности организма и его частей, имеющее приспособительное значение и направленное на достижение полезного результата. В её основе лежат обмен веществ, энергии и информации.

Изучение частных механизмов жизнедеятельности в физиологии сочетаются с целостным подходом к познанию организма. Стержневым здесь является представление о том, что функция каждого органа находится в тесной связи с функциями других систем и органов, а весь комплекс регуляторных механизмов обеспечивает и взаимодействие внутри организма, и приспособление организма к условиям среды.

Задачи нормальной физиологии – заложить:

1) основы функционального мышления, понимания механизмов функционирования

органов и систем организма;

2) понимание принципов и механизмов регуляции физиологических функций;

2) методические навыки оценки состояния организма и его систем, необходимые далее

для функциональной диагностики;

3) понимание путей адаптации организма к меняющимся экологическим условиям, оценки

и рациональной подготовки человека к различным видам труда.

Для непрерывного взаимодействия организма с окружающей средой необходима его адаптация к условиям среды. Адаптация – это все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности, обеспечивающие достижение устойчивого уровня активности организма, при котором возможна длительная активная деятельность, способность воспроизведения здорового потомства.

Адаптационные реакции делят на общие (или неспецифические) и частные (или специфические). Неспецифические адаптационные реакции происходят под влиянием практически любого достаточно сильного или длительного стимула и сопровождаются однотипными сдвигами функций организма, систем и органов в ответ на различные по характеру воздействия. Специфические адаптационные реакции проявляются в зависимости от характера воздействующего фактора.

Организм как целое может существовать тогда, когда его органы и ткани функционируют с интенсивностью, обеспечивающей адекватное уравновешивание со средой обитания. В основе этого уравновешивания лежат процессы регуляции, управления физиологическими функциями. Управление представляет собой совокупность процессов, обеспечивающих необходимые режимы функционирования, достижение определенных приспособительных результатов. Механизм управления условно разделяют на два механизма: гуморальный и нервный.

Гуморальный механизм предусматривает изменение физиологической активности органов и систем под влиянием химических веществ, доставляемых через жидкие среды организма (интерстициальная жидкость, лимфа, кровь, цереброспинальная жидкость и др.). Является древнейшей формой взаимодействия клеток, органов и систем. В организме можно найти различные варианты гуморального механизма регуляции. Для гуморального механизма управления характерны относительно медленное распространение, диффузный характер управляющих воздействий, низкая надежность осуществления связи.

Нервный механизм управления предусматривает изменение физиологических функций под влиянием управляющих воздействий, передаваемых из ЦНС по нервным волокнам к органам и системам организма. Нервный механизм является более поздним продуктом эволюции, более сложен и совершенен. Для него характерна высокая скорость распространения, точная передача объекту регулирования управляющих воздействий, высокая надежность осуществления связи.

В естественных условиях нервный и гуморальный механизмы работают как единый нейрогуморальный механизм управления, обеспечивающий адекватное изменение функций при изменении внешней и внутренней среды.

Внутренняя среда организма отделена от внешней среды и имеет устойчивый, консервативный характер. К.Бернар считал, что все жизненные процессы имеют одну цель – поддержание постоянства условий во внутренней среде организма.

Эта мысль получила продолжение в трудах У.Кеннона о гомеостазе – относительном динамическом постоянстве внутренней среды и устойчивости физиологических функций организма. С помощью этого понятия Н.Винер сформулировал самые короткие определения жизни и смерти: жизнь – это способность сложной системы поддерживать гомеостаз, а смерть – неспособность поддерживать гомеостаз.

Практически все характеристики внутренней среды (константы) организма непрерывно колеблются относительно средних уровней, оптимальных для протекания устойчивого обмена веществ. Допустимый диапазон колебаний для разных констант различен. У одних констант незначительные отклонения могут приводить к существенным нарушениям обменных процессов – это жесткие константы (осмотическое давление, рН, содержание глюкозы, О₂ и СО₂в крови). Другие константы могут варьировать в довольно широком диапазоне без существенных нарушений физиологических функций – это пластичные константы (количество и соотношение форменных элементов крови, объем циркулирующей крови, СОЭ и т.д.).

Основным механизмом поддержания гомеостаза является саморегуляция. Это такой вариант управления, при котором отклонение какой-либо физиологической функции или константы внутренней среды от уровня, обеспечивающего нормальную жизнедеятельность, является причиной возвращения к исходному уровню.

Процессы саморегуляции основаны на использовании прямых и обратных связей.

Прямая связь – выработка управляющих воздействий на основании информации об отклонении константы при действии возмущающих факторов. Например, раздражение холодным воздухом терморецепторов кожи приводит к увеличению теплопродукции.

Обратная связь – выходной, регулируемый сигнал о состоянии объекта управления передается на вход системы.

Положительная обратная связь – усиливает управляющее воздействие. Например, увеличение скорости образования тромбина при появлении некоторого его количества на начальных этапах коагуляционного гемостаза.

Отрицательная обратная связь – ослабляет управляющее воздействие, уменьшает влияние возмущающих факторов, способствует возвращению измененного показателя к стационарному уровню. Например, информация о степени натяжения сухожильной скелетной мышцы, поступает от рецепторов Гольджи в центр управления этой мышцы, ослабляет степень возбуждения центра, предохраняя мышцу от избыточной силы сокращения.

В организме обратные связи построены по принципу иерархии (подчиненности) и дублирования. Так, саморегуляция работы сердечной мышцы предусматривает наличие обратных связей от рецепторов самой сердечной мышцы, от рецепторов магистральных сосудов, от рецепторов, контролирующих уровень тканевого дыхания, и т.д.

Гомеостаз организма в целом обеспечивается согласованной работой различных органов и систем, функции которых поддерживаются на относительно постоянном уровне процессами саморегуляции.