Poznať znaky fungovania tela, každú jeho časť, štruktúru, vedieť skúmať a predvídať zmeny a patológie – to je dôležitá úloha pre špecialistov v oblasti medicíny. Existuje celá veda, ktorá sa zaoberá štúdiom práve takýchto otázok. Volá sa to fyziológia. Toto je veda o procesoch, ktoré sprevádzajú normálne fungovanie tela. Vznikla pomerne dávno, dokonca už Hippokrates prvýkrát prejavil záujem o fungovanie živých systémov. Dnes existuje množstvo metód na štúdium fyziológie, ktoré pomáhajú plne pochopiť určité mechanizmy a vlastnosti tela.
Všeobecný koncept fyziológie
Začnite všeobecným konceptom. Fyziológia je veda o živote živej bytosti, jej vzťahu k vonkajším podmienkam prostredia, ich vplyvu na zdravotný stav a normálnu činnosť orgánov a ich systémov. Vo všeobecnosti je hlavnou myšlienkou tejto vedy odhaliť hlboké mechanizmy existencie živých vecí, pochopiť, ako prebieha ich samoregulácia a všetky ostatné procesy.
Predmetom fyziológie je len živý organizmus, pretože tak je možné identifikovať všetky vzorce, ktoré ľudí zaujímajú v jehoštruktúru a fungovanie. Ciele disciplíny sú jasne viditeľné v samotnej definícii.
Predmet, úlohy a metódy fyziológie sú teda tri zložky teoretických základov vedy. Mnoho vedcov sa vždy snažilo pochopiť podstatu zmien prebiehajúcich v tele, vrátane toho ľudského. To sa však naplno podarilo až s vynálezom moderných nástrojov a zariadení, to znamená, že veda sa naplno rozvinula až od 20. storočia.
To jej nezabránilo stať sa jednou z popredných biologických vied. Fyziológia, anatómia a medicína sú tri úzko prepojené disciplíny, ktoré sú si navzájom základom. Preto sú metódy anatómie a fyziológie v niektorých prípadoch navzájom podobné.
Sekcie fyziológie
Táto veda samotná má niekoľko pododborov. Fyziológia sa teda rozlišuje:
- general;
- comparative;
- súkromné.
General sa zaoberá štúdiom životných procesov vo všeobecnosti. To znamená, že zvažuje vzorce priebehu tých reakcií, ktoré sú prejavmi života. Napríklad výživa, dýchanie, vylučovanie, regulácia, zmeny spánku a bdenia a iné. Patrí sem aj sekcia ako bunková fyziológia, ktorá sa zaoberá podrobným štúdiom všetkých jej životne dôležitých prejavov.
Porovnávacia fyziológia porovnáva životné procesy jedného alebo rôznych typov organizmov v procese ontogenézy. V dôsledku toho sa vytvára aj celá vetva - evolučná fyziológia.
Súkromné obchody s užším špecifickým výskumom. Takže v tejto skupine je niekoľko variantov disciplín.
- Fyziológia človeka, ktorej metódy výskumu zvážime o niečo neskôr.
- Fyziológia určitých skupín živých organizmov (hmyz, vtáky, cicavce, plazy atď.).
- Oddelené orgány a tkanivá.
- Systémy tela (fyziológia trávenia, krvného obehu, dýchania atď.).
Štúdium človeka z pohľadu tejto vedy prešlo v poslednom období mimoriadne veľkým rozvojom. Koniec koncov, jeho telo má najkomplexnejšiu štruktúru. Metódy ľudskej fyziológie sú dosť rôznorodé a účinné, aby odhalili všetko potrebné na pochopenie podstaty vecí. Zvýraznenie:
- fyziológia veku;
- jedlo;
- labor;
- sports;
- cosmic;
- patologické;
- klinické.
Súhrnné údaje z týchto disciplín pomáhajú obsiahnuť všetky neobmedzené procesy vyskytujúce sa vo vnútri človeka a nájsť prístup k ich riadeniu.
Výskumné metódy vo fyziológii
Je ich niekoľko. Existujú historicky vyvinuté, ktoré sa používali už v staroveku. Dnes sa vytvorili nové, založené na najnovších vedeckých úspechoch v oblasti techniky, elektroniky a štúdia elektromagnetického žiarenia.
Rozlišujú sa nasledujúce fyziologické metódy.
- Extirpácia je jedným z najstarších spôsobov učenia. bol vodstránenie orgánu zo živého tvora s ďalším sledovaním reakcie tela a fixovaním výsledkov.
