Osnovne metode fiziologije. Predmet i zadaci fiziologije

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 05:19

Poznavati karakteristike funkcionisanja tela, svakog njegovog dela, strukture, biti u stanju da istražuje i predviđa promene i patologije - ovo je važan zadatak za specijaliste iz oblasti medicine. Postoji čitava nauka koja se bavi proučavanjem upravo takvih pitanja. To se zove fiziologija. Ovo je nauka o onim procesima koji prate normalno funkcioniranje tijela. Nastala je dosta davno, čak je i Hipokrat po prvi put pokazao interesovanje za funkcionisanje živih sistema. Danas postoji niz metoda za proučavanje fiziologije koje pomažu da se u potpunosti razumiju određeni mehanizmi i karakteristike tijela.

Opći koncept fiziologije

Počnite s općim konceptom. Fiziologija je nauka o životu živog bića, njegovom odnosu sa spoljašnjim uslovima sredine, njihovom uticaju na zdravstveno stanje i normalno funkcionisanje organa i njihovih sistema. Generalno, glavna ideja ove nauke je da otkrije duboke mehanizme postojanja živih bića, da razume kako se odvija njihova samoregulacija i svi drugi procesi.

Objekat fiziologije je samo živi organizam, jer je na taj način moguće identifikovati sve obrasce od interesa za ljude u njegovomstrukturu i funkcionisanje. Ciljevi discipline su jasno vidljivi u samoj definiciji.

Dakle, predmet, zadaci i metode fiziologije su tri komponente teorijskih osnova nauke. Mnogi naučnici su u svakom trenutku pokušavali da shvate suštinu promena koje se dešavaju u telu, uključujući i ljudsko. Međutim, to je postalo u potpunosti moguće tek pronalaskom savremenih instrumenata i uređaja, odnosno nauka je dobila svoj puni razvoj tek od 20. veka.

To je nije spriječilo da postane jedna od vodećih bioloških nauka. Fiziologija, anatomija i medicina su tri usko povezane discipline koje su temelj jedna za drugu. Stoga su metode anatomije i fiziologije u nekim slučajevima slične jedna drugoj.

Sekcije fiziologije

Ova nauka sama po sebi ima nekoliko poddisciplina. Dakle, fiziologija se razlikuje:

• općenito;
• uporedni;
• privatno.

General se bavi proučavanjem životnih procesa općenito. Odnosno, razmatra obrasce tijeka onih reakcija koje su manifestacije života. Na primjer, ishrana, disanje, izlučivanje, regulacija, promjene u snu i budnosti i drugo. Ovo također uključuje odjeljak kao što je fiziologija ćelije, koji se bavi detaljnim proučavanjem svih njenih vitalnih manifestacija.

Uporedna fiziologija uspoređuje životne procese jedne ili različitih vrsta organizama u procesu ontogeneze. Kao rezultat, formira se i cijela grana - evolucijska fiziologija.

Privatni poslovi sa užim specifičnim istraživanjima. Dakle, postoji nekoliko varijanti disciplina uključenih u ovu grupu.

1. Ljudska fiziologija, čije ćemo metode istraživanja razmotriti malo kasnije.
2. Fiziologija određenih grupa živih organizama (insekti, ptice, sisari, gmizavci i tako dalje).
3. Odvojite organe i tkiva.
4. Tjelesni sistemi (fiziologija probave, cirkulacije, disanja, itd.).

Proučavanje čovjeka sa stanovišta ove nauke dobilo je posebno širok razvoj u posljednje vrijeme. Uostalom, njegovo tijelo ima najsloženiju strukturu. Metode ljudske fiziologije prilično su raznolike i djelotvorne kako bi otkrile sve što je potrebno za razumijevanje suštine stvari. Istaknite:

• dobna fiziologija;
• hrana;
• rad;
• sportski;
• kosmički;
• patološki;
• klinički.

Zbirni podaci ovih disciplina pomažu da se obuhvate svi bezgranični procesi koji se dešavaju unutar osobe i da se pronađe pristup upravljanju njima.

Metode istraživanja u fiziologiji

Ima ih nekoliko. Postoje istorijski razvijeni koji su se koristili u antici. Danas su formirane nove zasnovane na najnovijim naučnim dostignućima u oblasti tehnologije, elektronike i proučavanja elektromagnetnog zračenja.

Razlikuju se sljedeće metode fiziologije.

