Что изучает физиология? Наука о функционировании живых организмов. Определение понятия физиология

Дата публикации

На современном этапе развития всего человечества очень важно для каждого из нас знать основы функционирования и развития нашего собственного организма, особое значение это имеет для тех, кто регулярно занимается спортом. Все это обусловлено тем, что наш организм являет собой целостную и замкнутую систему, которая беспрерывно работает и обозначается совокупностью взаимосвязанных органов, каждый из которых исполняет определенные функции, чем и обеспечивает стабильную работу всего организма. Но стоит всего одному звену отлаженной и, казалось бы, идеальной системы выйти из строя, как вся цепочка терпит крушение, а именно — переживает болезнь.

Физиология человека — это биологическая наука, которая призвана изучать жизнедельность и функционирование здорового организма человека, а также его частей, то есть клеток, тканей и систем органов. Всю науку можно поделить на два вида: общую и частную. При этом задание общей физиологии — это изучение закономерностей деятельности и развития тканей, законов их возбуждения и раздражения. Частная наука занимается изучением жизнедеятельности каждого из органов, а также разновидности их взаимодействия во всех системах нашего организма. Стоит отметить, что нормальная физиология человека включает в себя также разделы:

Сравнительная физиология: изучение какого-либо сходства или, наоборот, различия функций и жизнедеятельности между представителями животного мира. Этот аспект изучается с целью определения общих закономерностей и причин эволюции функций организма. Особое внимание в этом случае уделяется трактовке механизмов физиологических процессов.

Эволюционная физиология: исследование общих закономерностей, а также механизмов становленяе и развития функций человеческого организма.

Прикладная наука: определение законов и закономерностей, в результате которых были изменены функции организма, практические задачи его функционирования, условия обитания. Данный раздел можно разделить на несколько других:

Физиология труда . В рамках данного раздела изучаются общие закономерности протекания самых простых физиологических процессов в организме человека, а также особенности их регуляции непосредственно во время трудовой деятельности.

В результате таких исследований решается две основные задачи: определение оптимальных рабочих характеристик, разработка планов мероприятий, которые направлены на снижение влияния неблагоприятных факторов на человеческий организм.

Авиационная физиология человека занимается изучением особенностей организма в условиях полета, при резком изменении давления, которое связано со сменой высоты, ускорении и вибрации.

Космический аспект тесно связан с особенностями механизмов регуляции жизнедеятельности человека в условиях космического полета.

Клинические исследования призваны изучать организм, который нужно вылечить, а именно причины, особенности протекания и лечения болезни.

Патологическая физиология занимается исследованием причины возникновения нетрадиционного развития организма, отклонения от нормы.

Исходя из этого, физиология определяется как наука, которая занимается исследованиями в области биохимических, механических, а также физических функций живых организмов. Традиционная наука разделяет физиологию животных и растений, но при этом основы каждой из наук носят универсальный характер вне зависимости от предмета изучения. То есть, определенные принципы функционирования дрожжевых клеток можно применить и к человеческому организму.

Анатомия и физиология человека способна помочь нам понять свой организм, причины болезней, особенности функционирования и много других аспектов, которые сделают нашу жизнь проще. Ведь жить в неведении очень сложно!

Слово физиология

Слово физиология английскими буквами(транслитом) — fiziologiya

Слово физиология состоит из 10 букв: г з и и и л о о ф я

Значения слова физиология.

Что такое физиология?

Физиология

Физиоло́гия (от греч. φύσις - природа и греч. λόγος - знание) - наука о сущности живого, жизни в норме и при патологиях, то есть о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации…

ru.wikipedia.org

Физиология (от греч. phýsis – природа и …логия) животных и человека, наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и регуляции физиологических функций.

БСЭ. - 1969-1978

Физиология I Физиоло́гия (греч. physis природа + logos учение) наука, изучающая жизнедеятельность целостного организма и его частей - систем, органов, тканей и клеток.

Медицинская эциклопедия

Физиология труда

Физиология труда, раздел физиологии, изучающий закономерности протекания физиологических процессов и особенности их регуляции при трудовой деятельности человека, т. е. трудовой процесс в его физиологических проявлениях.

БСЭ. - 1969-1978

ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА - специальный раздел физиологии, посвященный изучению изменений функционального состояния организма человека под влиянием его трудовой деятельности и физиологическому обоснованию средств организации трудового процесса…

Охрана труда. - 2007

Физиология труда – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Её задача – выработка принципов и норм, способствующих улучшению и оздоровлению условий труда, а также нормирование труда.

ru.wikipedia.org

Физиология растений

Физиология растений, биологическая наука, изучающая общие закономерности жизнедеятельности растительных организмов. Ф. р. изучает процессы поглощения растительными организмами минеральных веществ и воды, процессы роста и развития…

БСЭ. - 1969-1978

Физиоло́гия расте́ний (от греч. φύσις - природа, греч. λόγος - учение) - это наука о функциональной активности растительных организмов.

ru.wikipedia.org

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, наука о жизнедеятельности р-ний, организации их функциональных систем и их взаимодействии в целостном организме. Методология Ф. р. основана на представлении о р-нии как о сложной биол. системе, все функции к-рой взаимосвязаны.

Физиология активности

ФИЗИОЛО́ГИЯ АКТИВНОСТИ - концепция сов. ученого Н. А. Бернштейна (1896–1966), рассматривающая активность как коренное свойство организма и дающая ее теоретич. объяснение как принципа…

Философская энциклопедия

ФИЗИОЛОГИЯ АКТИВНОСТИ — концепция, трактующая поведение организма как активное отношение к среде, определяемое потребной организму моделью будущего — искомого результата.

Головин С. Словарь практического психолога

Физиология активности направление психофизиологии, рассматривающее поведение организма как активное отношение к среде, определяемое необходимой организму моделью будущего (нужным результатом).

Гриценко В.В. Словарь дрессировщика

Возрастная физиология

Возрастная физиология, раздел физиологии человека и животных, изучающий закономерности становления и развития физиологических функций организма на протяжении онтогенеза - от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни.

ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ раздел физиологии, изучающий закономерности становления и возрастные изменения функций целостного организма, его органов и систем в процессе онтогенеза (от оплодотворения яйцеклетки до прекращения индивидуального существования).

Российская педагогическая энциклопедия / Под ред. В.Г. Панова. — 1993

ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ - наука, изучающая особенности жизнедеятельности организма на разных этапах онтогенеза. Задачи В.ф.: изучение особенностей функционирования различных органов, систем и организма в целом…

Педагогический словарь бибилотекаря. — Спб: РНБ, 2005-2007.

Экологическая физиология

Экологическая физиология, раздел физиологии, изучающий зависимость функций животных и человека от условий жизни и деятельности в различных физико-географических зонах, в разные периоды года, суток, фазы лунного и приливного ритмов…

БСЭ. - 1969-1978

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ — англ. physiology, ecologic(al); нем. Physiologie, okologische. Раздел физиологии, изучающий зависимость функций животных и человека от условий жизни и деятельности в различных физико-геогр. зонах, в разные периоды года…

Большой словарь по социологии

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, область медицины, изучающая закономерности возникновения, течения и исхода болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.

Современная энциклопедия. — 2000

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ — область медицины, изучающая закономерности возникновения, течения и исходов болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.

Большой энциклопедический словарь

Патологическая физиология

Патологическая физиология, медицинская научная дисциплина, изучающая закономерности возникновения и течения болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.

Анатомия и физиология человека, базовые знания

Патологическая физиология - раздел медицины и биологии, изучающий закономерности возникновения, развития и исхода патологических процессов; особенности и характер динамического изменения физиологических функций при различных патологических…

ru.wikipedia.org

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, наука, изучающая жизненные процессы в больном организме, закономерности возникновения, развития, течения и исхода болезней.

Русский язык

Физи/о/ло́г/и/я [й/а].

