Основные физиологические термины и понятия

Физиологическое исследование опи­рается на эксперименты (острые и хронические) и наблюдения на людях с их добровольного согласия и по раз­решению Этических комитетов.

Обязательным условием экспери­ментов на животных является гуман­ное отношение к ним и адекватное обезболивание. Великий русский фи­зиолог, непревзойденный экспери­ментатор, имя которого известно все­му миру, — И. П. Павлов — говорил: «Пусть собака, помощница и друг чело­века с доисторических времен, прино­сится в жертву науке, но наше досто­инство обязывает нас, чтобы это про­исходило непременно и всегда без не­нужного мучительства».

В современном научном мире ис­следования в области физиологии, молекулярной биологии, генетики, иммунологии, фармакологии и др. проводят в основном не на крупных «случайных» животных, а на выра­щенных в искусственных условиях чистых линиях белых крыс и мышей, в том числе трансгенных, и др. Именно благодаря этим много­численным «мелким» служителям и жертвам науки оказались возможны­ми прорывы во всех перечисленных выше ее областях, в том числе созда­ние и применение новых лекарствен­ных средств.

В последние годы ряд физиологов уходят от экспериментов на живот­ных, а применяют виртуальные ком­пьютерные технологии, позволяющие моделировать и анализировать физио­логические функции.

Исследование на людях проводят очень широко — в сфере космической медицины, психологии (психофизио­логия), физиологии спорта и т. д. Раз­работаны системы тестов для опреде­ления типа личности, темперамента, работоспособности, уровня интеллек­та и др. В конечном счете все физио­логические методы исследования сво­дятся к изучению функций целостно­го организма.

Физиологические функции — прояв­ления жизнедеятельности организма, имеющие приспособительный харак­тер. Функция — продукт эволюцион­ного развития. Различные виды функ­ций: рост, развитие, размножение, пищеварение, дыхание, кровообраще­ние, приспособление (адаптация) и др. — неразрывно связаны со струк­турой органов и тканей.

> Функции могут быть простыми и сложными, врожденными и приобре­тенными, статическими и динамиче­скими, анимальными (соматические) и вегетативными (автономные), адап­тивными и защитными.

> Функции реализуются на разных уровнях — от субмолекулярного до надорганизменного.

> В основе любой функции лежат ключевые универсальные процессы обмена веществ, энергии и информа­ции с внешней средой и внутренними средами организма.

В норме все функции целесооб­разны, т. е. направлены на достиже­ние и поддержание полезных для жизнедеятельности приспособитель­ных результатов, совокупность кото­рых представляет относительное постоянство внутренней среды орга­низма, а также социальную и интел­лектуальную жизнь человека. Целе­сообразность функции может заклю­чаться не только в достижении полезных, но и в избегании дискомфортных, могущих причинить вред, повреждающих воздействий и ситуа­ций.

> Общим свойством функций яв­ляется их способность к саморегуля­ции.

Физиологические показатели — на­пример, определенные параметры внутренних сред организма и прежде всего крови, необходимые для осуще­ствления физиологических функций.

К ним относятся достаточно «жест­кие» (рН, осмотическое давление, парциальное напряжение газов) и «пластичные» (давление крови, кон­центрация глюкозы, аминокислот, температура, вязкость, клеточный со­став) показатели крови. Диапазон нормы «жестких» показателей чрезвы­чайно узок, поэтому даже самые не­значительные отклонения от него чреваты существенными нарушения­ми жизнедеятельности и даже смер­тью. «Пластичные» показатели колеб­лются в достаточно широких пределах без существенного вреда для здоровья и жизни человека.

Относительное постоянство показа­телей внутренней среды, обозначен­ное К. Бернаром как «непременное условие свободной жизни», называют гомеостазом, а способность этих по­казателей динамично изменяться в пределах нормы сообразно обстоя­тельствам — гомеостазисом.

