Osnovne metode fiziologije. Predmet i zadaci fiziologije

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 05:28

Poznavati značajke funkcioniranja tijela, svakog njegovog dijela, strukture, moći istražiti i predvidjeti promjene i patologije - to je važan zadatak za stručnjake iz područja medicine. Postoji cijela znanost koja se bavi proučavanjem upravo takvih pitanja. To se zove fiziologija. Ovo je znanost o onim procesima koji prate normalno funkcioniranje tijela. Nastala je dosta davno, čak je i Hipokrat po prvi put pokazao interes za funkcioniranje živih sustava. Danas postoji niz metoda za proučavanje fiziologije koje pomažu u potpunosti razumjeti određene mehanizme i karakteristike tijela.

Opći koncept fiziologije

Počnite s općim konceptom. Fiziologija je znanost o životu živog bića, njegovom odnosu s vanjskim uvjetima okoline, njihovom utjecaju na zdravstveno stanje i normalno funkcioniranje organa i njihovih sustava. Općenito, glavna ideja ove znanosti je otkriti duboke mehanizme postojanja živih bića, razumjeti kako se odvija njihova samoregulacija i svi drugi procesi.

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

Dakle, predmet, zadaci i metode fiziologije su tri komponente teorijskih temelja znanosti. Mnogi su znanstvenici u svakom trenutku pokušavali razumjeti bit promjena koje se događaju u tijelu, uključujući i onu u ljudskom. Međutim, to je postalo u potpunosti moguće tek izumom modernih instrumenata i uređaja, odnosno znanost je svoj puni razvoj dobila tek od 20. stoljeća.

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

Odjeljci fiziologije

Sama ova znanost ima nekoliko poddisciplina. Dakle, razlikuje se fiziologija:

• općenito;
• komparativ;
• privatno.

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

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

Privatni poslovi s 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 skupina živih organizama (kukci, ptice, sisavci, gmazovi i tako dalje).
3. Odvojite organe i tkiva.
4. Tjelesni sustavi (fiziologija probave, cirkulacije, disanja, itd.).

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

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

Zbirni podaci ovih disciplina pomažu obuhvatiti sve bezgranične procese koji se događaju unutar osobe i pronaći pristup upravljanju njima.

Metode istraživanja u fiziologiji

Ima ih nekoliko. Postoje povijesno razvijeni koji su se koristili u antici. Danas su formirane nove temeljene na najnovijim znanstvenim dostignućima u području tehnologije, elektronike i proučavanja elektromagnetskog zračenja.

Razlikuju se sljedeće metode fiziologije.

1. Istrebljenje je jedan od najstarijih načina učenja. je bilo uvađenje organa živom biću uz daljnje praćenje reakcije tijela i fiksiranje rezultata.
2. Metoda fistule. Njegova osnova je uvođenje metalnih ili plastičnih cijevi u organe koji imaju šupljinu i time fiksiranje bioloških tekućina. Dobivaju se podaci o promjenama u kemijskoj prirodi tvari, odnosno proučava se sekretorna funkcija tijela.
3. Metoda kateterizacije - uvođenje posebnih lijekova kroz tanke cijevi u organe i žile, uzrokujući promjene u funkcioniranju. Tako se proučava rad srca, krvnih žila, žlijezda vanjske i unutarnje sekrecije (ne svih).
4. Metoda denervacije. Koristi se za proučavanje odnosa između živaca i radnih organa. Za to se koristi metoda iritacije uz daljnje fiksiranje rezultata.
5. Metode proučavanja fiziologije temeljene na korištenju alata i opreme. To uključuje implantaciju makro- i mikroelemenata u organe i tkiva, registraciju živčanih impulsa, izlaganje zračenju, očitavanje rada srca i mozga i tako dalje.

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

Promatranje

Ove metode fiziologije korištene su u Starom Egiptu, Rimu, Kini, na Starom Istoku. Već tada je bilo istraživača zainteresiranih za promjene koje se događaju u živim organizmima. Tako su, primjerice, u Egiptu, tijekom mumifikacije faraona i njihovih obitelji, izvršili obdukciju i zabilježili promjene unutarnjegokoliš. Ocjenjivani su sljedeći pokazatelji:

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

Ove karakteristike su uspoređene s onima zdravih ljudi i izvučeni su određeni zaključci. U nekim je slučajevima čak bilo moguće utvrditi uzrok smrti.

Danas promatranje nije izgubilo na važnosti, posebno kada je u pitanju psihofiziologija. Ponašanje osobe, njezine emocije, temperament, vanjske manifestacije drhtanja, znojenja - svi ti znakovi služe kao određeni poziv za buđenje za istraživanje. Oni omogućuju razumijevanje odnosa između strukture i vanjske manifestacije određenih pokazatelja, fizioloških funkcija, procesa u tijelu.

