Введение в физиологию

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Предмет физиологии

2. Основные понятия физиологии

3. Принципы регуляции физиологических функций

Основная литература по нормальной физиологии

Вопросы к экзамену по нормальной физиологии

1. Предмет физиологии

Физиология (от греч. physis - природа, logos - учение) - наука о закономерностях функционирования живых организмов, их отдельных систем, органов, тканей и клеток. Как теоретическая основа (философия) медицины, физиология стремится вскрыть механизмы регуляции и закономерности жизнедеятельности организма и взаимодействия его с окружающей средой.

Физиология является теоретической основой всех практических медицинских дисциплин, так как без знания нормального хода физиологических процессов и характеризующих их величин, врач не может лечить больного, пытаясь восстановить ному при развившейся патологии. Физиология завершает и интегрирует общебиологическую подготовку будущего врача и предваряет начало его клинической подготовки. (Вылечить - означает восстановить нарушенную функцию).

Задачей физиологии является не только установление факта, свидетельствующего о том, что происходит с той или иной функцией во время жизнедеятельности человека или животного, но, главное, выяснение с помощью каких механизмов реализуется функция, с какой целью обеспечивается данная функция в той или иной системе, органе, ткани или клетке. Речь идет, другими словами, об определении физиологического смысла функций или процессов и выяснении механизмов их регуляции. При этом уровни изучения физиологических процессов могут быть различными: организменный, системный, органный, тканевой, клеточный и субклеточный. В этих случаях соответственно изучаются функции целостного организма (поведение человека), функции отдельных систем (пищеварение, выделение), органов (печень, почки), тканей (мышечной, нервной, клеток (нейронов, лейкоцитов), а также ионные и молекулярные основы физиологических механизмов их функционирования.

Совокупность физиологических знаний подразделяют на ряд отдельных, но взаимосвязанных направлений.

В курсе «Нормальной физиологии», согласно единому государственному стандарту специальности «Лечебное дело», изучаются следующие разделы:

1. Физиология возбудимых тканей

2. Физиология нервной системы

3. Гуморальная регуляция физиологических функций

4. Физиология крови

5. Физиология кровообращения

6. Физиология дыхания

7. Физиология пищеварения

8. Физиология обмена веществ и энергии

9. Физиология выделения

10. Физиология репродуктивной системы

11. Физиология сенсорных систем

12. Физиология высшей нервной деятельности

13. Физиология адаптации

2. Основные понятия физиологии

Функция - проявление строго специализированной деятельности органа или физиологической системы (например, функции желудочно-кишечного тракта - секреторная, моторная, инкреторная, всасывательная и др.). В основе функции лежит обмен веществ, энергии и информации.

Регуляция функций - это целенаправленное воздействие одной подсистемы на состояние другой подсистемы, приводящее к изменениям, выгодным для системы в целом. В силу этого одна подсистема выступает как управляющая, вторая - как объект управления (рис). Например, при регуляции артериального давления управляющей системой является нервная, а объектом управления - сердечно-сосудистая.

Между управляющей системой и объектом управления имеются каналы связи, которые бывают прямыми и обратными.

По каналу прямой связи передаются управляющие воздействия от управляющей системы к объекту управления для изменения состояния объекта управления таким образом, чтобы обеспечить приспособление системы к конкретной ситуации.

По каналу обратной связи передается информация к управляющей системе о состоянии объекта управления и о результате управляющего воздействия.

Обратная связь может быть отрицательной и положительной.

* Отрицательная обратная связь. Большинство контролирующих систем организма действует, используя принцип отрицательной обратной связи. Другими словами, результат действия отрицательно влияет на причину и способы, его вызвавшие. В этом случае один объект усиливает действие второго, а второй ослабляет деятельность первого и наоборот. В живых системах это имеет место при регуляции внутренней среды организма и таких жизненно важных параметров, как температура тела, артериальное давление и т.д. Например, под влиянием глюкагона (гормона поджелудочной железы) в крови возрастает содержание сахара (глюкозы). Повышенный уровень сахара усиливает выброс инсулина (гормона поджелудочной железы), под влиянием которого уровень глюкозы снижается.