Норма — жизнедеятельность орга­низма в условиях сохранения опти­мального для клеточного метабо­лизма уровня показателей гомеостаза при взаимодействии с внешней средой.

Для нормы характерны не только адекватное приспособление организ­ма к условиям внешней среды, но и соподчиненная комплементарная дея­тельность систем при минимальных энергетических затратах, полноцен­ном внутрисистемном и межсистем­ном контроле, обеспечивающим вы­сокую степень надежности функцио­нирования на всех уровнях организа­ции индивида.

▲ Генетическая норма характери­зует структурную, функциональную и биохимическую идентичность лю­дей.

▲ Статистическая норма заключа­ется в получении расчетной средней, идеально типичной величины (медиа­на) показателей с соответствующими отклонениями.

▲ Социальная норма отражает пси­хическую и социальную жизнь чело­века, его «вписанность» в обществен­ную и производственную деятель­ность.

▲ Возрастная норма — диапазон ко­лебаний физиологических показате­лей в зависимости от возраста челове­ка. В периодах детства параметры нормы определяются степенью созре­вания (зрелость) органов и регулятор-ных систем. В пубертатном возрасте доминирующее влияние, на эти пара­метры оказывает перестройка нейро-эндокринной системы. В зрелые годы все большее значение приобретают факторы старения и механизмы есте­ственной запрограммированной гибе­ли клеток — апоптоз.

А Норма стареющего организма ха­рактеризуется иными по сравнению с показателями нормы у молодого чело­века количественными параметрами жизнедеятельности, главным образом вследствие ограничения возможно­стей механизмов регуляции на всех уровнях организации.

Вследствие этого реакции детей и пожилых людей на лекарственные средства существенно отличаются от реакций молодых и зрелых людей, что требует дифференцированного подхо­да к подбору их дозировок и режимов применения.

♦ Принципы работы целого организма

Корреляция — взаимоотношение тканей, органов, клеток и процес­сов, когда они, взаимодействуя друг с другом, сохраняют свою функцио­нальную автономность (независи­мость).

Эти связи подразделяют на корре­лятивные механические и химиче­ские. Примером механической корреля­ции является взаимодействие рабо­тающих органов — сердца, легких, же­лудка и др. Химическая корреляция обеспечивается биологически актив­ными веществами (БАБ) различной химической природы, в том числе гормонами, электролитами и др. Она реализуется через межклеточные кон­такты и с помощью жидких сред орга­низма.

Регуляция — форма взаимодейст­вия, когда одна структура или про­цесс направленно подчиняют себе другую структуру или процесс в ин­тересах целого организма за счет включения нервных, гуморальных и нейрогуморальных механизмов.

Нервная регуляция обеспечивается центральной, периферической и веге­тативной (автономная) нервной сис­темой.

Гуморальная регуляция реализуется с помощью веществ, циркулирующих в жидких средах организма, — спин­номозговой (СМЖ), тканевой, крови, лимфе и др.

Нейрогуморальной называют такой вид регуляции, когда в качестве звеньев регуляторного процесса участ­вует как импульсация, передаваемая по нервам, так и БАВ, переносимые кровью и другими жидкостями орга­низма. Нейрогуморалъная регуляция осуществляется несколькими путями:

вещества, циркулирующие в крови, влияют на клетки нервных центров мозга, изменяя их возбудимость (например, С0₂ — на дыхательный центр продолговатого мозга; хими­ческие компоненты крови — на пи­щевой центр гипоталамуса);

вещества, находящиеся в крови, гу­моральным путем изменяют функ­циональное состояние рецепторов внутренних органов;

химические медиаторы, обеспечи­вающие синаптическую передачу, способствуют возбуждению или торможению эффекторных клеток за счет связывания с их рецепторами и изменения проницаемости мембран для различных ионов и молекул.

Нейрогуморальная регуляция обес­печивает единство организма как це­лого, постоянство внутренней среды организма, приспособление его к раз­личным изменениям окружающей среды.

