Предмет и методы физиологии. Основные свойства живых тканей.

Физиология — наука о природе, о существе жизненных процессов. Физи­ология изучает жизнедеятельность организма и отдельных его частей: клеток, тканей, органов, систем. Предметом изучения физиологии являются функции живого организма, их связь между собой, регу­ляция и приспособление к внешней среде,

Физиологическая функция — проявления жизнедеятельности организма и его частей, име­ющие приспособительное значение и направленные на достижение по­лезного результата. В основе функции лежит обмен веществ, энергии и информации.

Физиология - это экспериментальная наука. Она использует два основных метода: наблюдение и эксперимент. Она изучает функции и процессы, протекающие в организме, отдельных органах и системах органов, механизмы их формирования, реализации и регуляции, изучает процессы – т.е. динамику явлений, состояний во времени и пространстве.

Физиология относится к разряду фундаментальных наук. А это значит, что физиология изучает законы жизнедеятельности. Это значит, что она изучает наиболее важные взаимосвязи в живой материи. Она является базой для целой группы биологических прикладных наук, а именно - патологической физиологии, фармакологии.

Физиологию определяют, как теоретическую основу медицины:

- Во-первых, это обусловлено тем, что физиология изучает процессы нормальной жизнедеятельности. Предметом интереса медицины являются болезни - больной человек и болезни. Чтобы понять отклонение, надо понимать нормальное течение процессов.

- Во-вторых, физиология дает нормы для медицины, т.е. параметры нормальной деятельности органов и систем органов.

- В-третьих, физиология дает методы оценки функций, т.е. она дает медицине практические методы диагностики.

Основная задача физиологии — дальнейшее раскрытие специфических физиологических законов деятельности нервной системы и других систем организма человека и животных, что необходимо для разработки способов управления всеми проявлениями жизни организма, и прежде всего обмена веществ и энергии, психики и поведения. Следовательно, физиология участвует в выяснении сущности явлений жизни, изучения физики и химии живого, разработке способов управления жизненными процессами, в частности обменом веществ, наследственностью и направленными изменениями организмов.

Цели физиологии как науки:

- исследование законов осуществления нормальных функций в живом организме в зависимости от постоянно изменяющихся и развивающихся условий его жизни

- исследование исторического, филогенетического, и индивидуального, онтогенетического, развития функций живого организма и их взаимосвязи.

Для нормальной жизнедеятельности необходимо выполнение трех условий:

- 1-ое условие нормальной жизнедеятельности - постоянство внутренней среды.

- 2-ое - постоянный обмен внутренней среды организма веществом, энергией и информацией со средой окружения, внешней средой.

- 3-ий принцип жизнедеятельности, нарушение которого несовместимо с жизнью - адекватное приспособление организма к изменяющимся условиям внешней среды или среды обитания.

 

1. Основные свойства живых тканей. Возбудимость, ее количественная оценка. Проводимость, законы проведения возбуждения по нервным волокнам.

Свойства живых тканей:

1- специфическая организация – клетка – первичная элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов.

2- специфический метаболизм (матричная система, обилие обратных связей, образование диссипативных структур).

3- способность к координации и саморегуляции на всех уровнях биологической системы.

4- подвижность (2-3мя молекулярными системами: актинмиозиновая, тубулиндинеиновая, тубулинкинезиновая (митоз)).

5- рост и развитие.

-6 наследственность и изменчивость.

7- реактивность, (как основа изменчивости.) способность реагировать на изменения окружающей среды. В физиологии

Это свойство называют раздрожимостью.

 

Свойства живых тканей:

- специфическая организация – клетка – первичная элементарная структурно-функциональная единица всех живых организмов.

- специфический метаболизм (матричная система, обилие обратных связей, образование диссипативных структур).

- способность к координации и саморегуляции на всех уровнях биологической системы.

- подвижность (2-3мя молекулярными системами: актинмиозиновая, тубулиндинеиновая, тубулинкинезиновая (митоз)).

- рост и развитие.

- наследственность и изменчивость.

- реактивность, как основа изменчивости.

Она обладает следующими основными физиологическими свойствами:

- Раздражимостью - способность клетки отвечать на раздражение изменением своего обмена веществ. Это некоторое общее свойство, присущее только живой материи - только живой клетке.

- Возбудимостью - это способность клетки отвечать на раздражение изменением проницаемости клеточной мембраны, входящим натриевым током и, как следствие, генерацией потенциала действия - т. е. процессом возбуждения.

- Проводимостью - это способность клетки проводить, распространять возбуждение от места его возникновения в клетке к другим ее частям. Если у клетки утрачена раздражимость, возбудимость или проводимость, то она или функционально нарушена, либо погибла, т. е. в ней отсутствует жизнь.

- Сократимостью. Как свойство присуще поперечнополосатым, гладким мышцам, кроме того сократимость присуща и другим - немышечным клеткам, в которых есть сократительные элементы). Сократимость - это способность клетки под действием раздражителя изменять свою длину и/или напряжение цитоскелета клеток.

Одним из важных свойств живых клеток является их элект­рическая возбудимость, т. е. способность возбуждаться в ответ на действие электрического тока. Высокая чувствительность возбудимых тканей к действию слабого электрического тока впервые была продемонстрирована Гальвани в опытах на нервно-мышечном препарате задних лапок лягушки. Если к нервно-мышечному пре­парату лягушки приложить две соединенные между собой пластинки из различных металлов, например медь—цинк, таким образом, что­бы одна пластинка касалась мышцы, а другая — нерва, то мышца будет сокращаться (первый опыт Гальвани).