1. Extirpacija je jedan od najstarijih načina učenja. bio unutravađenje organa živom biću uz dalje praćenje reakcije tijela i fiksiranje rezultata.
2. Fistula metoda. Njegova osnova je uvođenje metalnih ili plastičnih cijevi u organe koji imaju šupljinu i time fiksiranje bioloških tekućina. Dobijaju se podaci o promjenama u hemijskoj prirodi tvari, odnosno proučava se sekretorna funkcija tijela.
3. Metoda kateterizacije - uvođenje specijalnih lijekova kroz tanke cijevi u organe i sudove, uzrokujući promjene u funkcionisanju. Ovako se proučava rad srca, krvnih sudova, žlezda spoljne i unutrašnje sekrecije (ne svih).
4. Metoda denervacije. Koristi se za proučavanje odnosa između nerava i radnih organa. Za to se koristi metoda iritacije uz dalje fiksiranje rezultata.
5. Metode izučavanja fiziologije zasnovane na upotrebi alata i opreme. To uključuje implantaciju makro- i mikroelemenata u organe i tkiva, registraciju nervnih impulsa, izlaganje zračenju, očitavanje rada srca i mozga, itd.

Neke metode istraživanja u fiziologiji, kasnije ćemo detaljnije razmotriti. Oni su najčešće korišteni i najvažniji.

Zapažanje

Ove metode fiziologije korišćene su u Starom Egiptu, Rimu, Kini, na Drevnom Istoku. Već tada je bilo istraživača zainteresiranih za promjene koje se dešavaju u živim organizmima. Tako su, na primjer, u Egiptu, tokom mumifikacije faraona i njihovih porodica, izvršili obdukciju i zabilježili promjene u unutrašnjimokruženje. Ocjenjivani su sljedeći pokazatelji:

• boja i kvaliteta bioloških tekućina i masa;
• bojenje organa;
• boja bjeloočnice;
• kvalitet i boja sputuma;
• natečenost kože, njen turgor i struktura.

Ove karakteristike su upoređene sa karakteristikama zdravih ljudi i izvučeni su određeni zaključci. U nekim slučajevima je čak bilo moguće utvrditi uzrok smrti.

Danas opservacija nije izgubila na aktuelnosti, posebno kada je u pitanju psihofiziologija. Ponašanje osobe, njegove emocije, temperament, vanjske manifestacije drhtanja, znojenja - svi ovi znakovi služe kao određeni poziv za buđenje za istraživanje. Oni omogućavaju razumijevanje odnosa između strukture i vanjske manifestacije određenih pokazatelja, fizioloških funkcija, procesa u tijelu.

Učenje o ljudskom temperamentu stvorio je naučnik Pavlov upravo na osnovu proučavanja procesa inhibicije i ekscitacije, koji su se spolja manifestovali raznim emocionalnim bojama u ponašanju i reakcijama na određene događaje, reči, radnje. On je dokazao da su u osnovi koleričnih, sangvističkih, melanholičnih i flegmatičkih manifestacija upravo nervni procesi povezani sa mentalnom aktivnošću mozga, njegovim reakcijama.

Ove zaključke su više puta potvrđivali razni naučnici i psiholozi, istraživači. Stoga su metode ljudske fiziologije kao što su posmatranje i eksperiment, o kojima će biti reči kasnije, bile i jesu relevantne, važne i delotvorne.

Eksperiment

Eksperimentalne metode proučavanja fiziologije su fundamentalne i istorijski najstarije i najpopularnije. Zaista, kako drugačije znati, ako ne pogledati? Stoga su, uz posmatranje, vršene i razne vrste testova, najčešće na životinjama. Upravo su oni dali skoro stopostotne rezultate istraživanja, omogućili da se dobiju najpouzdaniji podaci.

Postoje eksperimentalne metode za proučavanje anatomije i fiziologije, koje se mogu svesti na dvije glavne grupe.