Морфемно-орфографический словарь. - 2002

Физиологии институт

Физиологии институт - имени И. П. Павлова (ИФ) АН СССР (набережная Макарова, 6; поселок Павлово Всеволжского района), научно-исследовательское учреждение и координационный центр исследования по физиологии животных и человека.

Энциклопедия Санкт-Петербурга. — 1992

Институт физиологии им. И. П. Павлова - один из институтов Отделения биологических наук Российской академии наук. В настоящее время расположен по адресу г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6 ИФ РАН ведет фундаментальные и прикладные исследования…

ru.wikipedia.org

Физиологии институт имени И. П. Павлова АН СССР, научно-исследовательское учреждение, изучающее физиологические функции животных и человека. Организован в 1925 в Ленинграде по инициативе И. П. Павлова (имя которого было присвоено институту в 1936).

БСЭ. - 1969-1978

Примеры употребления слова физиология

В России метод проверен научно и подтвержден, учтены все физиологические и биохимические аспекты, продумана физиология дыхания.

У каждого человека своя физиология.

Предмет, содержание и задачи физиологии человека и животных

Рассматриваемые вопросы:

1. Основные задачи физиологии.

2. Экспериментальные методы.

3. Моделирование функций.

Физиология животных – биологическая наука, изучающая процессы жизнедеятельности животного организма и составляющих его частей (клеток и субклеточных структур, тканей, органов, систем органов) в их единстве и взаимосвязи с окружающей средой.

Первоначально термином физиология (от греч. physis и logos, буквально — природоведение) обозначалась наука о животном и растительном мире вообще.

ФИЗИОЛОГИЯ

По мере накопления знаний (XVI – XVIII вв.) из физиологии выделились самостоятельные биологические дисциплины – зоология, ботаника, анатомия. В задачу последней входило не только описание строения тела животных, но и изучение его функций. Лишь в XIX в. раздел анатомии, изучающий процессы жизнедеятельности, был выделен в самостоятельную науку, за которой сохранилось прежнее название – физиология.

Основными задачами физиологии животных являются:

— изучение закономерностей жизненных процессов (обмена веществ, дыхания, питания, движения и др.) на разных структурных уровнях;

— выяснение механизмов, обеспечивающих взаимодействие отдельных частей организма и организма как целого с внешней средой;

— выявление качественных различий физиологических функций у животных, находящихся на неодинаковых уровнях эволюционного развития или обитающих в разных экологических условиях;

— изучение становления физиологических функций, их формирования на разных этапах индивидуального развития.

Соответственно этим задачам в физиологии животных выделяют ряд самостоятельных разделов, или дисциплин.

Общая физиология – изучает закономерности жизненных процессов, свойственных всем живым организмам (термодинамические основы обмена веществ и энергии, природу раздражимости и движения, электрохимические проявления жизнедеятельности клетки, сущность роста и старения).

Частная (специальная) физиология – исследует особенности физиологических функций у отдельных зоологических подтипов, групп, классов животных (например, насекомых, рыб, птиц, домашних или диких млекопитающих).

Эволюционная и экологическая физиология – рассматривает возникновение и развитие функций в процессе эволюции животного мира, а также механизмы адаптации животных к специфическим (иногда необычным) условиям обитания.

Возрастная физиология – изучает динамику развития и угасания физиологических функций в процессе онтогенеза. Применительно к домашним животным наибольший интерес представляют периоды роста, полового созревания и продуктивной деятельности.

Такое деление физиологии условно, оно отражает лишь сложившиеся тенденции в развитии научных исследований. В учебном же курсе (который, естественно, не может целиком копировать ту или иную науку) даются сведения из всех перечисленных разделов в той мере, в какой они необходимы для конкретной специальности или специализации (зооинженера, ветеринарного врача, педагога-биолога и т.д.).

Физиология животных тесно связана с другими биологическими дисциплинами – анатомией, гистологией, эмбриологией, биохимией, биофизикой, биотехнологией, использует их методы и достижения. В свою очередь, физиология животных способствует развитию перечисленных наук.

Объединяя, интегрируя все добытые биологические знания, физиология обеспечивает системный подход к изучению жизнедеятельности организма, рассматривая его как сложную, целостную и динамическую систему, активно взаимодействующую с окружающей средой.

Цель физиологии сельскохозяйственных животных – изучать и изменять в нужном человеку направлении функции животных для увеличения их продуктивности и плодовитости, повышения качества продукции и поддержания хорошего состояния здоровья.

Интенсивная технология предъявляет более высокие требования к самим животным, физиологическая нагрузка на которых значительно возрастает. Они должны обладать высоким генетическим потенциалом и естественной резис-тентностью, способностью быстро адаптироваться к новым условиям без снижения продуктивности, высокой эффективностью превращения энергии и питательных веществ кормов в продукты животноводства, хорошими воспроизводительными качествами.

Естественно, что вся работа по совершенствованию хозяйственно полезных признаков и улучшению состояния здоровья скота должна вестись с помощью новых, ускоренных методов селекции и биотехнологических приёмов, основанных на достижениях физиологии, биохимии и других биологических наук.

Физиология животных – наука экспериментальная, основной её метод – эксперимент (опыт) . Именно последний служит источником знаний о процессах жизнедеятельности, которые затем обобщаются в виде гипотез или теорий.

Эксперименты на лабораторных и сельскохозяйственных животных требуют использования специальных приборов и установок для воздействия на организм (с целью стимуляции или, наоборот, подавления функции), а также для регистрации ответной реакции (запись механической работы, секреторной деятельности и особенно электрической активности органов). Поэтому в физиологическом эксперименте широко применяются приборы, основанные на достижениях физики, химии, электроники и автоматики. Благодаря прогрессу экспериментальной техники стало возможным изучение процессов не только в целом организме и его органах, но и в отдельных клетках (например, нейроне, мышечном волокне) и даже в субклеточных структурах.

Экспериментальный метод может быть применён в трёх вариантах: в форме острого опыта, хронического опыта и в форме моделирования функций.

При остром опыте (вивисекции) животное подвергают наркозу и проводят операцию, цель которой – получить временный доступ к внутренним органам, а затем воздействовать на них (электрическое раздражение нервов или мышц, перевязка сосудов, применение фармакологических препаратов целевого назначения и т.п.).

Эффект при необходимости регистрируется.

Разновидностью острых опытов является методика изолированных органов. Жизнедеятельность последних поддерживают специальными приёмами, обеспечивающими близкий к нормальному обмен веществ (перфузия сердца, печени, молочной железы) или просто помещением органов в питательные среды, растворы изотоничные крови.

Иногда не полностью орган (опыты in vivo или in situ, т.е. в месте их обычного расположения). В этом случае перекрывают систему кровоснабжения, и орган подключают к аппарату искусственного кровообращения.

Путём исследования химического состава крови и органа или введения в кровоток биологически активных веществ, при необходимости меченных радиоизотопами, изучают особенности обмена веществ и регуляцию функций органа. За последние годы этим методом получено немало новых ценных сведений о функциях печени, молочной железы, рубца жвачных животных.

В целом же метод острых опытов в физиологии применяют мало, его чаще используют в учебных целях.

Хронические (длительные) опыты проводят обычно на животных, специально подготовленных, т.е. заранее оперированных в асептических условиях и оправившихся от последствий операции. Целью последней может быть наложение фистул на желудок или кишечник, выведение наружу протоков пищеварительных желез или мочеточников, вживление электродов для раздражения органа или отведения биопотенциалов, удаление отдельных органов или их частей (например, щитовидной железы, участков головного мозга), наложение катетеров на сосуды внутренних органов для регулярного получения проб крови и др.

Хронические опыты проводят и на интактных животных. Для этого используют специальную аппаратуру. Так, для изучения затрат энергии или влияния на организм газового состава и температуры воздуха, а также для исследования высшей нервной деятельности животных помещают на определённый срок в специальные камеры, снабжённые соответствующим оборудованием (датчиками, источниками раздражений, приспособлениями для сбора выдыхаемого воздуха, мочи и фекалий).

