Att känna till funktionerna i kroppens funktion, var och en av dess delar, struktur, för att kunna undersöka och förutsäga förändringar och patologier - detta är en viktig uppgift för specialister inom medicinområdet. Det finns en hel vetenskap som sysslar med studier av just sådana frågor. Det kallas fysiologi. Detta är vetenskapen om de processer som åtföljer kroppens normala funktion. Det uppstod för ganska länge sedan, även Hippokrates visade för första gången intresse för hur levande system fungerar. Idag finns det en mängd olika metoder för att studera fysiologi som hjälper till att till fullo förstå vissa mekanismer och egenskaper hos kroppen.
Allmänt begrepp om fysiologi
Börja med ett allmänt koncept. Fysiologi är vetenskapen om en levande varelse, dess förhållande till yttre miljöförhållanden, deras inverkan på hälsotillståndet och den normala funktionen hos organ och deras system. I allmänhet är huvudidén med denna vetenskap att avslöja de djupa mekanismerna för existensen av levande varelser, att förstå hur dess självreglering och alla andra processer äger rum.
Fysiologins objekt är bara en levande organism, eftersom det är så det är möjligt att identifiera alla mönster av intresse för människor i dessstruktur och funktion. Målen för disciplinen syns tydligt i själva definitionen.
Fysiologins ämne, uppgifter och metoder är således tre komponenter i vetenskapens teoretiska grund. Många forskare försökte hela tiden förstå essensen av de förändringar som äger rum i kroppen, inklusive den mänskliga. Detta blev dock fullt möjligt först med uppfinningen av moderna instrument och anordningar, det vill säga vetenskapen fick sin fulla utveckling först från 1900-talet.
Detta hindrade henne inte från att bli en av de ledande biologiska vetenskaperna. Fysiologi, anatomi och medicin är tre närbesläktade discipliner som är grunden för varandra. Därför liknar metoderna för anatomi och fysiologi i vissa fall varandra.
Sektioner av fysiologi
Denna vetenskap i sig har flera underdiscipliner. Så, fysiologi särskiljs:
- general;
- jämförande;
- privat.
Allmänt handlar om studiet av livsprocesser i allmänhet. Det vill säga, den tar hänsyn till mönstren för förloppet av de reaktioner som är manifestationer av livet. Till exempel näring, andning, utsöndring, reglering, förändringar i sömn och vakenhet och andra. Detta inkluderar också ett sådant avsnitt som cellfysiologi, som handlar om en detaljerad studie av alla dess vitala manifestationer.
Komparativ fysiologi jämför livsprocesserna för en eller olika typer av organismer i processen för ontogenes. Som ett resultat bildas också en hel gren - evolutionär fysiologi.
Privata affärer med snävare specifik forskning. Så det finns flera varianter av discipliner som ingår i denna grupp.
- Människans fysiologi, vars forskningsmetoder vi kommer att överväga lite senare.
- Fysiologi för vissa grupper av levande organismer (insekter, fåglar, däggdjur, reptiler och så vidare).
- Separera organ och vävnader.
- Kroppssystem (fysiologi för matsmältning, cirkulation, andning, etc.).
Studiet av människan ur denna vetenskaps synvinkel har fått en särskilt omfattande utveckling nyligen. Trots allt har hans kropp den mest komplexa strukturen. Metoderna för mänsklig fysiologi är ganska olika och effektiva för att avslöja allt som behövs för att förstå essensen av saker. Höjdpunkt:
- åldersfysiologi;
- mat;
- labor;
- sports;
- cosmic;
- patologisk;
- clinical.
Aggregerade data för dessa discipliner hjälper till att omfatta alla de gränslösa processer som sker inom en person och hitta tillgång till att hantera dem.
Forskningsmetoder i fysiologi
Det finns flera av dem. Det finns historiskt utvecklade sådana som användes under antiken. Idag har nya baserade på de senaste vetenskapliga landvinningarna inom området teknik, elektronik och studier av elektromagnetisk strålning bildats.
Följande fysiologiska metoder skiljer sig åt.
- Extirpation är ett av de äldsta sätten att lära sig. var iavlägsnande av ett organ från en levande varelse med ytterligare övervakning av kroppens reaktion och fastställande av resultaten.