1. Oštri eksperimenti. Ova metoda istraživanja korišćena je do kraja 19. veka, sve dok ruski naučnik Ivan Petrovič Pavlov nije pronašao drugu opciju. Šta je bila suština takve intervencije u tijelu? Eksperiment je izveden na živoj životinji, koja je bila vezana za posebnu mašinu. Zatim je izvršena živa sekcija do organa potrebnog za studiju i tako su zabilježeni uočeni rezultati njegovog rada. Međutim, niz značajnih nedostataka učinio je ovu metodu neučinkovitom. Osim što je bila moralno neljudska i okrutna, jer je životinja bila podvrgnuta strašnim mukama i torturi, vrlo bolne operacije, čak ni anestezija nije pomogla, ali i emocionalna patnja, fizički bol koju je žrtva eksperimenta doživjela, značajno su iskrivili dobivene rezultate.. Ispao je začarani krug. Da bi se došlo do pravog organa, trebalo je nanijeti patnju. Oni su zauzvrat poremetili normalan tok fizioloških procesa, a rezultat nije bio baš efikasan.
2. Hronični eksperiment. To je ova metoda ipredloži Pavlov. I sam je bio protiv oštrih eksperimenata zbog njihove ekstremne okrutnosti, možda ga je to potaknulo da izmisli humaniju verziju. Testni organizam je također bila životinja. Međutim, postupak je bio veoma različit. Prije operacije hirurške prirode urađena je visokokvalitetna anestezija. Zatim se u zidove željenog organa ugrađuje fistula - plastična ili metalna cijev, koja se sa vanjske strane prišiva na kožu. Nakon toga, životinji je dato vrijeme da se oporavi, izliječi formiranu ranu i potpuno normalizira vitalne procese. Tako se kroz fistulu dobijala informacija o toku pojedinih procesa u proučavanom dijelu tijela, a bila je potpuno pouzdana, budući da je tijelo normalno funkcioniralo. Istraživanja bi se mogla provoditi dugo vremena bez štete po zdravlje životinje iu skladu sa svim pravilima njenog prirodnog postojanja.

Tako su funkcionirale osnovne metode fiziologije, relevantne u nekim slučajevima do danas. Iako, naravno, moderne tehničke inovacije postepeno u potpunosti zamjenjuju ljudsku intervenciju direktno u tijelo. Sada je moguće doći do potrebnih informacija na potpuno drugačije, manje bolne, tačnije i za osobu pogodnije načine.

Grafička registracija

Metode ljudske fiziologije zasnovane su upravo na upotrebi određene opreme. Među takvim uređajima značajno mjesto zauzimaju sljedeći.

1. Elektrokardiograf. aparati,koristi se za fiksiranje srčanih bioelektričnih potencijala. Kao rezultat, iz aparata izlazi elektrokardiogram ucrtan na papiru, koji stručni medicinski specijalista dešifruje i donosi zaključak o zdravstvenom stanju srca i krvožilnog sistema. Do danas je ovaj uređaj spasio živote miliona ljudi. Uostalom, rano otkrivanje problema je ključ uspješnog liječenja.
2. Mikroelektrode. Najmanje strukture koje se mogu implantirati direktno u ćeliju i fiksirati biopotencijal membrane. Danas je to jedno od najvažnijih dostignuća u elektronici, koje se tiče fizioloških proučavanja ljudskog tijela. Ove elektrode se čak mogu ubaciti u ljudski mozak, što omogućava posmatranje i snimanje psihosomatskih promjena u zdravstvenom stanju i vitalnoj aktivnosti.
3. Radionuklidne metode fiziologije - koriste se za dobijanje kvantitativnih karakteristika fizioloških procesa.
4. Različiti senzori koji emituju elektromagnetne talase. Povratni odgovor u obliku električnog impulsa snima se posebnim uređajem - osciloskopom - a zatim se prenosi na kompjuter na obradu. Ovdje se već odvija detaljna obrada dobijenih informacija i formiraju se određeni zaključci. Tako možete podesiti hemijsku koncentraciju određenih jona, veličinu pritiska, temperaturu, kretanje i druge parametre).

Dakle, moderne metode nauke fiziologije, zasnovane na upotrebi instrumenata, su najtačnije, bezbolnije i naučno informativne od svih o kojima smo gore govorili.

Chemical andbiohemijske metode

Metode anatomije i fiziologije nisu samo slične jedna drugoj. Oni su takođe povezani sa drugim naukama. Dakle, postoji biološka fiziologija, biohemija, a takođe i fizička fiziologija. Ove nauke proučavaju procese unutar tela sa svoje tačke gledišta, odnosno sa hemijske, fizičke i biološke.

Dakle, uz pomoć ovih metoda utvrđuje se uticaj određene supstance (medijatora, hormona, enzima) na procese koji se odvijaju u organizmu. Hemija pomaže u utvrđivanju svojstava ovog spoja, fizika otkriva njegove termodinamičke parametre koji mogu utjecati na tijelo. Fiziologija zahteva proučavanje uticaja ne samo na određeni proces, već i na organizam, organ i ukupnost spoljašnjih uslova uopšte. Zajedno, ove nauke su ujedinjene pod opštim imenom biološka hemija.

