Fizioloģijas pamatmetodes. Fizioloģijas priekšmets un uzdevumi

2024 Autors: Angel Austin | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 05:35

Pārzināt organisma funkcionēšanas īpatnības, katru tā daļu, uzbūvi, spēt izmeklēt un prognozēt izmaiņas un patoloģijas - tas ir būtisks medicīnas nozares speciālistu uzdevums. Ir vesela zinātne, kas nodarbojas ar tieši šādu jautājumu izpēti. To sauc par fizioloģiju. Šī ir zinātne par tiem procesiem, kas pavada normālu ķermeņa darbību. Tas radās diezgan sen, pat Hipokrāts pirmo reizi izrādīja interesi par dzīvo sistēmu darbību. Mūsdienās ir pieejamas dažādas fizioloģijas izpētes metodes, kas palīdz pilnībā izprast noteiktus organisma mehānismus un īpašības.

Vispārīgs fizioloģijas jēdziens

Sāciet ar vispārīgu koncepciju. Fizioloģija ir zinātne par dzīvas būtnes dzīvi, tās saistību ar ārējās vides apstākļiem, to ietekmi uz veselības stāvokli un orgānu un to sistēmu normālu darbību. Kopumā šīs zinātnes galvenā ideja ir atklāt dzīvo būtņu pastāvēšanas dziļos mehānismus, saprast, kā notiek tās pašregulācija un visi citi procesi.

Fizioloģijas objekts ir tikai dzīvs organisms, jo tā ir iespējams identificēt visus cilvēkus interesējošos modeļus tā organismā.struktūra un darbība. Disciplīnas mērķi ir skaidri redzami pašā definīcijā.

Tādējādi fizioloģijas priekšmets, uzdevumi un metodes ir trīs zinātnes teorētisko pamatu sastāvdaļas. Daudzi zinātnieki vienmēr centās izprast organismā, arī cilvēka, notiekošo izmaiņu būtību. Tomēr tas kļuva pilnībā iespējams, tikai izgudrojot modernus instrumentus un ierīces, tas ir, zinātne savu pilnvērtīgu attīstību ieguva tikai sākot ar 20. gadsimtu.

Tas viņai netraucēja kļūt par vienu no vadošajām bioloģijas zinātnēm. Fizioloģija, anatomija un medicīna ir trīs savstarpēji cieši saistītas disciplīnas, kas ir viena otras pamats. Tāpēc anatomijas un fizioloģijas metodes dažos gadījumos ir līdzīgas viena otrai.

Fizioloģijas sadaļas

Šai zinātnei pašai ir vairākas apakšnozares. Tātad izšķir fizioloģiju:

• vispārīgi;
• salīdzinošs;
• privāts.

Vispārīgi nodarbojas ar dzīvības procesu izpēti kopumā. Tas ir, tas ņem vērā to reakciju gaitas modeļus, kas ir dzīves izpausmes. Piemēram, uzturs, elpošana, izvadīšana, regulēšana, miega un nomoda izmaiņas un citi. Tas ietver arī tādu sadaļu kā šūnu fizioloģija, kurā ir detalizēti izpētītas visas tās dzīvībai svarīgās izpausmes.

Salīdzinošā fizioloģija salīdzina viena vai dažāda veida organismu dzīvības procesus ontoģenēzes procesā. Rezultātā veidojas arī vesela nozare - evolucionārā fizioloģija.

Privāti nodarbojas ar šaurāku specifisku pētījumu. Tātad šajā grupā ir iekļauti vairāki disciplīnu varianti.

1. Cilvēka fizioloģija, kuras izpētes metodes aplūkosim nedaudz vēlāk.
2. Noteiktu dzīvo organismu grupu (kukaiņu, putnu, zīdītāju, rāpuļu un tā tālāk) fizioloģija.
3. Atsevišķi orgāni un audi.
4. Ķermeņa sistēmas (gremošanas fizioloģija, cirkulācija, elpošana utt.).