Получает распространение метод регистрации физиологических функций, преобразованных в электрические сигналы, на расстоянии. При этом используют миниатюрные радиопередатчики, вводимые внутрь организма («радиопилюли») или укрепляемые снаружи, а также системы телеметрии и видеозаписи. Этот метод позволяет регистрировать физиологические функции (дыхание, сердечную деятельность и др.) при свободном поведении животных или при выполнении определённой работы, например при движении под седлом.

В перспективе предварительное операционное воздействие на животных при хронических экспериментах вообще будет сведено к минимуму.

Моделирование функций в физиологии основывается на рассмотрении организма как биокибернетической системы.

Физиологические модели разнообразны по форме. К теоретическим моделям можно отнести, в частности, умозрительные гипотезы и схемы, основанные на логических построениях, а также математические формулы и уравнения, описывающие закономерности протекания процесса (например, кривая роста животных или линейная динамическая модель молочной продуктивности).

Физические модели – это аппараты, имитирующие ту или иную функцию и построенные на основании экспериментально полученных количественных параметров (электронная модель нервной клетки, модель «искусственного рубца» у жвачных и др.).

Метод моделирования позволяет, с одной стороны, проверить вне организма правильность физиологических гипотез, а с другой – воспроизвести на модели элементы тех или иных функций или разработать устройства, временно заменяющие некоторые органы.

Вместе с тем необходимо помнить, что любая физическая или математическая модель не могут полностью охватить биологической закономерности, представляющей собой результат сложной цепи взаимодействий. Поэтому физиологическое моделирование предполагает упрощение задачи сложной функции и имеет границы применимости.

В заключение следует отметить, что в физиологии животных широко и плодотворно применяются физико-химические методы исследования: колориметрия, спектрофотометрия, рентгенография, электронная микроскопия, метод радиоактивных индикаторов.

В качестве подопытных используют лабораторных (собак, кроликов, морских свинок, лягушек) или сельскохозяйственных животных (птицу, овец, коз, свиней, крупный рогатый скот, лошадей). Подопытных животных содержат в условиях, соответствующих критериям гуманного обращения с ними. Эти критерии объединяют ветеринарно-санитарную обстановку, предотвращение повреждений, исключение стрессовых воздействий, удовлетворение основных физиологических потребностей животных. Из научной и учебной работы должны быть исключены эксперименты, болезненные (без наркоза) или мучительные для животных.

Экспериментальные данные, полученные в опытах на лабораторных и сельскохозяйственных животных, могут быть использованы для объяснения соответствующих функций у человека. Однако полной аналогии здесь проводить нельзя. Физиологические процессы у человека, особенно связанные с высшими формами поведения, качественно своеобразны, что обусловлено единым влиянием на него биологических и социальных факторов. Поэтому особенности физиологических функций у людей изучаются особыми методическими приёмами и являются предметом специального раздела физиологии – физиологии человека.

Контрольные вопросы:

1.Основные задачи и разделы физиологии.

2.Экспериментальные методы изучение физиологи человека и животных.

3.Моделирование функций организма человека и животных.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Дата публикования: 2014-12-30; Прочитано: 257 | Нарушение авторского права страницы

Studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.003 с)…

Органы выделения

Строение почки: 1 — корковый слой, 2 — мозговой слой, 3 — почечная лоханка Строение почек и их значение.

Что изучают анатомия и физиология человека

В процессе диссимиляции в организме образуются продукты распада, которые подлежат выведению:…

Орган зрения (Таблица)

Орган зрения (Таблица) Строение глаза: 1- белочная оболочка, 2- сосудистая оболочка. 3-стекловидное тело, 4 — сетчатка, 5 — зрительный нерв, 6 — слепое пятно, 7 — роговица, 8 — хрусталик, 9 — зрачок,…

Нервная система (Таблица)

Нервная система (Таблица) Большое полушарие головного мозга человека — вид сбоку Центральная нервная система Нервная система головной мозг Спинной мозг большие…

Обмен веществ

Обмен веществ Обмен веществ и энергии — основное свойство живого. В цитоплазме клеток органов и тканей постоянно идет процесс синтеза сложных высокомолекулярных соединений и одновременно…

Нервная система

Нервная система В организме человека работа всех его органов тесно связана между собой, и поэтому организм функционирует как единое целое. Согласованность функций внутренних органов обеспечивает нервная…

Мышцы (Таблица)

Часть тела: Голова Название мышц Прикрепление мышц Тип мышечной ткани Характер работы Функции Жевательные Одним концом к височной кости черепа, другим к челюсти Поперечно-полосатая Произ-вольный Движение…

Мышцы, их строение и значение

Мышцы, их строение и значение Сокращение мышц обеспечивает движение тела и удержание его в вертикальном положении. Вместе со скелетом мышцы придают телу форму. С деятельностью мышц связана…

Мочевыделительная система (Таблица)

Мочевыделительная система (Таблица) Схема строения мочевыделительной системы: 1 — надпочечник, 2 — ворота почки, 3 — аорта, 4 — вена, 5 — мочеточник, 6 — мочевой пузырь, 7 — мочеиспускательный…

Кровь

Кровь Внутренняя среда организма. Обмен веществ между организмом и внешней средой заключается в поступлении в организм кислорода и питательных веществ и последующем выделении из него образующихся…

Кожа (Таблица)

Кожа (Таблица) Схема строения кожи1 — эпидермис, 2 — дерма, 3 -подкожная жировая клетчатка, 4 — волос, 5 — сальная железа, 6 — волосяная сумка, 7 — корень волоса, 8 — потовая железа, 9 — кожная артерия,…

Кожа Кожа состоит из двух слоев: надкожицы, или наружного слоя, и собственно кожи — внутреннего слоя. Надкожица, или эпидермис, — поверхностный слой кожи эктодермального происхождения,…

Иммунитет

Иммунитет Общее значение иммунитета Под иммунитетом понимают защитные системы организма, работающие против всего чужеродного, объединяемого под общим названием «антигена». В роли антигена…

Железы внутренней секреции (Таблица)

Железы внутренней секреции (Таблица) Желе- зы Рас- поло- жение Строение Горм- оны Воздействие на организм норма гиперфункция (избыточное действие) гипофункция…

Зрительный анализатор

Зрительный анализатор Зрительный анализатор. Представлен воспринимающим отделом — рецепторами сетчатой оболочки глаза, зрительными нервами, проводящей системой и соответствующими участками…

Железы внутренней секреции

Железы внутренней секреции Важное значение в жизнедеятельности человека и животных имеют биологически активные вещества — гормоны. Они вырабатываются особыми железами, которые богато…

Дыхательная сискема (Таблица)

Дыхательная сискема (Таблица) Схема строения дыхательных путей: 1 — носовая полость, 2 — носоглотка, 3 — гортань, 4 — трахея, 5 — бронх, 6 — бронхиола, 7 — альвеолы, 8 — диафрагма,…

Дыхательная система

Дыхательная система Дыханием называется процесс газообмена между организмом и окружающей, средой. Жизнедеятельность человека тесно связана с реакциями биологического окисления…

Внутренняя среда организма (Таблица)

Внутренняя среда организма (Таблица) Внутренняя среда Состав Местонахождение Источник и место образования Функции Кровь Плазма (50-60% объема крови): вода…

Введение. Понятия рост и развитие организма. Возрастная физиология изучает возрастные особенности функций организма, их становление, сохранение, угасание

Возрастная физиология изучает возрастные особенности функций организма, их становление, сохранение, угасание, утрату, компенсацию и восстановление на протяжении всего жизненного цикла. Иными словами, возрастная физиология - это физиология онтогенеза. При изучении онтогенеза челове­ка прежде всего используются показатели роста и развития.

Слово физиология

Последние два понятия - основные для возрастной физиоло­гии, между ними имеются существенные различия. Ростом обычно называют либо в точном смысле процесс увеличения размеров и массы организма (или его частей) за счет увеличе­ния числа и размеров клеток и неклеточных структур в резуль­тате преобладания процессов анаболизма в обмене веществ и энергии, либо, упрощенно говоря, - показатель длины тела от макушки головы до подошвенной опоры стопы. Таким об­разом, рост — это количественная характеристика воз­растных изменений.