Отрицательные обратные связи способствуют сохранению стабильности физиологических параметров внутренней среды при возмущающих воздействиях внешней среды, т.е. поддерживают гомеостаз. Обратная связь является основным механизмом саморегуляции гомеостаза функций организма, его энергетического и вещественного баланса.

Вместе с тем действие отрицательной обратной связи может иметь и неблагоприятный для организма в целом эффект. Например, удерживая систему в стационарном состоянии, отрицательная обратная связь препятствует ее развитию.

Положительная обратная связь усиливает рассогласование в системе. Под рассогласованием понимается отклонение параметра управления от первоначально заданного значения. То есть положительная обратная связь уводит систему все дальше от исходного состояния. Рассогласование возникает, когда необходимо создать новый режим функционирования, например, в процессах роста, развития, стрессорной реакции и т.д.

Положительная обратная связь часто приводит систему в неустойчивое состояние, способствует формированию "порочных кругов, circulus vitiosus", лежащих в основе многих патологических процессов в организме. Таким примером положительной обратной связи в организме человека может служить сердечная недостаточность, которая ухудшает кровоснабжение миокарда и еще более ослабляет его сокращения. Этот цикл повторяется снова и снова -- пока не наступит смерть. Или эпилептический припадок, когда небольшое возбуждение одного из участков коры головного мозга ведет к резкому увеличению возбудимости других участков, что приводит к возбуждению сенсорной и моторной сферы.

Регуляция осуществляется множеством механизмов управления, которые принято делить на нервные и гуморальные.

Нервная регуляция использует для передачи и переработки информации структуры нервной системы (нейроны). Информация передается в виде импульсов электрических потенциалов. Она обеспечивает быструю и направленную передачу сигналов, без затухания и потери энергии обусловлена свойствами проводящих возбуждения структур, преимущественно состоянием их мембран.

Гуморальная регуляция представляет собой способ передачи регулирующей информации к эффекторам через жидкую внутреннюю среду организма (кровь, лимфу, цереброспинальную, тканевую и клеточную жидкость) с помощью молекул химических веществ, выделяемых клетками или специализированными тканями и органами. Этот вид регуляции жизнедеятельности может обеспечивать как относительно автономный местный обмен информацией об особенностях метаболизма и функций клеток и тканей, так и системный эфферентный канал информационной связи, находящейся в большей или меньшей зависимости от нервных процессов восприятия и переработки информации о состоянии внешней и внутренней среды.

При всем многообразии механизмов нервной и гуморальной регуляции в реальных живых системах они, как правило, не представлены в чистом виде, а являются частями единой нейро-гуморальной системы регуляции физиологических функций, деление которой на нервный и гуморальный компоненты весьма условно. Вместе с тем организм является сложнейшей иерархически упорядоченной системой, и регуляция его деятельности носит системный характер, т.е. не определяется простой арифметической суммой составляющих его элементов, а проявляется перестройкой всей совокупности взаимоотношений и взаимосвязей внутри системы. Очевидно, что механизмы реализации системного принципа регуляции весьма сложны и разнообразны, особенно принимая во внимание динамичность, то есть постоянную изменчивость организации и функций живой системы.

Так, регуляция жизнедеятельности высших животных в условиях низкой температуры окружающей среды не может быть сведена только к нейрогуморальным реакциям поддержания температуры тела. Динамическая перестройка метаболизма и функций затрагивает все без исключения органы и физиологические системы организма, меняется и характер питания, и образ жизни, и поведение. Изменения затрагивают не только биологическую, но и социальную сущность живой системы. Сенсорные, двигательные и ассоциативные системы мозга в совокупности с центральными аппаратами регуляции висцеральных функций и эндокринной системой обеспечивают системность регуляции жизнедеятельности с целью оптимального ее приспособления к условиям среды.

Наиболее полно отразить регуляторные процессы в организме позволяет теория функциональных систем П.К.Анохина.

Функциональная система - это динамическое структурно-функциональное образование, работа всех элементов которого направлена на достижение полезного для организма в целом результата (рис).