Nauk o ljudskom temperamentu stvorio je znanstvenik Pavlov upravo na temelju proučavanja procesa inhibicije i ekscitacije, koji su se izvana očitovali raznim emocionalnim bojama u ponašanju i reakcijama na određene događaje, riječi, radnje. On je dokazao da su temelj koleričkih, sangvističkih, melankoličnih i flegmatskih manifestacija upravo živčani procesi povezani s mentalnom aktivnošću mozga, njegovim reakcijama.

Ove zaključke više puta su potvrdili razni znanstvenici i psiholozi, istraživači. Stoga su metode ljudske fiziologije kao što su promatranje i eksperiment, o kojima će biti riječi kasnije, bile i jesu relevantne, važne i učinkovite.

Eksperiment

Eksperimentalne metode proučavanja fiziologije temeljne su i povijesno najstarije i najpopularnije. Doista, kako drugačije znati, ako ne gledati? Stoga su se uz promatranje provodile razne vrste ispitivanja, najčešće na životinjama. Upravo su oni dali gotovo stopostotne rezultate istraživanja, omogućivši dobivanje najpouzdanijih podataka.

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

1. Oštri eksperimenti. Ova metoda istraživanja korištena je do kraja 19. stoljeća, sve dok ruski znanstvenik Ivan Petrovič Pavlov nije pronašao drugu mogućnost. Koja je bila bit takve intervencije u tijelu? Pokus je izveden na živoj životinji, koja je bila vezana za poseban stroj. Zatim je provedena živa sekcija do organa potrebnih za studiju i tako su zabilježeni uočeni rezultati njegovog rada. Međutim, brojni značajni nedostaci učinili su ovu metodu neučinkovitom. Osim što je bila moralno neljudska i okrutna, jer je životinja bila podvrgnuta strašnim mukama i mučenjima, vrlo bolne operacije, čak ni anestezija nije pomogla, ali i emocionalna patnja, fizička bol koju je proživjela žrtva pokusa, značajno su iskrivili dobivene rezultate.. Ispao je začarani krug. Da bi se došlo do pravog organa, trebalo je nanijeti patnju. Oni su pak poremetili normalan tijek fizioloških procesa, a rezultat nije bio baš učinkovit.
2. Kronični eksperiment. Upravo 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 vrlo različit. Prije operacije kirurške prirode izvršena je visokokvalitetna anestezija. Zatim se u zidove željenog organa ugradila fistula – plastična ili metalna cijev, koja je izvana prišivena na kožu. Nakon toga, životinja je dobila vrijeme da se oporavi, izliječi formiranu ranu i potpuno normalizira vitalne procese. Tako su se kroz fistulu dobivale informacije o tijeku pojedinih procesa u proučavanom dijelu tijela, a bile su potpuno pouzdane, budući da je tijelo normalno funkcioniralo. Istraživanja bi se mogla provoditi dulje vrijeme 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 postupno u potpunosti zamjenjuju ljudsku intervenciju izravno u tijelo. Sada je moguće dobiti potrebne informacije na potpuno drugačije, manje bolne, točnije i za osobu prikladnije načine.

Grafička registracija

Metode ljudske fiziologije temelje se upravo na korištenju određene opreme. Među takvim uređajima važno mjesto zauzimaju sljedeći.

1. Elektrokardiograf. Aparat,koristi se za fiksiranje srčanih bioelektričnih potencijala. Kao rezultat toga, iz aparata izlazi elektrokardiogram nacrtan na papiru, koji upućeni medicinski specijalist dešifrira i donosi zaključak o zdravstvenom stanju srca i krvožilnog sustava. Do danas je ovaj uređaj spasio živote milijuna ljudi. Uostalom, rano otkrivanje problema je ključ uspješnog liječenja.
2. Mikroelektrode. Najmanje strukture koje se mogu implantirati izravno u stanicu i fiksirati biopotencijal membrane. Danas je to jedno od najvažnijih dostignuća u elektronici, koje se tiče fizioloških proučavanja ljudskog tijela. Te se elektrode mogu čak umetnuti u ljudski mozak, što omogućuje promatranje i bilježenje psihosomatskih promjena u zdravstvenom stanju i vitalnoj aktivnosti.
3. Radionuklidne metode fiziologije - koriste se za dobivanje kvantitativnih karakteristika fizioloških procesa.
4. Različiti senzori koji emitiraju elektromagnetske valove. Povratni odgovor u obliku električnog impulsa bilježi se posebnim uređajem - osciloskopom - a zatim se prenosi na računalo na obradu. Ovdje se već odvija detaljna obrada primljenih informacija i stvaraju se određeni zaključci. Tako možete postaviti kemijsku koncentraciju određenih iona, veličinu tlaka, temperaturu, kretanje i druge parametre).