Развитие организма представляет собой необратимый, за­кономерно направленный, непрерывно протекающий процесс не только количественных, но и качественных изменений в организме, выражающийся в усложнении структуры, функцио­нальной специализации, совершенствовании и появлении но­вых функций, имеющий в своей морфологической основе три составляющих: рост тела, дифференцировку клеток, тканей и органов, формообразование (морфогенез). Индивидуальное раз­витие организма имеет вначале прогрессивное (эмбриональное и постэмбриональное развитие до достижения зрелого возрас­та), а затем регрессивное течение (старение). Следовательно, развитие включает в себя преимущественно качественные изменения организма на протяжении жизненного цикла.

Процессы роста и развития находятся в определенной за­висимости друг от друга, обусловлены обменными процесса­ми и функциональными изменениями в клетках и тканях тела и протекают тем интенсивнее, чем моложе организм. До 20- 22 лет оба процесса непрерывны, но скорость их течения не всегда постоянна: периоды усиления и ускорения роста и раз­вития сменяются периодами ослабления и замедления, и на­оборот. Развитие человека не останавливается с прекращением роста, оно приобретает новые возрастные особенности. Среди прочих живых существ человек имеет наибольшую продолжи­тельность роста и развития.

В современном понимании онтогенез - это не только рост и развитие до наступления периода зрелости организма, а вся последовательность жизненных процессов, начиная с момента возникновения оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) и кон­чая старостью и смертью. Значительную часть жизни занимает процесс созревания.

Созревание - это приобретение в ходе развития такого совершенства функций, которое обеспечивает адекватные и эффективные реакции и формы поведения, не­обходимые для сохранения жизни и здоровья, осуществления общественно полезной деятельности, создания семьи и вос­произведения потомства.

Рост, развитие и созревание — разные стороны единого процесса жизнедеятельности организма, в основе которого ле­жат обмен веществ и энергии, совершенствование механизмов гомеостаза и повышение адаптивности (приспособляемости) организма при изменениях окружающей среды и требований социума.

Онтогенез есть ряд качественных преобразований в орга­низме, наследственно обусловленных и осуществляющихся под влиянием внешней среды. Наследственность — это передача родительских признаков и качеств детям. Одни из этих качеств обнаруживаются без каких-либо специальных исследований (внешние данные, осанка, походка, голос, особенности пове­дения, способности)^ другие могут быть обнаружены только посредством лабораторной диагностики (набор хромосом, группа крови, обменные процессы и др.). Наследственность может быть благоприятной или отягощенной (неблагоприят­ной), но и то и другое имеет относительный характер. Так, за­датки, обеспечивающие развитие способностей, при благопри­ятных условиях ярко проявляются, а при неблагоприятном стечении обстоятельств угасают, не достигая уровня развития одаренности родителей. Отягощенная наследственность, хотя

и ограничивает развитие ребенка, но не является «окончатель­ным приговором», она может быть управляемой, поддающейся коррекции. Тем не менее, наследственные признаки устойчи­вы и прослеживаются на протяжении многих поколений.

Развитие человека немыслимо без влияния той среды, в которой он находится. Многочисленные факторы внешней среды можно условно разделить на физические, химические, биологические, социальные, но реально на организм всегда действует комплекс факторов. Подчеркивая роль среды в разви­тии человека, И.М. Сеченов утверждал: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, по­этому в научное определение организма должна входить и сре­да, влияющая на него» . Рассматривая значение на­следственности и среды для развития человека, нельзя отда­вать предпочтение одному из двух, либо пренебрегать чем-то из них.

На основе многочисленных исследований развития детей Л.С. Выготский сделал следующие обобщения, сформулирован­ные в виде законов и применимые к любому возрасту. Первый закон, или первая особенность детского развития, заключается в том, что «это есть процесс, протекающий во времени, но протекающий циклически… Второй основной закон детского развития гласит, что отдельные стороны ребенка развиваются не равномерно и не пропорционально» .

Цель возрастной физиологии, как ее определил А.А. Маркосян, - это изучение закономерностей «становления и раз­вития физиологических функций организма на протяжении его жизненного пути от оплодотворения до конца жизни» . Основными задачами возрастной физиологии в настоя­щее время являются изучение особенностей функций органов, систем и целого организма в онтогенезе; выявление основных факторов, определяющих развитие организма в различные воз­растные периоды; установление объективных критериев каж­дого возрастного периода (возрастных стандартов).

1. Наследственность и среда.

Среда — это вся совокупность окружающих человека условий. Эти условия складываются из факторов:

ü Неорганической природы (свет, температура, содержание кислорода);

ü Факторы органической природы (разнообразные воздействия, оказываемые человеку другими живыми существами);

ü Социальных факторов 9мать, семья, ясли, д/с, школа и т.д.)

Из среды организм получает все вещества, необходимые для жизнедеятельности, а в окружающую среду выделяет ненужные продукты обмена.

Наследственность — способность родительских организмов передавать потомству все свои признаки и свойства. Это свойство живой природы.

Генотип человека определяет его фенотип (внешние свойства).

1) Пренатальное развитие (эмбриональное). Формирование органов и функциональных систем ребенка в процессе эмбриогенеза находится под контролем генотипа, но факторы внешней среды играют не последнюю роль. Для зародыша — первичной средой является материнский организм. Многие факторы влияющие на материнский организм, сказываются на развитии зародыша. Критические периоды — наибольшая чувствительность к действию внешних факторов: начало пренатального развития первые 3 недели (закладываются все важнейшие органы), 4-7 недели (дальнейшее развитие всех органов).

К моменту рождения — все органы сформированы в общих чертах.

2) Постнатальное развитие ребенка (после рождения ). Методы изучения удельного значения среды и наследственности: выделяют 2 группы одинаковых по генотипу и помещают в различные условия, близнецовый — изучают морфологическое сходство, влияние различных условий жизни. С помощью метода было установлено важное значение среды в развитии многих морфологических свойств — рост, вес, физическое развитие, и для развития психических способностей человека — свойств памяти, силы произвольного внимания, мыслительной деятельности, особенности характера.

У новорожденных мозг незрелый в морфологическом и функциональном отношении (80-90% нервных клеток созревают после рождения). В специальных опытах было показано, что способность ребенка решать сложные задачи зависит от его опыта и тренировки.

Одаренность наследуется, но степень развития его способностей будет целиком зависеть от воспитания.

Наследственность определяет лишь потенциальные пределы физического и психического развития детей и подростков, степень развития физ. И псих. особенностей ребенка зависит от факторов внешней среды.

Физиология человека

В настоящее время наметился кризис физиологии. По мнению выдающегося отечественного физиолога А.М.Уголева 1 : “физиология — одна из самых великих наук о жизни, – к середине XX века уступила свое почетное место новым молодым и рожденным в её недрах наукам: биофизике, биохимии, биологической математике и другим.”

Корни многих не решаемых фундаментальных проблем современности связаны с развитием узких специализаций. И только Физиолог может решить проблему долголетия, лечения системных болезней, механизма психических процессов, а соответственно создания искусственного интеллекта и многие другие.

Физиология человека и животных является теоретической основой медицины. Пока мы не узнаем все тонкости устройства человеческого организма, мы не научимся лечить его поломки. Много ли мы сегодня знаем о природе человеческого организма? Наверно, немного, если по данным статистики, даже в США, когда врачи бастуют, то смертность уменьшается.

Главной причиной его пессимизма является состояние проблемы механизмов работы мозга. По мнению С.Лема, современный уровень наших знаний о механизмах работы мозга настолько далек от их разгадки, что он потерял веру в искусственный интеллект, поскольку в его представлении познание человеческого мозга и создание искусственного разума — две взаимосвязанные проблемы.