Функциональная система включает:

1) нервные центры, позволяющие не только оценивать состояние внешней и внутренней среды организма, но и формировать, реализовывать и контролировать программу процессов регуляции;

2) полезный для организма приспособительный результат. Специальные рецепторы постоянно оценивают этот результат, направляя информацию в нервные центры по каналам обратной связи;

3) механизмы регуляции - гуморальные, вегетативные и поведенческие с обязательным участием в регуляторных процессах метаболических реакций.

Свойства функциональных систем:

1) динамичность - одни и те же органы и ткани входят в состав различных систем;

2) способность к саморегуляции - системы изменяют свою работу (распадаются) после достижения требуемого результата;

3) наличие обратной связи, которая обеспечивает регуляцию системы.

Таким образом, все, и нервные и гуморальные, механизмы управления жизнедеятельностью организма являются звеньями сложного целостного реагирования, конечной целью которого является приспособление живой системы к среде обитания, т.е. адаптация.

Адаптация - процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды - общеприродным и производственным, социальным. Адаптацией называют все виды врождённой и приобретённой приспособительной деятельности организмов с процессами на клеточном, органном, системном и организменному уровнях… Адаптация поддерживает постоянство внутренней среды организма, то есть гомеостаз.

Гомеостаз - совокупность скоординированных реакций организма, направленных на поддержание постоянства внутренней среды организма. Относится и к организму в целом (АД, базальная температура тела, ОЦК), и к межклеточному пространству (содержание в крови кислорода, углекислоты, глюкозы и др.), и к клеткам (объем клеток и их органоидов, концентрация ионов, макроэргических соединений и др.). Показатели гомеостаза м.б. жесткие и пластические. Жесткие константы могут колебаться лишь в очень узком пределе (например, рН 7,32-7,34), пластические способны изменяться в широких пределах (например, уровень глюкозы в крови колеблется в пределах 80-120 ммоль/л).

Физиологическая норма - это среднестатистический показатель параметров и характеристик жизнедеятельности здоровых людей, а также интервалы, в пределах которых они изменяются в соответствии с гомеостазом. Понятие физиологической нормы во многих случаях является условным.

Гомеостаз, согласно автору этого термина Уолтеру Кэннону, не предполагает чего-то установленного и неподвижного, застывшего. Оно означает состояние, которое может меняться, но которое относительно постоянно. В связи с этим иногда понятие «гомеостаз» заменяют термином «гомеокинез».

физиология наука функциональный система

3. Принципы регуляции физиологических функций

* Множественность регуляторных контуров. Одиночных регулирующих контуров в живых структурах не существует, практически всегда имеются комплексы взаимодействующих между собой механизмов внутри одиночной клетки, внутри органа или системы органов и на уровне организма. Например, инсулин понижает уровень глюкозы крови, в то время как адреналин и кортизол оказывают противоположный эффект.

* Избыточность гомеостатического регулирования зависит от важности жизненного параметра. Чем более важен жизненный показатель, тем больше систем в организме используется для его регуляции. Конечным результатом деятельности многих гомеостатических систем, контролирующих жизненные показатели, является постоянство параметров внутренней среды организма. Например, стенка сонной артерии человека выдерживает давление до 20 атм, но даже при злокачественной гипертонии давление не бывает выше 0,4 атм.

* Иерархия. Среди различных регуляторных контуров наблюдается иерархичность. Например, гипоталамус контролирует эндокринные функции клеток передней доли гипофиза, тропный гормон которой (АКТГ) в свою очередь контролирует функцию коры надпочечников, а выделяемый последней кортизол, принимает участие в поддержании (в дополнение к инсулину) уровня глюкозы в крови.

* Приоритеты. Поддержание постоянства внутренней среды -- более важная задача, чем интересы клетки, группы клеток или отдельного органа. Так, во время жары температура тела поддерживается за счёт усиленного потоотделения и потерь тепла с испаряющимся потом. Однако образование и выделение пота однозначно уменьшает объём крови. Поскольку для организма объём крови -- более важный жизненный показатель, чем поддержание температуры тела, то в какой-то критический момент системы, регулирующие объём крови, сигнализируют контролирующим температуру тела системам о необходимости уменьшения потообразования. Если температура среды при этом не изменяется, то развивается «тепловой удар».