Возбудимость - способность отвечать на раздражение формированием электрической активности (потенциалом действия). У различных тканей возбудимость различна. У одной ткани возбудимость может изменяться в процессе жизнедеятельности, возбудимость у живой возбудимой ткани есть всегда, в независимости от действия раздражителя. Возбуждение это состояние, это реализованная возбудимость.

Меры возбудимости. Для оценки возбудимости в каждой лаборатории функциональной диагностики существует специальный аппарат, называемый хронаксиметром. Это - прибор, который позволяет оценить возбудимость.

К мерам возбудимости относятся:

- Порог раздражения - первая базисная мера раздражителя любой природы. Но для количественной оценки возбудимости в медицине используют не любой раздражитель, а используют электрический ток. Именно с помощью электрического тока тестируют мышцы, нервы, синапсы. Электрический ток точно дозируется - электрический ток можно легко дозировать, при чем по двум показателям: по силе и по времени действия. С другими раздражителями иначе: например, химический - можно дозировать по силе (концентрации), но нельзя - по длительности, так как для его отмывания нужно время. С помощью электрического тока получены еще 3 меры возбудимости, одна из которых используется в медицине:

- Базисная мера - это реобаза - минимальная сила постоянного тока, которая, действуя длительное, но определенное время, способна вызвать ответную реакцию. Недостаток этой меры - определение времени трудно определимо - оно расплывчато.

- Полезное время - то время, которое должна действовать сила тока в 1 реобазу, чтобы вызвать ответную реакцию. Но и эта мера возбудимости не нашла своего применения в медицинской практике, потому что, как показывает график, она находится на очень пологой части кривой "сила - время" и любая неточность (небольшая неточность) вела к большой ошибке.

- Хронаксия - минимальное время, в течение которого должна действовать сила тока в 2 реобазы, чтобы вызвать ответную реакцию. На графике - это тот участок кривой, где зависимость между силой и временем точно прослеживается. Посредством хронаксии определяют возбудимость нервов, мышц, синапсов. Этим методом определяют, где же наступило поражение нервно-мышечной системы: на уровне мышцы, нервов, синапсов или центральных образований.

Проводимость, законы проведения возбуждения по нервным волокнам. Механизм проведения возбуждения по нервным волокнам зависит от их типа. Существуют два типа нервных волокон: миелиновые и безмиелиновые. Процессы метаболизма в безмиелиновых волокнах не обеспечивают быструю компенсацию расхода энергии. Распространение возбуждения будет идти с постепенным затуханием – с декрементом. В миелиновых волокнах благодаря совершенству метаболизма возбуждение проходит, не затухая, без декремента.

Проводимость - способность ткани передавать возникшее возбуждение за счет электрического сигнала от места раздражения по длине возбудимой ткани.

Закон анатомической и физиологической непрерывности – возбуждение может распространяться по нервному волокну только в случае его морфологической и функциональной целостности.

Закон двустороннего проведения возбуждения – возбуждение, возникающее в одном участке нерва, распространяется в обе стороны от места своего возникновения. В организме возбуждение всегда распространяется по аксону от тела клетки (ортодромно).

Закон изолированного проведения – возбуждение, распространяющееся по волокну, входящему в состав нерва, не передается на соседние нервные волокна.

Основные свойства живых тканей. Возбудимость, ее количественная оценка. Проводимость, законы проведения возбуждения по нервным волокнам.

Основные свойства живых тканей:1. Специфическая организация, в основе которой лежит построение тканей из клеток.2. Специфический метаболизм. 3.Способность к самоорганизации и саморегуляции.4.Подвижность. 5 Рост и развитие. 6. Наследственность и изменчивость. 7 Реактивность (раздражимость). Раздражимость присуща всем тканям, но для нервной и мышечной принята другая терминология. Их способность реагировать на раздражители называют возбудимостью, а реакцию на раздражители- возбуждением. Количественной мерой возбудимости явл. Пороговый раздражитель. Чем слабее пороговый раздражитель, тем выше возбудимость живот ткани и наоборот. Одним из признаков возбуждения является проводимость-распространение ПД по возбудимым мембранам. Основной функцией аксонов является проведение импульсов, возникающих в нейроне. Аксоны могут быть покрыты миелиновой оболочкой или лишены ее. Проведение возбуждения будет отличаться. В безмиелиновых волокнах возбуждение охватывает соседние участки мембраны осевого цилиндра и так распространяется до конца аксона. Скорость распространения возбуждения будет определяться его диаметром. В безмиелиновых волокнах распространение возбуждения идет с постоянным ослаблением-с декрементом. Это характерно для низкооорг.НС. Благодаря миелиновой оболочке возбуждение будет прохожить не затухая, бездекрементно. Этому способствует наличие равного заряда на всем протяжении мембраны и его быстрое восстановление после прохождения возбуждения. В миелиновых волокнах возбуждение охватывает только участки узловых перехватов (открытые участки цилиндра, не покрытые миелином). В них больше натриевых каналов, в результате чего узл.перехваты будут более возбудимыми и обеспечивают большую скорость проведения возбуждения. Нервный ствол образован большим числом волокон, но возбуждение, идущее по каждому из них не передается на соседние. Этоа особенность проведения возбуждения носит название закона изолированного проведения возбуждения. Возможность такого проведения возбуждения имеет больше значение, т.к. обеспечивает изолированность сокращения кажой нейромотороной единицы. Двустороннее проведении возбуждения проявляется в том, что при действии раздражителся на какой-либо участок нерва, генерируемые в ПД распространяются в обе стороны с одинаковой скоростью.