Īpaši plaši attīstījusies pēdējā laikā cilvēka izpēte no šīs zinātnes viedokļa. Galu galā viņa ķermenim ir vissarežģītākā struktūra. Cilvēka fizioloģijas metodes ir diezgan daudzveidīgas un efektīvas, lai atklātu visu nepieciešamo lietu būtības izpratnei. Izcelt:

• vecuma fizioloģija;
• ēdiens;
• darbs;
• sports;
• kosmiskais;
• patoloģisks;
• klīniskā.

Šo disciplīnu apkopotie dati palīdz aptvert visus cilvēka iekšienē notiekošos neierobežotos procesus un atrast piekļuvi to pārvaldībai.

Pētīšanas metodes fizioloģijā

Tie ir vairāki. Ir vēsturiski izstrādāti, kas tika izmantoti senatnē. Mūsdienās ir izveidojušies jauni, kas balstīti uz jaunākajiem zinātnes sasniegumiem tehnoloģiju, elektronikas un elektromagnētiskā starojuma izpētes jomā.

Izšķir šādas fizioloģijas metodes.

1. Izmantošana ir viens no senākajiem mācīšanās veidiem. bija iekšāorgāna izņemšana dzīvai radībai ar turpmāku ķermeņa reakcijas uzraudzību un rezultātu fiksēšanu.
2. Fistulas metode. Tās pamatā ir metāla vai plastmasas cauruļu ievadīšana orgānos, kuriem ir dobums, un tādējādi bioloģisko šķidrumu fiksācija. Tiek iegūti dati par vielu ķīmiskās dabas izmaiņām, tas ir, tiek pētīta organisma sekrēcijas funkcija.
3. Kateterizācijas metode - īpašu medikamentu ievadīšana caur plānām caurulītēm orgānos un asinsvados, izraisot darbības izmaiņas. Šādi tiek pētīts sirds, asinsvadu, ārējās un iekšējās sekrēcijas dziedzeru (ne visu) darbs.
4. Denervācijas metode. Izmanto, lai pētītu attiecības starp nerviem un darba orgāniem. Šim nolūkam tiek izmantota kairinājuma metode ar turpmāku rezultātu fiksāciju.
5. Fizioloģijas izpētes metodes, kuru pamatā ir instrumentu un aprīkojuma izmantošana. Tas ietver makro- un mikroelementu implantāciju orgānos un audos, nervu impulsu reģistrāciju, starojuma iedarbību, sirds un smadzeņu darbības rādījumu nolasīšanu utt.

Dažas fizioloģijas pētījumu metodes, mēs sīkāk apsvērsim vēlāk. Tie ir visbiežāk lietotie un svarīgākie.

Novērojums

Šīs fizioloģijas metodes tika izmantotas Senajā Ēģiptē, Romā, Ķīnā, Senajos Austrumos. Pat tad bija pētnieki, kurus interesēja dzīvajos organismos notiekošās izmaiņas. Tā, piemēram, Ēģiptē faraonu un viņu ģimeņu mumifikācijas laikā viņi veica autopsiju un reģistrēja izmaiņas iekšējās.vide. Tika novērtēti šādi rādītāji:

• bioloģisko šķidrumu un masu krāsa un kvalitāte;
• ērģeļu krāsošana;
• acs sklēras krāsa;
• krēpu kvalitāte un krāsa;
• ādas pietūkums, tās turgors un struktūra.

Šīs īpašības tika salīdzinātas ar veseliem cilvēkiem un tika izdarīti daži secinājumi. Dažos gadījumos pat bija iespējams noteikt nāves cēloni.

Šodien novērošana nav zaudējusi savu aktualitāti, īpaši, ja runa ir par psihofizioloģiju. Cilvēka uzvedība, viņa emocijas, temperaments, ārējās trīces izpausmes, svīšana – visas šīs pazīmes kalpo kā zināmi modinātājzvani pētījumiem. Tie ļauj izprast saistību starp struktūru un noteiktu rādītāju, fizioloģisko funkciju, procesu ārējo izpausmi organismā.

Cilvēka temperamenta doktrīnu radījis zinātnieks Pavlovs, tieši pamatojoties uz inhibēšanas un uzbudinājuma procesu izpēti, kas ārēji izpaudās dažādās emocionālās krāsās uzvedībā un reakcijās uz noteiktiem notikumiem, vārdiem, darbībām. Viņš pierādīja, ka holērisko, sangvistisko, melanholisko un flegmatisko izpausmju pamatā ir tieši nervu procesi, kas saistīti ar smadzeņu garīgo darbību, to reakcijām.