Основная литература по нормальной физиологии

1. Физиология человека. Под ред. В.М.Покровского. 2003.

2. Орлов А.Д., Ноздрачев А.Д. Нормальная физиология.2007

3. Агаджанян Н.А. Основы физиологии человека. 2007.

4. Физиология. Под ред. К.В.Судакова. 2000.

5. Начала физиологии. Под. Ред. А.Д.Ноздрачева. М., 2002.

6. Основы физиологии человека. В 3 кн. Под ред. Б.И.Ткаченко.С-Пб, 1994.

7. Медицинская физиология .А.Гайтон, Д. Холл. 2008.

Вопросы к экзамену по нормальной физиологии

1. Физиология как наука. Основные разделы современной физиологии.

2. Методы исследования в современной физиологии: морфологические методы, эксперимент, аналитические, поведенческие и кибернетические методы.

3. Основные понятия физиологии: регуляция функций, прямые и обратные связи.

4. Механизмы регуляции физиологических функций. Функциональная система. Гомеостаз и гомеокинез, виды гомеостаза и примеры показателей. Адаптация. Физиологическая норма.

5. Принципы регуляции физиологических функций

6. Раздражимость и возбудимость живых систем. Раздражение и раздражители.

7. Структура мембраны возбудимых клеток. Различия состава внутриклеточной и интерстициальной жидкостей. Механизмы мембранного транспорта. Электрохимический градиент.

8. «Животное электричество». Опыты Гальвани и Матеучи.

9. Мембранный потенциал. Метод регистрации, возможные изменения.

10. Теория происхождения мембранного потенциала покоя.

11. Потенциал действия. Электрографические и электрохимические проявления.

12. Потенциал действия. Электрографические и функциональные проявления.

13. Законы раздражения: закон «все или ничего», полярный закон.

14. Законы раздражения: закон силы-длительности, закон крутизны раздражения.

15. Парабиоз. Оптимум и пессимум раздражения.

16. Понятие и классификация нервных волокон, их свойства.

17. Проведение возбуждения по нервным волокнам. Особенности проведения возбуждения по целому нерву.

18. Синапс, классификация синапсов.

19. Этапы и механизмы передачи информации в химических синапсах.

20. Свойства химических синапсов.

21. Виды и свойства рецепторов. Кодирование свойств раздражителей. Понятие о рецептивном поле и рефлексогенных зонах.

22. Железа. Виды желез. Секреторный цикл. Биоэлектрические особенности секреторной клетки.

23. Виды и основные функции мышц. Скелетные мышцы: иннервация, классификация двигательных единиц.

24. Строение и механизм сокращения мышечного волокна. Механика мышцы.

25. Физические свойства скелетной мышцы и режимы мышечных сокращений. Тетанус.

26. Энергетика скелетной мышцы: системы восстановления АТФ, коэффициент полезного действия, тепловой эффект.

27. Физиология гладкой мышечной ткани.

28. Функции нервной системы. Особенности нервной регуляции. Структурно-функциональные элементы НС.

29. Особенности распространения возбуждения в ЦНС.

30. Процессы торможения в ЦНС. Сеченовское, реципроктное, возвратное и латеральное торможение.

31. Центры нервной системы: определение, классификация и свойства.

32. Рефлекс и рефлекторная дуга. Виды рефлекса.

33. Функции спинного мозга.

34. Функции продолговатого мозга.

35. Функции среднего мозга и моста.

36. Сложные рефлексы ствола мозга.

37. Ретикулярная формация.

38. Гипоталамус. Гипоталамо-гипофизарная система.

39. Лимбическая система и таламус.

40. Физиология мозжечка и базальных ядер.

41. Физиология коры большого мозга.

42. Физиология автономной нервной системы: основные отличия от соматической нервной системы, отделы.

43. Дуга автономного рефлекса, взаимодействие между отделами.

44. Понятие гуморальной регуляции, типы воздействия БАВ.

45. Местная гуморальная саморегуляция физиологических функций.

46. Общие свойства и функции гормонов, их источники.

47. Гипофиззависимые железы внутренней секреции и их гормоны.