- Fistulová metóda. Jeho základom je zavedenie kovových alebo plastových rúrok do orgánov, ktoré majú dutinu a tým fixácia biologických tekutín. Získavajú sa údaje o zmenách v chemickej povahe látok, to znamená, že sa študuje sekrečná funkcia tela.
- Katetrizačná metóda - zavedenie špeciálnych liekov cez tenké hadičky do orgánov a ciev, čo spôsobuje zmeny vo fungovaní. Takto sa študuje práca srdca, krvných ciev, žliaz vonkajšej a vnútornej sekrécie (nie všetkých).
- Metóda denervácie. Používa sa na štúdium vzťahu medzi nervami a pracovnými orgánmi. Na tento účel sa používa metóda podráždenia s ďalšou fixáciou výsledkov.
- Metódy štúdia fyziológie založené na použití nástrojov a vybavenia. Zahŕňa to implantáciu makro- a mikroprvkov do orgánov a tkanív, registráciu nervových impulzov, vystavenie žiareniu, meranie činnosti srdca a mozgu atď.
Niektoré metódy výskumu vo fyziológii, podrobnejšie zvážime neskôr. Sú najčastejšie používané a dôležité.
Postreh
Tieto metódy fyziológie sa používali v Starovekom Egypte, Ríme, Číne, na starovekom východe. Už vtedy sa výskumníci zaujímali o zmeny vyskytujúce sa v živých organizmoch. A tak napríklad v Egypte pri mumifikácii faraónov a ich rodín vykonali pitvu a zaznamenali zmeny vo vnútornýchživotné prostredie. Hodnotili sa tieto ukazovatele:
- farba a kvalita biologických tekutín a hmôt;
- farbenie orgánov;
- farba skléry oka;
- kvalita a farba spúta;
- opuch kože, jej turgor a štruktúra.
Tieto charakteristiky boli porovnané s charakteristikami zdravých ľudí a boli vyvodené určité závery. V niektorých prípadoch bolo dokonca možné určiť príčinu smrti.
Pozorovanie dnes nestratilo svoj význam, najmä pokiaľ ide o psychofyziológiu. Správanie človeka, jeho emócie, temperament, vonkajšie prejavy chvenia, potenie – všetky tieto znaky slúžia ako isté budíčka na výskum. Umožňujú pochopiť vzťah medzi štruktúrou a vonkajším prejavom určitých ukazovateľov, fyziologických funkcií, procesov v tele.
Učenie o ľudskom temperamente vytvoril vedec Pavlov práve na základe štúdia procesov inhibície a excitácie, ktoré sa navonok prejavovali rôznymi emocionálnymi farbami v správaní a reakciách na určité udalosti, slová, činy. Dokázal, že základom cholerických, sangvistických, melancholických a flegmatických prejavov sú práve nervové procesy spojené s duševnou činnosťou mozgu, jeho reakciami.
Tieto závery opakovane potvrdili rôzni vedci a psychológovia, výskumníci. Preto také metódy ľudskej fyziológie, ako je pozorovanie a experiment, o ktorých bude reč neskôr, boli a sú relevantné, dôležité a účinné.
Experiment
Experimentálne metódy štúdia fyziológie sú základné a historicky najstaršie a najpopulárnejšie. Naozaj, ako inak to vedieť, ak nie hľadať? Preto sa popri pozorovaní robili rôzne druhy testov, najčastejšie na zvieratách. Boli to oni, ktorí poskytli takmer stopercentné výsledky vo výskume, umožnili získať najspoľahlivejšie údaje.
Existujú experimentálne metódy na štúdium anatómie a fyziológie, ktoré možno zredukovať na dve hlavné skupiny.
- Ostré experimenty. Tento spôsob výskumu sa používal do konca 19. storočia, kým ruský vedec Ivan Petrovič Pavlov nenašiel inú možnosť. Čo bolo podstatou takéhoto zásahu do tela? Pokus sa uskutočnil na živom zvierati, ktoré bolo priviazané k špeciálnemu stroju. Potom bola vykonaná živá rez na orgán potrebný na štúdium, a tak boli zaznamenané pozorované výsledky jeho práce. Avšak množstvo významných nedostatkov spôsobilo, že táto metóda bola neúčinná. Okrem toho, že to bolo morálne neľudské a kruté, pretože zviera bolo vystavené hroznému mučeniu a mučeniu, nepomohli veľmi bolestivé operácie, nepomohla ani anestézia, ale aj emocionálne utrpenie, fyzická bolesť, ktorú prežívala obeť experimentu, výrazne skreslili získané výsledky.. Ukázalo sa to ako začarovaný kruh. Aby sa človek dostal k správnemu orgánu, musel mu spôsobiť utrpenie. Tie zase narúšali normálny priebeh fyziologických procesov a výsledok nebol veľmi efektívny.