Чтобы ответить на многочисленные вопросы о природе человека, исследователю приходится опускаться (а может подниматься) на клеточный уровень. Не постигнув природы живого вообще, нельзя понять, как работает многоклеточный ансамбль организма человека. Поэтому предметом её изучения являются не только органы и ткани, но и жизнь на уровне отдельных клеток. Ведь по большому счету, мы с вами, не больше и не меньше, как колонии одноклеточных организмов.

Поэтому физиология — величайшая из наук. Она занимается изучением фундаментальных проблем современности: процессов жизни одноклеточных и многоклеточных организмов и связанных с ними проявлениями. Современный физиолог должен знать природу живых организмов, начиная с клеточного уровня, с самых простых многоклеточных организмов, иначе не постичь природы человека. Физиология — это синтетическая наука, она синтезирует знания многих областей человеческого знания о природе живого. Физиология — это больше чем раздел биологии, это философия живых организмов, это философия жизни на нашей планете, а физиолог – философ биологии.

Одной из причин кризиса физиологической науки, по мнению А.М.Уголева, является разделение целостных физиологических процессов на части и рассмотрение их в отдельности: дыхание, пищеварение, кровообращение и др. Последующие попытки механического сложения не позволяют охарактеризовать организм как систему хорошо скоординированных друг с другом последовательных и параллельных операций. Понять существо жизни возможно, объединив разрозненные факты, получаемые многими биологическими науками, и сделать это может только классический физиолог.

Одной из актуальных проблем современной науки является создание искусственного интеллекта. В шестидесятых годах писатель-фантаст, футуролог С.Лем под впечатлением успехов новой науки кибернетики предсказывал создание искусственной мыслящей машины к концу XX века. Не так давно в интервью журналу «Компьютерра» №392 тот же С.Лем признался, что разочаровался в перспективах создания в ближайшем и отдаленном будущем искусственного разума.

Таким образом, перед физиологией стоит целый ряд актуальных фундаментальных проблем, без решения которых общество не сможет эффективно развиваться.

Физиология имеет следующие частные разделы, например: физиология центральной нервной системы (ЦНС) – исследующая функции нервной системы; физиология сердечно-сосудистой системы, пищеварения, физиология почек, эндокринной системы, половой и т.д.

Некоторые разделы физиологии могут иметь целевую направленность, например: возрастная физиология, космическая, сравнительная, труда, эволюционная; экологическая физиология – раздел физиологии, изучающий особенности жизнедеятельности организма в зависимости от климато-географических условий и конкретной среды обитания; авиационная физиология – изучает реакции организма человека на воздействие факторов авиационного полёта с целью разработки методов и средств защиты летного состава от неблагоприятного воздействия.

1. Уголев А.М. Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций. Л.:Наука, 1985.

Физиология - это наука о том, как функционируют органы и системы живых организмов. Что изучает наука физиология? Больше, чем любая другая она изучает биологические процессы на элементарном уровне для того, чтобы объяснить, как работает каждый отдельный орган и весь организм в целом.

Понятие «физиология»

Как сказал один знаменитый физиолог Эрнест Старлинг, физиология сегодня - это медицина завтрашнего дня. - это наука о механических, физических и биохимических функциях человека. которая служит основой для современной медицины. Как дисциплина, она имеет отношение к таким областям, как медицина и здравоохранение, и создает основу для понимания того, как человеческий организм адаптируется к стрессам, болезням и физической активности.

Современные исследования в области физиологии человека способствуют появлению новых способов обеспечения и повышения качества жизни, развитию новых медицинских методов лечения. Основным принципом, который является основой для изучения физиологии человека, является поддержание гомеостаза посредством функционирования сложных систем управления, охватывающих все уровни иерархии человеческой структуры и функций (клеток, тканей, органов и систем органов).

Физиология человека

Как наука занимается изучением механических, физических и биохимических функций человека в добром здравии, его органы и клетки, из которых они состоят. Основной уровень внимания физиологии - это функциональный уровень всех органов и систем. В конечном счете наука дает представление о комплексных функциях организма в целом.

Анатомия и физиология являются тесно связанными между собой областями исследования, анатомия изучает формы, а физиология - функции. Что изучает наука физиология человека? Эта биологическая дисциплина занимается изучением того, как тело функционирует в нормальном состоянии, а также исследует возможные дисфункции организма и различные заболевания.

Что изучает наука физиология? Физиология дает ответы на вопросы о том, как работает тело, что происходит, когда человек рождается и развивается, о том, как системы организма адаптируются в условиях стрессов, таких как физические упражнения или экстремальные условия окружающей среды, и о том, как изменяются функции организма при болезненных состояниях. Физиология затрагивает функции на всех уровнях, от нервов - к мышцам, от головного мозга - к гормонам, от молекул и клеток - до органов и систем.

Системы человеческого тела

Физиология человека как наука изучает функции органов человеческого тела. Телосложение включает в себя нескольких систем, которые работают вместе для нормального функционирования всего организма. Некоторые системы взаимосвязаны между собой, и один или несколько элементов одной системы могут быть частью или служить другой.

Выделяют 10 основных систем организма:

1) Сердечно-сосудистая система отвечает за перекачивание крови через вены и артерии. Кровь должна поступать в организм, постоянно вырабатывая топливо и газ для органов, кожи и мышц.

2) Желудочно-кишечный тракт отвечает за обработку пищи, ее переваривание и преобразование ее в энергию для организма.

3) отвечает за воспроизводство.

4) состоит из всех ключевых желез, отвечающих за выработку секреций.

5) - это так называемый «контейнер» для тела, для защиты внутренних органов. Ее главный орган, кожа, покрыт большим количеством датчиков, которые передают внешние сенсорные сигналы в головной мозг.

6) Опорно-двигательная система: скелет и мышцы ответственны за общую структуру и форму человеческого тела.

7) Дыхательная система представлена носом, трахеями и легкими и отвечает за дыхание.

8) помогает организму избавиться от нежелательных отходов.

9) Нервная система: сеть нервов соединяет мозг с остальным телом. Эта система отвечает за чувства человека: зрение, обоняние, вкус, осязание и слух.

10) Иммунная система защищает или пытается защитить тело от болезни и недуга. Если в организм проникают инородные тела, то система начинает вырабатывать антитела для защиты организма и уничтожения нежелательных гостей.

Кому и для чего нужно знать физиологию человека?

То, что изучает наука физиология человека, может быть увлекательной темой для врачей и хирургов. Кроме медицины, затрагиваются также другие области знаний. Данные физиологии человека имеют важное значение для спортивных специалистов, таких как тренер и физиотерапевт. Кроме того, в рамках мировой практики медицины применяются различные виды терапии, например, массаж, где также важно знать, как устроено тело, чтобы проводимое лечение было максимально эффективно и приносило только пользу, а не вред.

Роль микроорганизмов

Микроорганизмы играют ключевую роль в природе. Они делают возможным переработку материалов и энергии, они могут быть использованы как клеточные «фабрики» по производству антибиотиков, ферментов и пищевых продуктов, они также могут вызвать инфекционные заболевания у человека (например, заражение пищевым способом), животных и растений. Их существование напрямую зависит от способности к адаптации в переменчивой окружающей среде, наличия питательных веществ и света, важную роль играет также рН-фактор, такие категории, как давление, температура и многие другие.

Физиология микроорганизмов

Основу жизнедеятельности микроорганизмов и всех остальных живых существ составляет обмен веществ с окружающей средой (метаболизм). При изучении такой дисциплины, как физиология микроорганизмов, важную роль играет метаболизм. Это процесс построения химических соединений в клетке и их разрушения в процессе деятельности для получения необходимой энергии и строительных элементов.

Метаболизм включает в себя анаболизм (ассимиляция) и катаболизм (диссимиляция). Физиология микроорганизмов изучает процессы роста, развития, питания, способы получения энергии для осуществления этих процессов, а также их взаимодействие с окружающей средой.

Физиология дословно – это учение о природе.

Физиология – это наука, изучающая процессы жизнедеятельности организма, составляющих его физиологических систем, отдельных органов, тканей, клеток и субклеточных структур, механизмы регуляции этих процессов, а так же действие факторов внешней среды на динамику жизненных процессов.