- Fistelmetoden. Dess grund är införandet av metall- eller plaströr i organ som har en hålighet och därmed fixering av biologiska vätskor. Data erhålls om förändringar i ämnens kemiska natur, det vill säga kroppens sekretoriska funktion studeras.
- Kateteriseringsmetod - införandet av speciella läkemedel genom tunna rör in i organ och kärl, vilket orsakar förändringar i funktion. Så studeras hjärtats, blodkärlens, körtlarnas yttre och inre sekretions (inte alla) arbete.
- Denerveringsmetod. Används för att studera sambandet mellan nerver och fungerande organ. För detta används irritationsmetoden med ytterligare fixering av resultaten.
- Metoder för att studera fysiologi baserade på användning av verktyg och utrustning. Detta inkluderar implantation av makro- och mikroelement i organ och vävnader, registrering av nervimpulser, exponering för strålning, avläsning av hjärtats och hjärnans arbete och så vidare.
Några metoder för forskning inom fysiologi kommer vi att överväga mer i detalj senare. De är de mest använda och viktiga.
Observation
Dessa fysiologiska metoder användes i det antika Egypten, Rom, Kina, i det antika östern. Redan då fanns det forskare som var intresserade av förändringarna i levande organismer. Så, till exempel, i Egypten, under mumifieringen av faraoner och deras familjer, utförde de en obduktion och registrerade förändringar i det inremiljö. Följande indikatorer utvärderades:
- färg och kvalitet på biologiska vätskor och massor;
- orgelfärgning;
- färgen på ögonskleran;
- kvalitet och färg på sputum;
- svullnad i huden, dess turgor och struktur.
Dessa egenskaper jämfördes med friska människors och vissa slutsatser drogs. Det var till och med möjligt att fastställa dödsorsaken i vissa fall.
Idag har observation inte förlorat sin relevans, särskilt inte när det kommer till psykofysiologi. En persons beteende, hans känslor, temperament, yttre manifestationer av darrande, svettning - alla dessa tecken fungerar som vissa väckarklockor för forskning. De gör det möjligt att förstå sambandet mellan strukturen och den yttre manifestationen av vissa indikatorer, fysiologiska funktioner, processer i kroppen.
Läran om mänskligt temperament skapades av vetenskapsmannen Pavlov just på grundval av att studera processerna för hämning och excitation, som utåt manifesterade sig i olika känslomässiga färger i beteende och reaktioner på vissa händelser, ord, handlingar. Han bevisade att grunden för koleriska, sanguistiska, melankoliska och flegmatiska manifestationer är just de nervprocesser som är förknippade med hjärnans mentala aktivitet, dess reaktioner.
Dessa slutsatser har upprepade gånger bekräftats av olika vetenskapsmän och psykologer, forskare. Därför var och är sådana metoder för mänsklig fysiologi som observation och experiment, som kommer att diskuteras senare, relevanta, viktiga och effektiva.
Experiment
Experimentella metoder för att studera fysiologi är grundläggande och historiskt sett de äldsta och mest populära. Ja, hur ska man annars veta, om inte titta? Därför, tillsammans med observation, utfördes olika typer av tester, oftast på djur. Det var de som gav nästan hundra procent resultat i forskning, fick de mest tillförlitliga uppgifterna.
Det finns experimentella metoder för att studera anatomi och fysiologi, som kan reduceras till två huvudgrupper.
- Skärpa experiment. Denna forskningsmetod användes fram till slutet av 1800-talet, tills den ryske vetenskapsmannen Ivan Petrovich Pavlov hittade ett annat alternativ. Vad var kärnan i ett sådant ingrepp i kroppen? Experimentet utfördes på ett levande djur, som var bundet till en speciell maskin. Sedan genomfördes en levande sektion till det organ som behövdes för studien, och på så sätt registrerades de observerade resultaten av dess arbete. Ett antal betydande brister gjorde dock denna metod ineffektiv. Förutom att vara moraliskt omänsklig och grym, eftersom djuret utsattes för fruktansvärd plåga och tortyr, mycket smärtsamma operationer, till och med anestesi hjälpte inte, men också känslomässigt lidande, fysisk smärta som upplevdes av offret för experimentet, förvrängde de erhållna resultaten avsevärt. Det blev en ond cirkel. För att komma till rätt organ var man tvungen att åsamka lidande. De i sin tur förvrängde det normala förloppet av fysiologiska processer, och resultatet var inte särskilt effektivt.