Šos secinājumus vairākkārt apstiprinājuši dažādi zinātnieki un psihologi, pētnieki. Tāpēc tādas cilvēka fizioloģijas metodes kā novērošana un eksperiments, par kurām tiks runāts vēlāk, bija un ir aktuālas, svarīgas un efektīvas.

Eksperiments

Eksperimentālās fizioloģijas izpētes metodes ir fundamentālas un vēsturiski senākās un populārākās. Patiešām, kā gan citādi zināt, ja ne meklēt? Tāpēc līdztekus novērošanai tika veikti dažāda veida testi, visbiežāk ar dzīvniekiem. Tieši viņi sniedza gandrīz simtprocentīgus pētījumu rezultātus, ļāva iegūt visuzticamākos datus.

Anatomijas un fizioloģijas pētīšanai ir eksperimentālas metodes, kuras var reducēt uz divām galvenajām grupām.

1. Asi eksperimenti. Šī izpētes metode tika izmantota līdz 19. gadsimta beigām, līdz krievu zinātnieks Ivans Petrovičs Pavlovs atrada citu iespēju. Kāda bija šādas iejaukšanās organismā būtība? Eksperiments tika veikts ar dzīvu dzīvnieku, kurš tika piesiets pie īpašas mašīnas. Pēc tam pētījumam nepieciešamajam orgānam tika veikta dzīvā sekcija, un tādējādi tika fiksēti novērotie tā darba rezultāti. Tomēr vairāki būtiski trūkumi padarīja šo metodi neefektīvu. Papildus tam, ka dzīvnieks bija morāli necilvēcīgs un cietsirdīgs, jo dzīvnieks tika pakļauts šausmīgām mokām un spīdzināšanai, ļoti sāpīgas operācijas, pat narkoze nepalīdzēja, bet arī emocionālās ciešanas, fiziskas sāpes, ko piedzīvoja eksperimentā cietušais, būtiski sagrozīja iegūtos rezultātus.. Tas izrādījās apburtais loks. Lai tiktu pie pareizajiem orgāniem, bija jāsagādā ciešanas. Tie savukārt izkropļoja normālu fizioloģisko procesu norisi, un rezultāts nebija īpaši iedarbīgs.
2. Hronisks eksperiments. Tā ir šī metode un- ierosināja Pavlovs. Viņš pats bija pret asiem eksperimentiem to ārkārtējās nežēlības dēļ, iespējams, tas viņu pamudināja izdomāt humānāku versiju. Testa organisms arī bija dzīvnieks. Tomēr procedūra bija ļoti atšķirīga. Pirms ķirurģiska rakstura operācijas tika veikta kvalitatīva anestēzija. Pēc tam vēlamā orgāna sieniņās tika implantēta fistula - plastmasas vai metāla caurule, kas tika piešūta pie ādas no ārpuses. Pēc tam dzīvniekam tika dots laiks atgūties, sadziedēt izveidoto brūci un pilnībā normalizēt dzīvībai svarīgos procesus. Tādējādi ar fistulas starpniecību tika iegūta informācija par noteiktu procesu norisi pētāmajā ķermeņa daļā, kamēr tā bija pilnīgi uzticama, jo ķermenis funkcionēja normāli. Pētījumus varētu veikt ilgstoši, nekaitējot dzīvnieka veselībai un ievērojot visus tā dabiskās eksistences noteikumus.

Tā darbojās fizioloģijas pamatmetodes, kas dažos gadījumos ir aktuālas līdz pat mūsdienām. Lai gan, protams, mūsdienu tehniskās inovācijas pamazām pilnībā aizstāj cilvēka iejaukšanos tieši organismā. Tagad nepieciešamo informāciju iespējams iegūt pavisam citos, mazāk sāpīgos, precīzākos un cilvēkam piemērotākos veidos.