- Chronický experiment. Práve táto metóda anavrhol Pavlov. Sám bol proti ostrým experimentom pre ich extrémnu krutosť, možno ho to podnietilo vymyslieť humánnejšiu verziu. Testovaným organizmom bolo tiež zviera. Postup bol však veľmi odlišný. Pred operáciou chirurgického charakteru bola vykonaná kvalitná anestézia. Potom bola do stien požadovaného orgánu implantovaná fistula - plastová alebo kovová trubica, ktorá bola zvonka prišitá ku koži. Potom zviera dostalo čas na zotavenie, vyliečenie vytvorenej rany a úplnú normalizáciu životne dôležitých procesov. Prostredníctvom fistuly sa teda získavali informácie o priebehu určitých procesov v skúmanej časti tela, pričom boli úplne spoľahlivé, keďže telo fungovalo normálne. Výskum by sa mohol vykonávať dlhodobo bez poškodenia zdravia zvieraťa a v súlade so všetkými pravidlami jeho prirodzenej existencie.
Takto fungovali základné metódy fyziológie, ktoré sú v niektorých prípadoch relevantné dodnes. Aj keď, samozrejme, moderné technické novinky postupne úplne nahrádzajú ľudské zásahy priamo do tela. Teraz je možné získať potrebné informácie úplne inými, menej bolestivými, presnejšími a pre človeka vhodnejšími spôsobmi.
Grafická registrácia
Metódy ľudskej fyziológie sú založené práve na používaní určitých zariadení. Medzi takýmito zariadeniami zaujímajú dôležité miesto nasledujúce.
- Elektrokardiograf. prístroje,používa sa na fixáciu srdcových bioelektrických potenciálov. Výsledkom je, že z prístroja vyjde elektrokardiogram nakreslený na papieri, ktorý skúsený lekár dešifruje a vyvodí záver o zdravotnom stave srdca a obehového systému. Toto zariadenie dodnes zachránilo životy miliónov ľudí. Koniec koncov, včasné odhalenie problému je kľúčom k úspešnej liečbe.
- Mikroelektródy. Najmenšie štruktúry, ktoré je možné implantovať priamo do bunky a fixujú membránový biopotenciál. Dnes je to jeden z najdôležitejších úspechov v elektronike, ktorý sa týka fyziologických štúdií ľudského tela. Tieto elektródy možno dokonca vložiť do ľudského mozgu, čo umožňuje pozorovať a zaznamenávať psychosomatické zmeny v zdravotnom stave a životnej činnosti.
- Rádionuklidové metódy fyziológie - používajú sa na získanie kvantitatívnych charakteristík fyziologických procesov.
- Rôzne senzory, ktoré vyžarujú elektromagnetické vlny. Spätná odozva vo forme elektrického impulzu je zaznamenaná špeciálnym zariadením - osciloskopom - a následne prenesená do počítača na spracovanie. Tu už prebieha podrobné spracovanie prijatých informácií a tvoria sa určité závery. Môžete teda nastaviť chemickú koncentráciu určitých iónov, veľkosť tlaku, teplotu, pohyb a ďalšie parametre).
Moderné metódy vedy o fyziológii, založené na použití prístrojov, sú teda najpresnejšie, bezbolestné a vedecky najinformatívnejšie zo všetkých, o ktorých sme hovorili vyššie.
Chemické abiochemické metódy
Metódy anatómie a fyziológie nie sú len navzájom podobné. Súvisia aj s inými vedami. Existuje teda biologická fyziológia, biochémia a tiež fyzikálna fyziológia. Tieto vedy študujú procesy vo vnútri tela zo svojho pohľadu, teda z chemického, fyzikálneho a biologického.
Pomocou týchto metód sa teda zisťuje vplyv konkrétnej látky (mediátora, hormónu, enzýmu) na procesy prebiehajúce v tele. Chémia pomáha pri stanovovaní vlastností tejto zlúčeniny, fyzika odhaľuje jej termodynamické parametre, ktoré môžu ovplyvniť telo. Fyziológia si vyžaduje štúdium vplyvu nielen na konkrétny proces, ale aj na organizmus, orgán a celkovo na súhrn vonkajších podmienok. Spoločne sú tieto vedy zjednotené pod všeobecným názvom biologická chémia.