- Kroniskt experiment. Det är denna metod ochföreslog Pavlov. Han var själv emot skarpa experiment på grund av deras extrema grymhet, kanske fick detta honom att uppfinna en mer human version. Testorganismen var också ett djur. Förfarandet var dock väldigt annorlunda. Före operationen av kirurgisk karaktär utfördes högkvalitativ anestesi. Sedan implanterades en fistel i det önskade organets väggar - ett plast- eller metallrör, som syddes fast på huden från utsidan. Därefter fick djuret tid att återhämta sig, läka det bildade såret och helt normalisera vitala processer. Genom fisteln erhölls således information om förloppet av vissa processer i den studerade delen av kroppen, samtidigt som den var helt tillförlitlig, eftersom kroppen fungerade norm alt. Forskning kunde utföras under lång tid utan att skada djurets hälsa och i enlighet med alla regler för dess naturliga existens.
Så fungerade de grundläggande metoderna för fysiologi, relevanta i vissa fall till denna dag. Även om, naturligtvis, moderna tekniska innovationer gradvis helt ersätter mänskligt ingrepp direkt in i kroppen. Nu är det möjligt att få den nödvändiga informationen på helt andra, mindre smärtsamma, mer exakta och lämpliga sätt för en person.
Grafisk registrering
Metoder för mänsklig fysiologi är baserade just på användningen av viss utrustning. Bland sådana enheter intar följande en viktig plats.
- Elektrokardiograf. Anordning,används för att fixera hjärtbioelektriska potentialer. Som ett resultat kommer ett elektrokardiogram ritat på papper ut ur enheten, som en kunnig medicinsk specialist dechiffrerar och drar en slutsats om hälsotillståndet i hjärtat och cirkulationssystemet. Hittills har den här enheten räddat livet på miljontals människor. När allt kommer omkring är tidig upptäckt av problemet nyckeln till framgångsrik behandling.
- Mikroelektroder. De minsta strukturerna som kan implanteras direkt i cellen och fixera membranets biopotential. Idag är det en av de viktigaste prestationerna inom elektronik, som rör fysiologiska studier av människokroppen. Dessa elektroder kan till och med sättas in i den mänskliga hjärnan, vilket gör det möjligt att observera och registrera psykosomatiska förändringar i hälsotillståndet och vital aktivitet.
- Radiouklidmetoder för fysiologi - används för att erhålla kvantitativa egenskaper hos fysiologiska processer.
- Olika sensorer som avger elektromagnetiska vågor. Retursvaret i form av en elektrisk impuls registreras av en speciell anordning - ett oscilloskop - och överförs sedan till en dator för bearbetning. Här pågår redan en detaljerad bearbetning av den inkomna informationen och vissa slutsatser håller på att dras. Så du kan ställa in den kemiska koncentrationen av vissa joner, storleken på trycket, temperatur, rörelse och andra parametrar).
Således är de moderna metoderna inom vetenskapen om fysiologi, baserade på användning av instrument, de mest exakta, smärtfria och vetenskapligt informativa av allt vi har diskuterat ovan.
Kemiska ochbiokemiska metoder
Metoder för anatomi och fysiologi liknar inte bara varandra. De är också relaterade till andra vetenskaper. Så det finns biologisk fysiologi, biokemi och även fysisk fysiologi. Dessa vetenskaper studerar processerna inuti kroppen från deras synvinkel, det vill säga från kemiska, fysikaliska och biologiska.
Så, med hjälp av dessa metoder, fastställs påverkan av en viss substans (mediator, hormon, enzym) på processerna som sker i kroppen. Kemi hjälper till att fastställa egenskaperna hos denna förening, fysiken avslöjar dess termodynamiska parametrar som kan påverka kroppen. Fysiologi kräver att man studerar inverkan inte bara på en specifik process, utan också på organismen, organet och helheten av yttre förhållanden i allmänhet. Tillsammans förenas dessa vetenskaper under det allmänna namnet biologisk kemi.