Dakle, moderne metode fiziologije, temeljene na korištenju instrumenata, najtočnije su, bezbolnije i znanstveno informativne od svih o kojima smo gore raspravljali.

Kemijska ibiokemijske metode

Metode anatomije i fiziologije nisu samo slične jedna drugoj. Oni su također povezani s drugim znanostima. Dakle, postoji biološka fiziologija, biokemija, a također i fizička fiziologija. Ove znanosti proučavaju procese unutar tijela sa svoje točke gledišta, odnosno s kemijske, fizičke i biološke.

Dakle, uz pomoć ovih metoda utvrđuje se utjecaj određene tvari (medijatora, hormona, enzima) na procese koji se odvijaju u tijelu. Kemija pomaže u utvrđivanju svojstava ovog spoja, fizika otkriva njegove termodinamičke parametre koji mogu utjecati na tijelo. Fiziologija zahtijeva proučavanje utjecaja ne samo na određeni proces, već i na organizam, organ i ukupnost vanjskih uvjeta općenito. Zajedno, ove su znanosti ujedinjene pod općim nazivom biološka kemija.

Metode patološke fiziologije

Predmet i metode fiziologije usko su povezani i međusobno ovisni pojmovi. Međutim, normalna znanost koja proučava zdrav živi organizam nije sve. Postoji i patofiziologija, ili patološka, koja proučava kršenje vitalnih procesa, njihov tijek, učinak na tijelo u cjelini i svaki od njegovih organa i tako dalje. Stoga ova disciplina ima svoj skup načina na koje je moguće proučavati identificirane probleme.

Koje su to metode fiziologije?

1. Modeliranje. Dijeli se u dvije skupine: na živom predmetu proučavanja i uvitro, odnosno umjetni fizički sustav. Za izradu bilo kojeg modela patogenog procesa koristi se računalo ili matematički izračuni na papiru. Za to se također često koriste uobičajeni logički zaključci i zaključci. Model se u pravilu gradi na temelju primljenih teorijskih podataka o bilo kojem pitanju.
2. Teorijska analiza. Na temelju podataka dobivenih tijekom laboratorijskih studija materijala (živog objekta) gradi se teorija. Uključuje hipotetske odgovore na pitanja: "Što je pacijent? Kako se odvija patološki proces? Kakvo je njegovo stanje i opseg utjecaja? Koje su mjere kontrole u ovom slučaju primjerene zaustaviti?"
3. Kliničko istraživanje. Obvezna metoda, bez koje je postojanje svih ostalih nemoguće. Uostalom, teorijsko znanje se pojavljuje upravo na temelju rezultata pacijentove klinike. Za ovu metodu koristi se niz povezanih tehnika:

• biokemijski;
• kemijska;
• fizički;
• histokemijski;
• morfološki;
• statistički i drugi.

Samo na temelju materijala dobivenog svim metodama, liječnik može postaviti dijagnozu i propisati tijek liječenja.

Fiziologija biljaka

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

• ispitati i identificirati mehanizme funkcioniranja biljaka;
• stvoriti teorijske temelje za mogućnost fotosinteze u umjetnim uvjetima;
• izgradite model koji odražava bit metodologije za postizanje povećanih prinosa važnih usjeva.

Naravno, zadaci nisu nimalo laki. Uostalom, biljke su pravi živi organizmi, u kojima se svake sekunde odvijaju stotine biokemijskih 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 umjetnim uvjetima znači omogućiti ljudima pristup velikom potencijalnom izvoru hrane. Uostalom, tada će glad u svijetu nestati, kvaliteta života ljudi će se značajno povećati. Ali do sada ovaj problem nije u potpunosti riješen, iako su mnoga pitanja na području fotokemijske strane procesa već riješena.

Metode ove znanosti

Fiziologija biljaka usko graniči sa sljedećim modernim znanostima:

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

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

1. Kultivacija.
2. Metode svjetla ielektronska spektroskopija.
3. Elektrokemijska.
4. Optico-acoustic.
5. Kromatografski.
6. Spektrofotometrijski.

Očito je da su svi oni usmjereni na mjerenje brojčanih pokazatelja: produktivnosti, težine, rasta, razvoja, rezultata plastičnog i energetskog metabolizma. Što takve metode omogućuju rješavanje? Vrlo važni poljoprivredni poslovi kao što su:

• oplemenjivanje biljaka;
• dobivanje heterotičnih oblika;
• uvod;
• aklimatizacija;
• zoniranje sorti;
• umjetno navodnjavanje;
• područja uzgoja biljaka.

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