Metode patološke fiziologije

Predmet i metode fiziologije su usko povezani i međuzavisni koncepti. Međutim, normalna nauka koja proučava zdrav životni organizam nije sve. Postoji i patofiziologija, ili patološka, koja proučava kršenje vitalnih procesa, njihov tok, učinak na tijelo u cjelini i svaki njegov organ i tako dalje. Stoga ova disciplina ima svoj skup načina na koje je moguće proučavati identificirane probleme.

Koje su to metode fiziologije?

1. Modeliranje. Podijeljen je u dvije grupe: na živom objektu proučavanja i uvitro, odnosno veštački fizički sistem. Za kreiranje bilo kojeg modela patogenog procesa koristi se kompjuter ili matematički proračuni na papiru. Za ovo se često koriste i uobičajeni logički zaključci i zaključci. Model se, po pravilu, gradi na osnovu primljenih teorijskih podataka o bilo kom pitanju.
2. Teorijska analiza. Na osnovu podataka dobijenih tokom laboratorijskih studija materijala (živog objekta) gradi se teorija. Uključuje hipotetičke odgovore na pitanja: "Šta je pacijent? Kako se odvija patološki proces? Kakvo je njegovo stanje i stepen uticaja? Koje su mjere kontrole primjerene u ovom slučaju zaustaviti?"
3. Kliničko istraživanje. Obavezna metoda, bez koje je postojanje svih ostalih nemoguće. Uostalom, teorijsko znanje se pojavljuje upravo na osnovu rezultata pacijentove klinike. Za ovu metodu koriste se brojne srodne tehnike:

• biohemijski;
• chemical;
• fizički;
• histohemijski;
• morfološki;
• statistički i drugi.

Samo na osnovu materijala dobijenog svim metodama, doktor može postaviti dijagnozu i propisati tretman.

Fiziologija biljaka

Ovo je nauka o vitalnoj aktivnosti (funkcionisanju) biljnih organizama. Govorimo o svim oblicima života: od jednoćelijskih do viših, uključujući alge. Zadaci biljnih fiziologa su sljedeći:

• ispitati i identifikovati mehanizme funkcionisanja biljaka;
• stvarati teorijske osnove za mogućnost fotosinteze u veštačkim uslovima;
• izgradite model koji odražava suštinu metodologije za postizanje povećanih prinosa važnih usjeva.

Naravno, zadaci nisu nimalo laki. Na kraju krajeva, biljke su pravi živi organizmi u kojima se svake sekunde dešavaju stotine biohemijskih reakcija, baš kao i kod ljudi. Fiziolog mora proučiti svaku od njih. Biljke dišu, hrane se, provode proces fotosinteze, razmnožavaju se, rastu i razvijaju - to su normalni oblici života za svako živo biće. Proučavanje svih ovih procesa je zadatak fiziologa.

Rješavanje problema fotosinteze u vještačkim uvjetima znači da se ljudima omogući pristup ogromnom potencijalnom izvoru hrane. Uostalom, tada će glad u svijetu nestati, kvalitet života ljudi će se značajno povećati. Ali do sada ovaj problem nije u potpunosti riješen, iako su mnoga pitanja u oblasti fotohemijske strane procesa već riješena.

Metode ove nauke

Fiziologija biljaka usko se graniči sa sljedećim modernim naukama:

• biotehnologija;
• molekularna biologija;
• genetski inženjering;
• biofizika;
• ćelijski inženjering.

Naravno, ovo se ogleda u metodama kojima se provode studije biljnih organizama. Dakle, metode fiziologije biljaka su sljedeće.

1. Kultivacija.
2. Metode svjetlosti ielektronska spektroskopija.
3. Electrochemical.
4. Optico-acoustic.
5. Chromatography.
6. Spektrofotometrijski.

Očigledno, svi oni imaju za cilj mjerenje brojčanih pokazatelja: produktivnost, težina, rast, razvoj, rezultati plastičnog i energetskog metabolizma. Šta takve metode omogućavaju da se riješi? Veoma važni poljoprivredni poslovi kao što su:

• oplemenjivanje biljaka;
• dobivanje heterotičnih oblika;
• uvod;
• aklimatizacija;
• zoniranje sorti;
• veštačko navodnjavanje;
• područja za uzgoj biljaka.

Dakle, fiziologija biljaka je još jedna fundamentalna biološka nauka koja igra važnu ulogu u ljudskom životu.