Grafiskā reģistrācija

Cilvēka fizioloģijas metodes ir balstītas tieši uz noteiktu iekārtu izmantošanu. Starp šādām ierīcēm svarīgu vietu ieņem tālāk norādītās ierīces.

1. Elektrokardiogrāfs. Aparāts,izmanto sirds bioelektrisko potenciālu fiksēšanai. Rezultātā no aparāta iznāk uz papīra uzzīmēta elektrokardiogramma, kuru zinošs medicīnas speciālists atšifrē un izdara slēdzienu par sirds un asinsrites sistēmas veselības stāvokli. Līdz šim šī ierīce ir izglābusi miljoniem cilvēku dzīvības. Galu galā problēmas agrīna atklāšana ir veiksmīgas ārstēšanas atslēga.
2. Mikroelektrodi. Mazākās struktūras, kuras var implantēt tieši šūnā un fiksēt membrānas biopotenciālu. Mūsdienās tas ir viens no svarīgākajiem sasniegumiem elektronikā, kas attiecas uz cilvēka ķermeņa fizioloģiskajiem pētījumiem. Šos elektrodus var ievietot pat cilvēka smadzenēs, kas ļauj novērot un fiksēt psihosomatiskās izmaiņas veselības stāvoklī un dzīvībai svarīgā darbībā.
3. Fizioloģijas radionuklīdu metodes - izmanto, lai iegūtu fizioloģisko procesu kvantitatīvos raksturlielumus.
4. Dažādi sensori, kas izstaro elektromagnētiskos viļņus. Atgriešanās reakciju elektriskā impulsa veidā reģistrē ar īpašu ierīci - osciloskopu - un pēc tam pārsūta uz datoru apstrādei. Šeit jau notiek detalizēta saņemtās informācijas apstrāde un veidojas zināmi secinājumi. Tātad jūs varat iestatīt noteiktu jonu ķīmisko koncentrāciju, spiediena lielumu, temperatūru, kustību un citus parametrus).

Tādējādi mūsdienu fizioloģijas zinātnes metodes, kas balstītas uz instrumentu izmantošanu, ir visprecīzākās, nesāpīgākās un zinātniski informatīvākās no visiem iepriekš apspriestajiem.

Ķīmiskās unbioķīmiskās metodes

Anatomijas un fizioloģijas metodes ir ne tikai līdzīgas viena otrai. Tie ir saistīti arī ar citām zinātnēm. Tātad ir bioloģiskā fizioloģija, bioķīmija un arī fiziskā fizioloģija. Šīs zinātnes pēta procesus organismā no sava viedokļa, tas ir, no ķīmiskā, fizikālā un bioloģiskā viedokļa.

Tātad ar šo metožu palīdzību tiek konstatēta konkrētas vielas (mediatora, hormona, enzīma) ietekme uz organismā notiekošajiem procesiem. Ķīmija palīdz noteikt šī savienojuma īpašības, fizika atklāj tā termodinamiskos parametrus, kas var ietekmēt ķermeni. Fizioloģija prasa pētīt ietekmi ne tikai uz konkrētu procesu, bet arī uz organismu, orgānu un ārējo apstākļu kopumu kopumā. Kopā šīs zinātnes ir apvienotas ar vispārīgu nosaukumu bioloģiskā ķīmija.

Patoloģiskās fizioloģijas metodes

Fizioloģijas priekšmets un metodes ir cieši saistīti un savstarpēji saistīti jēdzieni. Tomēr normāla zinātne, kas pēta veselīgu dzīvo organismu, vēl nav viss. Ir arī patofizioloģija jeb patoloģiska, kas pēta dzīvības procesu pārkāpumus, to norisi, ietekmi uz organismu kopumā un katru tā orgānu utt. Tāpēc šai disciplīnai ir savs veidu kopums, kā iespējams pētīt identificētos jautājumus.

Kas ir šīs fizioloģijas metodes?

