Физиология

Физиология — наука о процессах, протекающих в живых организмах и обеспечивающих их существование в окружающем материальном мире. Физиология раскрывает законы, по которым совершаются функции целостного животного организма, его органов, тканей, клеток и составляющих их структурных единиц. Функция — результат изменений обмена веществ, совершающихся в организме, его органах и клетках при активном приспособлении к постоянно изменяющимся условиям внешней среды и при одновременном активном воздействии организма на окружающую его среду.

Предмет, метод и задачи

Физиология — экспериментальная наука. Эксперименты ставятся на лабораторных животных (собаках, кошках, кроликах, лягушках и др.), а также на обезьянах, сельскохозяйственных животных (коровах, свиньях, козах и др.), птицах и здоровых людях.

Для эксперимента на животных обычно производится вивисекция, или живосечение, в двух видах опытов: острых и хронических.

В остром опыте животное наркотизируется или оперируется с целью сделать его неподвижным без соблюдения правил, необходимых для продолжения жизни, и поэтому после опыта животное умерщвляется. В остром опыте у животного оперативным путем обнажаются исследуемые органы, подходящие к ним нервы и кровеносные сосуды.

Некоторые острые опыты ставятся на изолированных органах, тканях, жизнедеятельность которых поддерживается специальными приемами, обеспечивающими нормальный обмен веществ, например пропусканием через проходящие в них кровеносные сосуды крови, обогащенной кислородом, или заменяющих ее растворов (метод перфузии), а в опытах на отдельных клетках (нервных, мышечных и др.) — помещением клеток в эти растворы.

Недостаток острых опытов состоит в том, что они осуществляются сразу же после повреждения покровных тканей, кровеносных сосудов и нервов, т. е. в неестественных условиях.

В хронических опытах животные заранее подвергаются соответствующей операции в стерильных условиях и после полного выздоровления на них в течение многих лет могут изучаться функции в нормальных условиях жизни. Однако и в хронических опытах могут сказываться отдаленные последствия операции, например смещение соседних органов, рубцы, частичное выключение функции изучаемого органа. В настоящее время телевизионное наблюдение и регистрация важнейших функций у человека и животных производятся посредством радиодатчиков и телеметрических систем на значительных земных и даже космических расстояниях, без всякого ущерба для жизнедеятельности организма.

Радиодатчики, прикрепляемые снаружи или вводимые внутрь (например, радиопилюли), позволяют без нарушения здоровья исследовать в нормальных условиях жизни функции головного мозга, сердца, кровеносных сосудов, дыхательного аппарата, скелетных мышц и других органов человека и животных. Значительно облегчает эксперимент и сокращает его продолжительность использование электронных устройств.

В современной физиологии для изучения функций применяются также модели. Они представляют собой физические аппараты, имитирующие функцию, построенные на основании математических гипотез или теорий, согласно которым по предположению исследователя протекает изучаемый физиологический процесс или осуществляется функция в естественных условиях.

Использование физических моделей, или моделирование, позволяет проверить вне организма правильность физиологической гипотезы или теории и имеет большое значение для поиска новых решений, соответствующих объективным законам природы, по которым осуществляется изучаемый процесс или функция, т. е. для новых открытий физиологических законов. Например, созданы искусственные электронные модели деятельности нервной системы, нервной клетки, органов чувств, скелетной мышцы.

Моделирование имеет огромное практическое значение, так как кибернетические машины используются как орудия умственного и физического труда, а в медицине временно замещают органы. Например, машины для счета, перевода с одного языка на другой, определения скорости наступления и продолжительности двигательной реакции, насыщения крови кислородом, счета эритроцитов, сердечно-легочный аппарат, искусственные почки и др.

Следует, однако, учесть, что кибернетические электронные модели органов весьма существенно упрощают их функции. Главное отличие этих моделей в том, что в них действуют электронные процессы, а в организме происходят сложнейшие физиологические и биохимические процессы.

В физиологии для изучения функций организма человека издавна исследуют аналогичные функции у животных, организм которых является относительно более простой моделью организма человека. Модельными можно считать также опыты изучения деятельности изолированных органов, тканей и клеток. Результаты изучения закономерностей функционирования организма животных используются не только для раскрытия физиологических механизмов функционирования организма человека, но и для создания новых кибернетических машин, используемых в современной технике (бионика).

Новые методы эксперимента, основанные на успехах современном электроники, кибернетики, автоматики, позволяют глубже и полнее изучать физиологические процессы в естественных условиях, открывать новые, ранее не доступные исследователю законы физиологии и даже на длительное время заменять неработающие органы.

Основная задача физиологии — дальнейшее раскрытие специфических физиологических законов деятельности нервной системы н 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.

Физиология имеет цель: 1) исследование законов осуществления нормальных функций в живом организме в зависимости от постоянно изменяющихся и развивающихся условий его жизни и 2) исследование исторического, филогенетического, и индивидуального, онтогенетического, развития функций живого организма и их взаимосвязи.

Открытие законов осуществления нормальных функций организма человека и животных имеет большое теоретическое значение, так как выявляет пути дальнейших плодотворных исследований еще не изученных механизмов деятельности организма, его органов и систем. Особенно важно изучение функций отдельных клеток (клеточный уровень), составных частей клетки (субклеточный уровень) и расположения и строения молекул живого вещества (молекулярный уровень).

Читайте также статью «Биология«.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.