История развития физиологии

Первоначально представление о функциях организма складывались на основе работ ученых Древней Греции и Рима: Аристотеля, Гиппократа, Галена и других, а так же ученых Китая и Индии.

Физиология стала самостоятельной наукой в XVII веке, когда наряду с методами наблюдения за деятельностью организма началась разработка экспериментальных методов исследования. Этому способствовали работы Гарвея, изучающего механизмы кровообращения; Декарта, описывающего рефлекторный механизм.

В XIX-XX веках физиология интенсивно развивается. Так, исследования возбудимости тканей провели К. Бернард, Лапик. Значительный вклад внесли ученые: Людвиг, Дюбуа-Реймон, Гельмгольц, Пфлюгер, Бэлл, Пенгли, Ходжкин и отечественные ученые Овсяников, Ниславский, Цион, Пашутин, Введенский.

Отцом русской физиологи называют Ивана Михайловича Сеченова. Выдающееся значение имели его труды по изучению функций нервной системы (центральное или сеченовское торможение), дыхания, процессов утомления и другое. В своей работе «Рефлексы головного мозга» (1863г) он развил идею о рефлекторной природе процессов, происходящих в мозге, включая процессы мышления. Сеченов доказал детерминированность психики внешними условиями, т.е. ее зависимость от внешних факторов.

Экспериментальное обоснование положений Сеченова осуществил его ученик Иван Петрович Павлов. Он расширил и развил рефлекторную теорию, исследовал функции органов пищеварения, механизмы регуляции пищеварения, кровообращения, разработал новые подходы в проведении физиологического опыта «методы хронического опыта». За работы по пищеварению в 1904 году ему была присуждена Нобелевская премия. Павлов изучал основные процессы, протекающие в коре больших полушарий. Используя разработанный им метод условных рефлексов, он заложил основы науки о высшей нервной деятельности. В 1935 году на всемирном конгрессе физиологов И. П. Павлов был назван патриархом физиологов мира.

Цель, задачи, предмет физиологии

Опыты на животных дают много сведений для понимания функционирования организма. Однако, физиологические процессы, протекающие в организме человека, имеют значительные отличия. Поэтому в общей физиологии выделяют специальную науку – физиологию человека. Предметом физиологии человека является здоровый человеческий организм.

Основные задачи:

1. Исследование механизмов функционирования клеток, тканей, органов, систем органов, организма в целом.

2. Изучение механизмов регуляции функций органов и систем органов.

3. Выявление реакций организма и его систем на изменение внешней и внутренней среды, а так же исследование механизмов возникающих реакций.

Эксперимент и его роль

Физиология – наука экспериментальная и ее основным методом является эксперимент.

1. Острый опыт или вивисекция («живосечение»). В его процессе под наркозом производят хирургическое вмешательство и исследуют функцию открытого или закрытого органа. После опыта выживания животного не добиваются. Длительность таких опытов – от нескольких минут до нескольких часов. Например, разрушение мозжечка у лягушки. Недостатками острого опыта являются малая продолжительность опыта, побочное влияние наркоза, кровопотери и последующая гибель животного.

2. Хронический опыт осуществляется путем проведения на подготовительном этапе оперативного вмешательства для доступа к органу, а после заживления приступают к исследованию. Например, наложение фистулы слюнного протока у собаки. Эти опыты имеют продолжительность до нескольких лет.

3. Иногда выделяют подострый опыт. Его длительность – недели, месяцы.

Эксперименты на человеке коренным образом отличаются от классических.

1. Большинство исследований проводят неинвазивным путем (ЭКГ, ЭЭГ).

2. Исследования, не наносящие вред здоровью испытуемого.

3. Клинические эксперименты – изучение функций органов и систем при их поражении или патологии в центрах их регуляции.

Регистрация физиологических функций проводится различными методами: простые наблюдения и графическая регистрация.

В 1847 году Людвиг предложил кимограф и ртутный манометр для регистрации кровяного давления. Это позволило свести к минимуму опытные ошибки и облегчить анализ полученных данных. Изобретение струнного гальванометра позволило зарегистрировать ЭКГ.

В настоящее время в физиологии большое значение имеет регистрация биоэлектрической активности тканей и органов и микроэлектронный метод. Механическую активность органов регистрируют с помощью механо-электрических преобразователей. Структуру и функцию внутренних органов изучают с помощью ультразвуковых волн, ядерно-магнитного резонанса, компьютерной томографии.

Все данные, полученные с помощью этих методик, поступают на электрические пишущие устройства и регистрируются на бумаге, фотопленке, в памяти компьютера и в дальнейшем анализируются.

Связь физиологии с другими науками

Физиология – теоретическая основа медицины. Она является фундаментом для решения проблем, связанных с сохранением здоровья и работоспособности человека в разных условиях существования и в разные возрастные периоды.

Чтобы распознать болезнь, нужно знать нормальное состояние функций организма, а чтобы ее лечить, нужно иметь представление о механизмах изменчивости функций организма. Поэтому физиология, являясь основополагающей биологической наукой, тесно связана и с другими науками.

Так, без знания законов физики, невозможно объяснение биоэлектрических явлений в тканях, цвето- и звуковосприятие. Без применения данных химии нельзя описать процессы обмена веществ, пищеварения и дыхания. Поэтому на стыке этих наук с физиологией выделились биохимия, биофизика. Физиология тесно связана с морфологическими науками цитологией и гистологией, анатомией. Физиология связана с кибернетикой, которая изучает процессы управления внутри организма, механизмы обратной связи. Физиология раскрывает материальные основы некоторых высших функций человеческого мозга и тем самым тесно связана с психологией.

Математика, как способ обработки данных и моделирования процессов, широко применяется в физиологии. Физиология тесно связана с клиническими дисциплинами.

Основные разделы физиологии.

1. Общая физиология изучает основные закономерности жизнедеятельности организма и механизмы основных процессов.

2. Частная физиология – функции отдельных клеток, органов и физиологических систем. В ней выделяют физиологию мышечной ткани, физиологию сердца и другие.

3. Разделы, имеющие специфические предметы исследования и использующие особые подходы: эволюционная, сравнительная физиология.

4. В физиологии человека выделяют прикладные разделы: возрастная, клиническая физиология, физиология труда и спорта, авиационная и космическая физиология.

5. Некоторые разделы физиологии являются базой для психологии: физиология высшей нервной деятельности, физиология центральной нервной системы.

Физиология - динамическое изучение функций живого организма и составляющих его органов, клеток и молекул - всегда развивалась вместе с медициной: и столетия тому назад, и сейчас цели и задачи физиологии человека (медицинской физиологии) прежде всего ориентированы на здоровье человека.

Этимология. В дневнегреческом языке термин physiologia появился примерно за 600 лет до нашей эры. Как в древнегреческом, так и в латинском языках термин physiologia образован из корней «физио» (греч. physis - природа, природные свойства) и «логос» (греч. logos - учение, наука).

Содержательные определения. Отечественный «Энциклопедический справочник медицинских терминов» определяет корневую часть «физио-» как составную часть сложных слов, означающую «относящийся к природе, к природным свойствам, к физическим факторам», а термин «физиология» как медико-биологическую науку, изучающую жизнедеятельность целостного организма и его частей (систем, органов, тканей, клеток) и выявляющую причины, механизмы и закономерности жизнедеятельности организма и его взаимодействия с окружающей средой.

Полный словарь современного английского языка «Random House Webster"s Unabridged Dictionary»: «физиология - наука о функциях живых организмов и их частей, включая все химические и физические процессы, происходящие в них».

«Британская Энциклопедия» (http://www.britannica.com): «физиология - изучение функционирования живых организмов и составляющих его клеток, органов и тканей».