Metódy patologickej fyziológie
Predmet a metódy fyziológie sú úzko súvisiace a vzájomne závislé pojmy. Normálna veda, ktorá študuje zdravý živý organizmus, však nie je všetko. Existuje aj patofyziológia alebo patologická, ktorá študuje porušenie životne dôležitých procesov, ich priebeh, účinok na telo ako celok a každý z jeho orgánov atď. Preto má táto disciplína svoj vlastný súbor spôsobov, ktorými je možné študovať identifikované problémy.
Aké sú tieto fyziologické metódy?
- Modelovanie. Je rozdelená do dvoch skupín: na živom objekte štúdia a vvitro, teda umelý fyzikálny systém. Na vytvorenie akéhokoľvek modelu patogénneho procesu sa používa počítač alebo matematické výpočty na papieri. Často sa na to používajú aj obvyklé logické závery a závery. Model je spravidla zostavený na základe získaných teoretických údajov o akomkoľvek probléme.
- Teoretická analýza. Na základe údajov získaných počas laboratórnych štúdií materiálu (živého objektu) je vybudovaná teória. Zahŕňa hypotetické odpovede na otázky: "Čo je pacient? Ako prebieha patologický proces? Aký je jeho stav a rozsah ovplyvnenia? Aké kontrolné opatrenia je vhodné v tomto prípade zastaviť?"
- Klinický výskum. Povinná metóda, bez ktorej nie je možná existencia všetkých ostatných. Teoretické poznatky sa totiž objavujú práve na základe výsledkov kliniky pacienta. Pre túto metódu sa používa množstvo súvisiacich techník:
- biochemické;
- chemical;
- physical;
- histochemické;
- morphological;
- štatistické a iné.
Len na základe materiálu získaného všetkými metódami môže lekár stanoviť diagnózu a predpísať liečebný postup.
Fyziológia rastlín
Toto je veda o životnej činnosti (fungovaní) rastlinných organizmov. Hovoríme o všetkých formách života: od jednobunkových po vyššie, vrátane rias. Úlohy rastlinných fyziológov sú nasledovné:
- skúmať a identifikovať mechanizmy fungovania rastlín;
- vytvoriť teoretické základy pre možnosť fotosyntézy v umelých podmienkach;
- zostavte model, ktorý odráža podstatu metodológie na získanie zvýšených výnosov dôležitých plodín.
Samozrejme, úlohy nie sú vôbec jednoduché. Rastliny sú totiž skutočné živé organizmy, v ktorých každú sekundu prebiehajú stovky biochemických reakcií, rovnako ako u ľudí. Fyziológ musí študovať každý z nich. Rastliny dýchajú, kŕmia sa, vykonávajú proces fotosyntézy, množia sa, rastú a vyvíjajú sa - to sú normálne formy života každého živého tvora. Štúdium všetkých týchto procesov je úlohou fyziológov.
Vyriešenie problému fotosyntézy v umelých podmienkach znamená poskytnúť ľuďom prístup k obrovskému potenciálnemu zdroju potravy. Koniec koncov, potom hlad vo svete zmizne, kvalita života ľudí sa výrazne zvýši. Doteraz však tento problém nebol úplne vyriešený, hoci mnohé problémy v oblasti fotochemickej stránky procesu už boli vyriešené.
Metódy tejto vedy
Fyziológia rastlín úzko hraničí s týmito modernými vedami:
- biotechnológia;
- molekulárna biológia;
- genetické inžinierstvo;
- biofyzika;
- bunkové inžinierstvo.
Prirodzene sa to odráža v metódach, ktorými sa vykonávajú štúdie rastlinných organizmov. Metódy fyziológie rastlín sú teda nasledovné.
- Pestovanie.
- Metódy svetla aelektrónová spektroskopia.
- Elektrochemické.
- Opticko-akustické.
- Chromatografická.
- Spektrofotometrická.
Všetky sú samozrejme zamerané na meranie numerických ukazovateľov: produktivita, hmotnosť, rast, vývoj, výsledky metabolizmu plastov a energie. Čo takéto metódy umožňujú riešiť? Veľmi dôležité poľnohospodárske úlohy, ako napríklad:
- šľachtenie rastlín;
- získavanie heterotických foriem;
- introduction;
- aklimatizácia;
- zonácia odrôd;
- umelé zavlažovanie;
- oblasti pestovania rastlín.
Fyziológia rastlín je teda ďalšou základnou biologickou vedou, ktorá hrá dôležitú úlohu v ľudskom živote.