Metoder för patologisk fysiologi
Fysiologins ämne och metoder är nära besläktade och beroende av varandra. Men en normal vetenskap som studerar en frisk levande organism är inte allt. Det finns också patofysiologi, eller patologisk, som studerar kränkningen av vitala processer, deras förlopp, effekten på kroppen som helhet och vart och ett av dess organ, och så vidare. Därför har denna disciplin sin egen uppsättning sätt på vilka det är möjligt att studera de identifierade problemen.
Vilka är dessa fysiologiska metoder?
- Modellering. Den är uppdelad i två grupper: på ett levande studieobjekt och ivitro, det vill säga ett konstgjort fysiskt system. För att skapa valfri modell av den patogena processen används en dator eller matematiska beräkningar på papper. Också ofta används för detta är de vanliga logiska slutsatserna och slutsatserna. Modellen är som regel byggd på grundval av mottagna teoretiska data om alla frågor.
- Teoretisk analys. På basis av de data som erhållits under laboratoriestudier av materialet (levande föremål) byggs en teori upp. Den innehåller hypotetiska svar på frågorna: "Vad är patienten? Hur pågår den patologiska processen? Vad är dess tillstånd och omfattning av påverkan? Vilka kontrollåtgärder är lämpliga i detta fall för att stoppa?"
- Klinisk forskning. Obligatorisk metod, utan vilken existensen av alla andra är omöjlig. När allt kommer omkring framträder teoretisk kunskap just på basis av resultaten från patientens klinik. För denna metod används ett antal relaterade tekniker:
- biokemisk;
- kemikalie;
- fysisk;
- histokemisk;
- morfologisk;
- statistical och andra.
Endast på grundval av det material som erhållits med alla metoder kan läkaren ställa en diagnos och ordinera en behandling.
Växtfysiologi
Detta är vetenskapen om den vitala aktiviteten (funktionen) hos växtorganismer. Vi pratar om alla former av liv: från encelliga till högre, inklusive alger. Växtfysiologernas uppgifter är följande:
- undersöka och identifiera mekanismerna för växternas funktion;
- skapa teoretiska grunder för möjligheten till fotosyntes under artificiella förhållanden;
- bygga en modell som återspeglar kärnan i metoden för att erhålla ökade skördar av viktiga grödor.
Självklart är uppgifterna inte lätta alls. När allt kommer omkring är växter verkliga levande organismer, där hundratals biokemiska reaktioner inträffar varje sekund, precis som hos människor. Fysiologen måste studera var och en av dem. Växter andas, matar, utför fotosyntesprocessen, förökar sig, växer och utvecklas - det här är normala livsformer för alla levande varelser. Att studera alla dessa processer är en uppgift för fysiologer.
Att lösa problemet med fotosyntes under artificiella förhållanden innebär att ge människor tillgång till en enorm potentiell matkälla. När allt kommer omkring kommer hungern i världen att försvinna, människors livskvalitet kommer att öka avsevärt. Men än så länge har detta problem inte lösts helt, även om många problem inom den fotokemiska sidan av processen redan har lösts.
Metoder för denna vetenskap
Växtfysiologi gränsar nära till följande moderna vetenskaper:
- bioteknik;
- molekylärbiologi;
- genteknik;
- biofysik;
- cellteknik.
Naturligtvis återspeglas detta i metoderna för studier av växtorganismer. Så, metoderna för växtfysiologi är som följer.
- Odling.
- Ljusmetoder ochelektronspektroskopi.
- Elektrokemi.
- Optico-akustisk.
- Chromatographic.
- Spektrofotometrisk.
Självklart är alla inriktade på att mäta numeriska indikatorer: produktivitet, vikt, tillväxt, utveckling, resultat av plast- och energiomsättning. Vad tillåter sådana metoder att lösa? Mycket viktiga jordbruksuppgifter som:
- växtförädling;
- att erhålla heterotiska former;
- introduktion;
- acklimatisering;
- zonering av sorter;
- konstgjord bevattning;
- växtodlingsområden.
Växtfysiologi är således en annan grundläggande biologisk vetenskap som spelar en viktig roll i människors liv.