48. Гипофизнезависимые железы внутренней секреции и их гормоны.

49. Одиночные гормонпродуцирующие и хромаффинные клетки.

50. Скорость и ритмы секреции гормонов. Формы переноса гормонов кровью. Продолжительность жизни гормонов.

51. Механизмы действия гормонов на клетку.

52. Регуляция секреции гормонов.

53. Понятие о системе крови и ее функциях.

54. Основные физиологические константы крови.

55. Белки плазмы крови.

56. Эритроциты. Группы крови и резус-фактор.

57. Лейкоциты и тромбоциты.

58. Гемостаз. Сосудисто-тромбоцитарный и коагуляционный гемостаз. Факторы свертывания.

59. Регуляция гемостаза. Противосвертывающая система.

60. Гемопоэз. Эритропоэз. Виды гемолиза.

61. Гемопоэз. Лейкпоэз и тромбоцитопоэз. Регуляция гемопоэза.

62. Физиологические свойства и особенности сердечной мышцы. Субстрат, природа и градиент автоматии сердца. Теории автоматиии.

63. Возбудимость сердца.

64. Сократимость сердца.

65. Сердечный цикл и его фазовая структура. Гемодинамические показатели.

66. Механизмы регуляции работы сердца. Внутриклеточные механизмы регуляции сердечной деятельности.

67. Механизмы регуляции работы сердца. Межклеточные и рефлекторные внутрисердечные механизмы регуляции сердечной деятельности.

68. Механизмы регуляции работы сердца. Нервная регуляция сердечной деятельности.

69. Механизмы регуляции работы сердца. Гуморальная регуляция сердечной деятельности.

70. Особенности артериального кровообращения.

71. Капиллярный кровоток и кровообращение в венах.

72. Местные механизмы регуляции кровообращения.

73. Нервная регуляция кровообращения.

74. Гуморальная регуляция кровообращения.

75. Особенности регионарного кровообращения в сердце и мозге.

76. Особенности регионарного кровообращения в легких, печени, почках и селезенке.

77. Общая характеристика дыхания. Механизмы вдоха и выдоха. Значение отрицательного давления в плевральной полости.

78. Паттерны дыхания. Характеристики легочной вентиляции.

79. Газообмен в легких.

80. Транспорт кислорода и углекислого газа кровью и в тканях. Кривая диссоциации оксигемоглобина.

81. Дыхательный центр. Современные представления о его структуре и локализации. Легочно-вагусная регуляция дыхания.

82. Особенности дыхания в различных условиях (роль температуры, проприоцептивной импульсации, эмоциональных влияний, болевые реакции, недостаток кислорода, компрессионные явления).

83. Процесс пищеварения, его виды. Функции желудочно-кишечного тракта.

84. Общие принципы регуляции процессов пищеварения.

85. Пищевое поведение. Теории голода. Аппетит. Насыщение. Жажда.

86. Пищеварение в ротовой полости. Состав, свойства и функции слюны. Регуляция слюноотделения.

87. Пищеварение в желудке. Состав и свойства желудочного сока. Регуляция желудочной секреции.

88. Пищеварение в тонкой кишке. Состав и свойства кишечного и панкреатического сока. Регуляция секреции.

89. Пищеварение в толстой кишке. Роль микрофлоры.

90. Моторика пищеварительного тракта.

91. Функция всасывания в пищеварительной системе. Механизмы всасывания. Особенности всасывания различных веществ.

92. Пищеварительные функции печени. Регуляция желчевыделения и желчеотделения.

93. Непищеварительные функции печени.

94. Обмен веществ и энергии. Процессы анаболизма и катаболизма, их равновесие.

95. Энергетический обмен. Основной обмен. Правило поверхности. Суточный расход энергии.

96. Обмен веществ. Обмен белков, липидов, углеводов.

97. Обмен воды, минеральных веществ, микроэлементов и витаминов в организме.

98. Регуляция обмена веществ и энергии.

99. Процесс терморегуляции. Температура тела и тепловой баланс.

100. Химическая и физическая терморегуляция.

101. Рефлекторные и гуморальные механизмы терморегуляции. Нарушения терморегуляции.