1. Modelēšana. Tas ir sadalīts divās grupās: uz dzīva izpētes objekta un iekšāvitro, tas ir, mākslīga fiziska sistēma. Lai izveidotu jebkuru patogēnā procesa modeli, tiek izmantots dators vai matemātiskie aprēķini uz papīra. Šim nolūkam bieži tiek izmantoti arī parastie loģiskie secinājumi un secinājumi. Modelis, kā likums, tiek veidots, pamatojoties uz saņemtajiem teorētiskajiem datiem par jebkuru jautājumu.
2. Teorētiskā analīze. Pamatojoties uz materiāla (dzīvā objekta) laboratorijas pētījumos iegūtajiem datiem, tiek veidota teorija. Tajā ietvertas hipotētiskas atbildes uz jautājumiem: "Kas ir pacients? Kā notiek patoloģiskais process? Kāds ir tā stāvoklis un ietekmes apjoms? Kādi kontroles pasākumi ir piemēroti šajā gadījumā, lai apturētu?"
3. Klīniskā izpēte. Obligāta metode, bez kuras visu pārējo esamība nav iespējama. Galu galā teorētiskās zināšanas parādās tieši, pamatojoties uz pacienta klīnikas rezultātiem. Šai metodei tiek izmantotas vairākas saistītas metodes:

• bioķīmiska;
• ķīmiska;
• fizisks;
• histoķīmiskā;
• morfoloģiskais;
• statistikas un citi.

Tikai pamatojoties uz materiālu, kas iegūts, izmantojot visas metodes, ārsts var noteikt diagnozi un nozīmēt ārstēšanas kursu.

Augu fizioloģija

Šī ir zinātne par augu organismu dzīvībai svarīgo darbību (funkciju). Mēs runājam par visām dzīvības formām: no vienšūnām līdz augstākajām, ieskaitot aļģes. Augu fiziologu uzdevumi ir šādi:

• pārbaudīt un noteikt augu funkcionēšanas mehānismus;
• radīt teorētiskos pamatus fotosintēzes iespējai mākslīgos apstākļos;
• izveidojiet modeli, kas atspoguļo metodikas būtību svarīgu kultūru palielinātas ražas iegūšanai.

Protams, uzdevumi nebūt nav viegli. Galu galā augi ir īsti dzīvi organismi, kuros ik sekundi notiek simtiem bioķīmisko reakciju, gluži kā cilvēkos. Fiziologam ir jāizpēta katrs no tiem. Augi elpo, barojas, veic fotosintēzes procesu, vairojas, aug un attīstās – tās ir normālas dzīvības formas jebkurai dzīvai radībai. Visu šo procesu izpēte ir fiziologu uzdevums.

Fotosintēzes problēmas risināšana mākslīgos apstākļos nozīmē nodrošināt cilvēkiem piekļuvi milzīgam potenciālam pārtikas avotam. Galu galā, tad bads pasaulē izzudīs, cilvēku dzīves kvalitāte ievērojami paaugstināsies. Taču līdz šim šī problēma nav pilnībā atrisināta, lai gan daudzi jautājumi procesa fotoķīmiskās puses jomā jau ir atrisināti.

Šīs zinātnes metodes

Augu fizioloģija cieši robežojas ar šādām mūsdienu zinātnēm:

• biotehnoloģija;
• molekulārā bioloģija;
• ģenētiskā inženierija;
• biofizika;
• šūnu inženierija.

Protams, tas atspoguļojas metodēs, ar kurām tiek veikti augu organismu pētījumi. Tātad, augu fizioloģijas metodes ir šādas.

1. Audzēšana.
2. Gaismas metodes unelektronu spektroskopija.
3. Elektroķīmiskā.
4. Optikas-akustiskā.
5. Hromatogrāfija.
6. Spektrofotometriskā.

Acīmredzot, tie visi ir vērsti uz skaitlisko rādītāju mērīšanu: produktivitāte, svars, augšana, attīstība, plastikas un enerģijas metabolisma rezultāti. Ko šādas metodes ļauj atrisināt? Ļoti svarīgi lauksaimniecības darbi, piemēram:

• augu audzēšana;
• heterotisko formu iegūšana;
• ievads;
• aklimatizācija;
• šķirņu zonējums;
• mākslīgā apūdeņošana;
• augu audzēšanas zonas.

Tādējādi augu fizioloģija ir vēl viena fundamentāla bioloģijas zinātne, kurai ir svarīga loma cilvēka dzīvē.