Саморегуляция — наиболее совер­шенная форма регуляции жизнедея­тельности, при которой отклонение той или иной функции от нормы яв­ляется причиной возвращения этой функции к исходному уровню.

Основы принципа саморегуляции функций заложены французским фи­зиологом К. Бернаром и американ­ским физиологом В. Кенноном: пер­вый сформулировал представления о постоянстве внутренней среды как ус­ловии «свободной жизни организма», второй ввел понятие «гомеостазис».

Рефлекс — принцип (одновремен­но механизм) работы целого орга­низма с участием ЦНС, в основе ко­торой лежит ответная реакция на внешние и внутренние воздействия. Фактором, инициирующим рефлек­торный ответ ЦНС, является стимул (раздражитель).

Представление об отраженной, или рефлекторной, деятельности организ­ма сформулировал французский уче­ный Рене Декарт (1596—1650). Струк­турно-функциональную основу реф­лекса составляет рефлекторная дута ( состоящая из рецепторной, афферентной, центральной и эффе­рентной частей.

▲ Рецепторы — специализированные образования, воспринимающие энер­гию раздражения и трансформирую­щие ее в энергию нервного возбужде­ния. Скопления рецепторов, раздра­жение которых вызывает строго опре­деленные рефлексы, называются ре­цептивными полями, или рефлексо­генными зонами.

▲ Афферентные нейроны — клетки, отро­стки которых связывают рецепторы с нервными центрами и обеспечивают центростремительное проведение воз­буждения.

▲ Нервные центры — совокупность нервных клеток, расположенных на разных уровнях ЦНС и участвующих в осуществлении определенного вида рефлекса.

А Эфферентные нейроны — нервные клетки, от которых возбуждение рас­пространяется центробежно из ЦНС на периферию, к рабочим органам.

▲ Эффекторы, или исполнительные орга­
ны и механизмы, — органы, системы
органов и физиологические функции,
вовлеченные в осуществление данно­
го вида рефлекса.

Согласно более поздним представ­лениям, рефлекторная дуга дополня­ется звеном обратной афферентации (обратная связь), информирующим нервные центры о совершенном дей­ствии (реакция эффектора), превра­щаясь таким образом в рефлекторное «кольцо».

В условиях функционирования це­лостного организма любой рефлек­торный акт выступает только как компонент более сложной совокуп­ности процессов, конечной целью которых является не собственно дей­ствие, а достижение результатов обеспечивающих биологическое су­ществование и различные виды дея­тельности организма. На современном этапе развития физиологии классическая рефлектор­ная теория стала своего рода базисом для развития более совершенных представлений о саморегуляции фи­зиологических функций, а рефлектор­ная дуга органически вписалась в со­став архитектуры функциональной системы.

Функциональные системы. Основы общей теории функциональных сис­тем, сформулированные П. К. Анохи­ным (1898—1974) в 1935 г., являются приоритетными в области физиологи­ческой кибернетики, нейрофизиоло­гии, нейрофармакологии и различных областях медицины.

Функциональные системы — само­организующиеся и саморегулирую­щиеся динамические организации клеток, органов и тканей, все со­ставные компоненты которых взаи­мосодействуют достижению полез­ных для организма приспособитель­ных результатов. Такими результатами являются различные показатели метаболизма и внутренних сред организма.Более высокий уровень составляют результаты поведенческой деятельности субъекта и даже популяции организ­мов и, наконец, результаты психиче­ской деятельности и социальной ак­тивности. Функциональные системы формируются как на генетической, врожденной основе, так и в процес­се индивидуальной жизни животного и человека.

Функциональная система имеет оп­ределенную структуру и вклю­чает периферические и центральные узловые механизмы: полезный при­способительный результат как систе­мообразующий фактор; рецепторы ре­зультата; обратную афферентацию от рецепторов результата; центральные образования, включающие нервные элементы различных образований и уровней ЦНС; исполнительные меха­низмы — соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включая целенаправленный поведенческий акт.

Дата добавления: 2014-01-07