Медицинская физиология - фундамент современной медицины - изучает функции организма человека во взаимодействии с окружающей средой. Все системы организма взаимосвязаны, а их функции дополняют друг друга. Жизнедеятельность целостного организма определяется функциями систем отдельных органов, которые зависят от того, как работают клетки, входящие в их состав. В свою очередь, активность клеток определяется взаимодействием между субклеточными структурами и неисчислимым количеством внутриклеточных молекул. Таким образом, медицинская физиология , изучая организм как единое целое, приходит к интегрированному пониманию процессов, происходящих на уровне молекул, клеток и органов.

Связь физиологии с медициной и другими биологическими науками

Медицина заимствовала из физиологии физико-химические представления об организме и его функциях (например, физиологические показатели жизнедеятельности органов и систем здорового человека для оценки понятий «здоровье» и «болезнь»; отклонения от физиологической нормы клиническая медицина оценивает как проявления заболевания). Например, нарушение одной функции (сократимость миокарда в виде слабости сердечной мышцы) вызывает первичный патологический эффект (уменьшение сердечного выброса), а нарушение насосной функции сердца в свою очередь приводит к серии вторичных эффектов (отёкам, гипоксии и т.д.), что запускает физиологические регулирующие механизмы обратной связи.

Физиологи разработали многие методы и тесты для контроля жизнедеятельности организма. Такие функциональные пробы применяют для диагностики заболеваний, мониторинга течения болезни и для оценки результатов применяемой терапии (например, мониторинг деятельности сердца, дыхательные функциональные тесты, почечные пробы, определение количества различных ионов, газов и гормонов в плазме крови).

Физиология - прародительница ряда биологических наук - биохимии, биофизики, биоэнергетики и др. Начиная от зарождения физиологии как экспериментальной науки (открытие английским врачом и физиологом Уильямом Гарвеем в 1628 г. кровообращения) физиология постепенно превращается из качественной - описывающей физиологические феномены - дисциплины, в науку количественную, раскрывающую суть реально происходящих процессов на молекулярном уровне.

Орлов Р.С., Ноздрачёв А.Д. Нормальная физиология: Учебник. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 688 с.
Глава 1. Основные понятия и принципы. С. 7-8.

Гарвей Уильям (Garvey W.), английский врач и исследователь, отец научной физиологии (1578–1657). В своей знаменитой книге (1628) «Expercitato anatomica de motu cordis et sanguinis in animalibus» (Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных) обосновал представление о циркуляции крови по замкнутой системе сосудов. Сердцу отводилась роль насоса, оно выбрасывало кровь в артерии, те переносили её к тканям. От тканей кровь оттекала по венам. Из этого следовало, что кровь должна каким-то образом проникать сквозь ткани из артерий в вены. Гарвей не мог увидеть мельчайшие сосуды, связывающие артерии с венами, но теоретически доказал их существование.

Физиология (от греческих слов: физис – природа, логос – учение, наука) наука о функциях и процессах, протекающих в организме или его составляющих системах, органах, тканях, клетках, и механизмах их регуляции, обеспечивающих жизнедеятельность человека и животного в их взаимодействии с окружающей средой.

Под функцией понимают специфическую деятельность системы или органа. Например, функциями желудочно-кишечного тракта являются моторная, секреторная, всасывательная; функцией дыхания обмен О 2 и СО 2 ; функцией системы кровообращения движение крови по сосудам; функцией миокарда сокращение и расслабление; функцией нейрона возбуждение и торможение, и т.д.

Процесс определяют как последовательную смену явлений или состояний в развитии какого-либо действия или совокупность последовательных действий, направленных на достижение определенного результата.

Система в физиологии подразумевает совокупность органов или тканей, связанных общей функцией. Например, сердечно-сосудистая система, обеспечивающая с помощью сердца и сосудов доставку тканям питательных, регуляторных, защитных веществ и кислорода, а также отвод продуктов обмена и теплообмена. Речедвигательная система – совокупность образований, обеспечивающих в норме реализацию речевой способности человека в виде воспроизведения устной и вокальной речи.

Надежность биологических систем – свойство клеток, органов, систем организма выполнять специфические функции, сохраняя характерные для них величины в течение определенного времени. Основной характеристикой надежности систем служит вероятность безотказной работы. Организм повышает свою надежность различными способами:

1) путем усиления регенеративных процессов, восстанавливающих погибшие клетки,

2) парностью органов (почки, доли легкого и др.),

3) использованием клеток и капилляров в работающем и неработающем режиме: по мере нарастания функции включаются ранее не функционирующие,

4) использованием охранительного торможения,

5) достижением одного и того же результата разными поведенческими действиями.

Физиология изучает жизнедеятельность организма в норме. Норма – это пределы оптимального функционирования живой системы, трактуется по-разному:

а) как средняя величина, характеризующая какую-либо совокупность событий, явлений, процессов,

б) как среднестатистическая величина,

в) как общепризнанное правило, образец.

Физиологическая норма это биологический оптимум жизнедеятельности; нормальный организм это оптимально функционирующая система. Под оптимальным функционированием живой системы, понимают наиболее согласованное и эффективное сочетание всех ее процессов, лучшее из реально возможных состояний, соответствующее определенным условиям деятельности этой системы.

Механизм – способ регулирования процесса или функции. В физиологии принято рассматривать механизмы регуляции; местный (например, растяжение сосудов при повышении артериального давления), гуморальный (влияние на функции и процессы гормонов или гуморальных агентов), нервный (усиление или ослабление процессов при возбуждении или торможении импульсации в первых), центральный (командные посылки из центральной нервной системы).

Под регуляцией понимают минимизацию отклонения функций либо их изменение с целью обеспечения деятельности органов и систем. Этот термин употребляют только в физиологии, а в технических и междисциплинарных науках ему соответствуют понятия «управление» и «регулирование». В этом случае автоматическим регулированием называется либо поддержание постоянства некоторой регулируемой величины, либо ее изменение по заданному закону (программное регулирование), либо в соответствии с некоторым изменяемым внешним процессом (следящее регулирование). Автоматическим управлением называется более обширная совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с целью управления. Кроме решения задач регулирования, автоматическое управление охватывает механизмы самонастройки (адаптации) систем управления в соответствии с изменением параметров объекта или внешних воздействий, автоматического выбора наилучших режимов из нескольких возможных. В силу этого термин «управление» более точно отражает принципы регулирования в живых системах. В случае программного регулирования регуляция осуществляется «по возмущению», в случае следящего – «по отклонению».

Реакцией называют изменения (усиление или ослабление) деятельности организма или его составляющих в ответ на раздражение (внутреннее или внешнее). Реакции могут быть простые (например, сокращение мышцы, выделение секрета железой) или сложные (пищедобывание). Они могут быть пассивными, возникающими в результате внешних механических усилий, либо активными в виде целенаправленного действия, осуществляемого в результате нервных или гуморальных влияний, или под контролем сознания и воли.

Секрет – специфический продукт жизнедеятельности клетки, выполняющий определенную функцию и выделяющийся на поверхность эпителия или во внутреннюю среду организма. Процесс выработки и выделения секрета называется секрецией. По характеру секрет делят на белковый (серозный), слизистый (мукоидный), смешанный и липидный.

Раздражение – воздействие на живую ткань внешних или внутренних раздражителей. Чем сильнее раздражение, тем сильнее (до определенного предела) и ответная реакция ткани; чем длиннее раздражение, тем сильнее (до определенного предела) и ответная реакция ткани.

Раздражитель – факторы внешней и внутренней среды или их изменения, которые оказывают на органы и ткани влияния, выражающиеся в изменении активности последних. В соответствии с физической природой воздействия раздражители делят на механические, электрические, химические, температурные, звуковые и т.д. Раздражитель может быть по величине пороговым, т.е. оказывающим минимальное эффективное воздействие; максимальным, предъявление которого вызывает эффекты, не изменяющиеся при усилении раздражителя; сверхсильным, действие которого может оказывать повреждающий и болевой эффект, или приводить к неадекватным ощущениям.

Рефлекторная реакция – ответное действие или процесс в организме (системе, органе, ткани, клетке), вызванные рефлексом.