102. Выделительные функции организма.

103. Функции почек.

104. Особенности кровоснабжения почек. Механизмы ауторегуляции.

105. Механизмы мочеобразования. Клубочковая фильтрация.

106. Механизмы мочеобразования. Канальцевая реабсорбция.

107. Механизмы мочеобразования. Канальцевая секреция.

108. Нейрогуморальная регуляция мочеобразования.

109. Общая характеристика и функции репродуктивной системы, половая дифференцировка организмов.

110. Физиология мужской половой системы.

111. Физиология женской половой системы.

112. Овариально-менструальный цикл.

113. Физиология беременности.

114. Физиология плода.

115. Физиология женского организма во время родов и послеродовой период.

116. Физиология новорожденного.

117. Понятие о сенсорных системах и органах чувств. Принципы строения сенсорных систем.

118. Функции сенсорных систем.

119. Общая характеристика зрительного анализатора. Орган зрения.

120. Особенности функционирования рецепторного аппарата зрительного анализатора.

121. Проводниковый отдел зрительного анализатора. Особенности перекреста зрительных путей. Корковый отдел зрительного анализатора.

122. Особенности функционирования зрительного анализатора (поле зрения, проекция изображения в зрительной коре, движения глаз, реакции зрачка, аккомодация и адаптация, бинокулярное зрение).

123. Слуховой анализатор. Общая характеристика. Функции наружнего и среднего уха.

124. Рецепторы, проводящие пути и корковый отдел слухового анализатора.

125. Особенности функционирования слухового анализатора (восприятие звуков различной частоты и силы, адаптация, бинауральный слух, костная проводимость).

126. Общая характеристика и рецепторы вестибулярного аппарата.

127. Особенности функционирования вестибулярного анализатора (статические и статокинетические рефлексы, нистагм, вегетативные функции, адаптация).

128. Обонятельный анализатор. Вомероназальный орган.

129. Физиологическая характеристика вкусового анализатора.

130. Отделы и особенности функционирования соматосенсорной системы.

131. Боль как сенсорная модальность. Ноцицепторы. Алгогены. Теории боли.

132. Особенности восприятия и передачи ноцицептивной информации. Компоненты реакции организма на боль.

133. Антиноцицептивная система: структурно-функциональная характеристика, роль опиоидов. Физиологическое обоснование методов обезболивания.

134. Мозг человека как уникальная биологическая структура. Основная психофизиологическая проблема и варианты ее решения.

135. История развития рефлекторной теории. Рефлекс и его виды. Принципы теории высшей нервной деятельности.

136. Отличия условных и безусловных рефлексов. Классификация условных и безусловных рефлексов.

137. Нейрофизиологический механизма образования условного рефлекса. Правила и стадии образования.

138. Концепция функциональных систем. Структура поведенческого акта по П. К. Анохину.

139. Потребности. Их детерминация, классификация и значение в поведении человека.

140. Мотивация и теории ее возникновения. Механизмы формирования мотиваций.

141. Свойства мотиваций. Мотивация как доминанта. Патологические мотивации.

142. Физиология внимания.

143. Виды памяти в биологических системах. Временная организация памяти.

144. Структурная организация памяти и ее механизмы.

145. Эмоции, их виды, нейроанатомия и нейрохимия.

146. Эмоции, их функции и эволюция. Информационная теория эмоций.

147. Эмоциональный стресс. Факторы, стадии и свойства. Профилактика последствий эмоциональных стрессов.

148. Первая и вторая сигнальные системы. Речь и ее функции. Мозговая система речеобеспечения.

149. Функциональная асимметрия больших полушарий мозга человека. Специализация полушарий.

150. Современные представления о роли и физиологических механизмах сна.

151. Общие закономерности адаптации организма человека. Адаптация и акклиматизация. Адаптогенные факторы, их взаимодействие.

152. Количественная характеристика адаптогенного фактора. Адаптационные ресурсы. Экстремальные воздействия.

153. Виды и механизмы адаптации. Этапы общего адаптационного синдрома по Г.Селье.

154. Физиологические аспекты заболеваний. Эффективность адаптации и методы ее повышения.

Размещено на Allbest.ru

...