Рефлекс – возникновение, изменение или прекращение функциональной активности органов, тканей или целостного организма, осуществляемое при участии центральной нервной системы в ответ на раздражение нервных окончаний (рецепторов).

Под влиянием различных стимулов, вследствие свойства живой протоплазмы возбудимости, в организме осуществляются процессы возбуждения и торможения. Возбудимость – способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения реакцией возбуждения. Чем ниже пороговая сила раздражителя, тем выше возбудимость, и наоборот. Возбуждение – активный физиологический процесс, которым некоторые живые клетки (нервные, мышечные, железистые) отвечают на внешнее воздействие. Возбудимые ткани – ткани, способные в ответ на действие раздражителя переходить из состояния физиологического покоя в состояние возбуждения. В принципе, все живые клетки обладают возбудимостью, но в физиологии к этим тканям принято относить преимущественно нервную, мышечную, железистую. Результатом возбуждения является возникновение деятельности организма или его составляющих; следствием торможения является подавление или угнетение деятельности клеток, тканей или органов, т.е. процесс, приводящий к уменьшению или предупреждению возбуждения. Возбуждение и торможение представляют собой взаимопротивоположные и взаимосвязанные процессы. Так, возбуждение может при его усилении переходить в торможение, а торможение способно усиливать последующее возбуждение. Для вызова возбуждения раздражитель должен быть определенной силы, равный или превышающий порог возбуждения, под которым понимают ту минимальную силу раздражения, при которой возникает минимальная по величине реакция раздражаемой ткани.

Автоматия – свойство некоторых клеток, тканей и органов возбуждаться под влиянием возникающих в них импульсов, без влияния внешних раздражителей. Например, автоматия сердца – способность миокарда ритмически сокращаться под влиянием импульсов, возникающих в нем самом.

Лабильность – свойство живой ткани, определяющее ее функциональное состояние. Под лабильностью понимают скорость реакций, лежащих в основе возбуждения, т.е. способность ткани осуществлять единичный процесс возбуждения в определенный промежуток времени. Предельный ритм импульсов, который возбудимая ткань в состоянии воспроизвести в единицу времени, является мерой лабильности, или функциональной подвижности ткани.

Важной особенностью человека и высших животных является постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма. Для обозначения этого постоянства используется понятие гомеостазис (гомеостаз) – совокупность физиологических механизмов, поддерживающих биологические константы организма на оптимальном уровне. Такими константами являются: температура тела, осмотическое давление крови и тканевой жидкости, содержание в них ионов натрия, калия, кальция, хлора и фосфора, а также белков и сахара, концентрация водородных ионов и др. Это постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды является не абсолютным, а относительным и динамическим; оно постоянно коррелируется в зависимости от изменений внешней среды и в результате жизнедеятельности организма.

Внутренняя среда организма – совокупность жидкостей (кровь, лимфа, тканевая жидкость), принимающих непосредственное участие в процессах обмена веществ и поддержания гомеостазиса в организме.

Обмен веществ и энергии состоит в поступлении в организм из внешней среды различных веществ, в их изменении и усвоении с последующим выделением образующихся из них продуктов распада. Обмен веществ (метаболизм) представляет собой совокупность протекающих в живых организмах химических превращений, обеспечивающих их рост, жизнедеятельность, воспроизведение, постоянный контакт и обмен с окружающей средой. Процессы обмена веществ разделяют на две группы: ассимиляторные и диссимиляторные. Под ассимиляцией понимают процессы усвоения веществ, поступающих в организм из внешней среды; образования более сложных химических соединений из простых, а также происходящий в организме синтез живой протоплазмы. Диссимиляция – это разрушение, распад, расщепление входящих в состав протоплазмы веществ, в частности, белковых соединений.

Компенсаторные механизмы – адаптивные реакции, направленные на устранение или ослабление функциональных сдвигов в организме, вызванных неадекватными факторами среды. Это динамичные, быстро возникающие физиологические средства аварийного обеспечения организма. Они мобилизуются, как только организм попадает в неадекватные условия, и постепенно затухают по мере развития адаптационного процесса. (Например, под воздействием холода усиливаются процессы производства и сохранения тепловой энергии, повышается обмен веществ, в результате рефлекторного сужения периферических сосудов (особенно кожи) уменьшается теплоотдача. Компенсаторные механизмы служат составной частью резервных сил организма. Обладая высокой эффективностью, они могут поддерживать относительно стабильный гомеостазис достаточно долго, для развития устойчивых форм адаптационного процесса).

Адаптация – процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды. В качестве важного компонента адаптивной реакции организма выступает стресс-синдром – сумма неспецифических реакций, создающих условия для активации гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы, увеличения поступления в кровь и ткани адаптивных гормонов, кортикостероидов и катехоламинов, стимулирующих деятельность гомеостатических систем. Адаптивная роль неспецифических реакций заключается в их способности повышать резистентность (сопротивляемость) организма к различным факторам среды.

Хотя физиология является единой и целостной наукой о функциях организмов животных и человека, ее подразделяют на несколько, в значительной степени самостоятельных, но тесно связанных между собой областей. В этом плане обычно выделяют общую и частную физиологию, сравнительную и эволюционную, а также специальную (или прикладную) физиологию и физиологию человека.

Общая физиология исследует природу процессов, общих для организмов различных видов, а также закономерности реакций организма и его структур на воздействия внешней среды. В связи с этим изучаются такие процессы и свойства, как сократимость, возбудимость, раздражимость, торможение, энергетические и метаболические процессы, общие свойства биологических мембран, клеток, тканей.

Частная физиология изучает функции тканей (мышечной, нервной и др.), органов (мозга, сердца, почек и др.), систем (пищеварения, кровообращения, дыхания и др.).

Сравнительнаяфизиология посвящена изучению сходства и различия каких-либо функций у разных представителей животного мира с целью выявления причин и общих закономерностей изменения функций или появления новых. Особое внимание при этом уделяется выяснению механизмов качественных и количественных изменений физиологических процессов, появившихся в течение видового и индивидуального развития живых существ.

Эволюционная физиология объединяет исследования общебиологических закономерностей и механизмов появления, развития и становления физиологических функций у человека и животных в онто- и филогенезе.

Специальная (прикладная) физиология изучает закономерности изменения функций организма в связи с его специфической деятельностью, практическими задачами или конкретными условиями обитания. В практическом отношении существенное значение имеет физиология сельскохозяйственных животных. К проблемам специальной физиологии иногда относят некоторые разделы физиологии человека (авиационную, космическую, подводную физиологию и др.).

В плане задач физиологии человека выделяются:

1) Авиационная физиология – раздел физиологии и авиационной медицины, ориентированный на исследования реакций организма человека при воздействии на него авиационных полетов с целью разработки методов и средств защиты летного состава от неблагоприятных производственных факторов.

2) Военная физиология – раздел физиологии и военной медицины, в рамках которого изучаются закономерности регуляции функций организма в условиях учебно-боевой и боевой обстановки.

3) Возрастная физиология – исследующая возрастные особенности формирования и угасания функций органов, систем и организма человека от момента зарождения до прекращения его индивидуального (онтогенетического) развития.

4) Клиническая физиология – в рамках которой изучаются роль и характер изменений физиологических процессов в организме человека при развитии и установлении патологических состояний в его органах или системах.

5) Космическая физиология – раздел физиологии и космической медицины, связанный с изучением реакций организма человека на воздействие факторов космического полета (невесомость, гиподинамия и др.) с целью разработки методов и средств защиты человека от их неблагоприятных влияний.

6) Психофизиология – область психологии и физиологии человека, состоящая в изучении объективно регистрируемых сдвигов физиологических функций, сопровождающих психические процессы восприятия, запоминания, мышления, эмоций и др.

7) физиология спорта – исследующая функции организма человека при тренировочных и состязательных упражнениях.

8) Физиология труда – изучающая физиологические процессы и особенности их регуляции во время трудовой деятельности человека с целью физиологического обоснования путей и средств организации.