ФИЗИОЛОГИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ

учебно-методическое пособие

Караганда, 2008

УДК 612.014.31/.423+612.816

ББК 28.903я73

К 79

Рецензенты:

Н.К. Смагулов - д.м.н., профессор, заведующий кафедрой физиологии Карагандинского государственного университета им. Е.А.Букетова;

А.В. Куркин – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой гистологии с курсом топографической анатомии и оперативной хирургии Карагандинской государственной медицинской академии;

С.Б.Жаутикова – к.м.н., доцент, заведующая кафедрой патологической физиологии с курсом валеологии Карагандинской государственной медицинской академии.

К 79 . Физиология возбудимых тканей: Учеб. – метод. пособие для студ. мед. вузов / Крекешева Т.И. – Караганда, 2008. – 104с.

ISBN 978-601-202-013-7

Учебно-методическое пособие содержит рекомендации по проведению практических занятий по физиологии возбудимых тканей и порядку выполнения практических работ, излагается краткое содержание теоретической части каждого занятия с характеристикой методов исследования, помещены тестовые вопросы и ситуационные задачи с эталонами ответов, описаны особенности возбудимых тканей у детей.

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов высших медицинских учебных заведений.

ББК 28.903я7

Обсуждено и одобрено на Методическом Совете КГМА. Протокол № 7 от 15 марта 2006 г.

Утверждено и рекомендовано к изданию Ученым Советом КГМА. Протокол № 8 от 30 марта 2006 г.

Утверждено и разрешено к изданию типографским способом рабочей комиссией УМС мед. вузов РК при Казахской ГМА. Протокол № 12 от 15 июня 2006 г.

ISBN 978-601-202-013-7

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЭКГ – электрокардиография

ЭЭГ – электроэнцефалография

ФКГ – фонокардиография

МП – мембранный потенциал

КУД – критический уровень деполяризации

ПД – потенциал действия

ВПСП – возбуждающий постсинаптический потенциал

ТПСП – тормозной постсинаптический потенциал

ПКП – потенциал концевой пластинки

ВВЕДЕНИЕ

Физиология – наука, изучающая жизнедеятельность и закономерности функционирования организма и отдельных его частей: клеток, тканей, органов, функциональных систем. Предметом изучения физиологии являются функции живого организма, их связь между собой, регуляция функций, приспособление организма к внешней среде, его поведение в различных условиях существования, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития особи.

Развитие физиологии тесно связано с развитием других наук. Знания о физиологических закономерностях основаны на данных о макро- и микроскопической структуре органов и тканей, биохимических и биофизических процессах, протекающих в клетках, органах и тканях. Физиология синтезирует сведения, полученные анатомией, гистологией, молекулярной биологией, биохимией, биофизикой и другими науками, объединяя их в единую систему знаний об организме.

Физиология является теоретической основой медицины. Она позволяет выяснить и исследовать причины, условия, характер нарушений физиологических функций и механизмов регуляции во время болезни, помогает определить пути и способы воздействия на организм, при помощи которых можно нормализовать его функции. Физиологические исследования являются основой клинической диагностики, а также методами оценки эффективности лечения и прогноза заболеваний.

К важнейшим разделам физиологии относится «Физиология возбудимых тканей». Под влиянием факторов внешней среды или внутренних изменений возбудимые ткани способны переходить с максимальной скоростью из состояния покоя в состояние активности и целенаправленно отвечать на раздражение активной специфической реакцией. Это свойство возбудимых тканей лежит в основе приспособительных реакций организма и обеспечивает наиболее оптимальное приспособление организма к изменяющимся условиям окружающей среды.

Данное учебно-методическое пособие имеет своей задачей оказать помощь студентам, приступающим к изучению раздела «Физиология возбудимых тканей». Оно должно способствовать углублению теоретических знаний у студентов, оказать помощь в подготовке к практическим занятиям, выработке у них в процессе самостоятельной работы практических навыков.

Предлагаемое учебно-методическое пособие содержит рекомендации по проведению практических занятий и ходу выполнения студентами практических работ. В каждом занятии излагаются актуальность темы, дидактические цели, перечень конкретных навыков и умений, которые студенты должны приобрести при выполнении работ, в краткой форме раскрывается теоретическое содержание занятия, описываются физиологические особенности возбудимых тканей у детей; приводится перечень вопросов для самостоятельной подготовки, самоконтроля и профилизации, тесты разного уровня сложности и ситуационные задачи с эталонами ответов для определения исходного уровня знаний и контроля усвоения студентами материала. Список основной и дополнительной литературы поможет студентам найти необходимую информацию по темам занятий, расширить и углубить свои знания.

Введение в пособие вопросов профилизации для студентов всех специальностей должно способствовать развитию у них профессионального мышления.

Данное учебно-методическое пособие составлено на основе типовой программы по нормальной физиологии для студентов высших медицинских учебных заведений (Астана, 2004) с учетом требований УМС РК при Казахской ГМА, современного состояния физиологической науки. В нем обобщен многолетний опыт преподавания на кафедре нормальной физиологии Карагандинской государственной медицинской академии.

ЗАНЯТИЕ № 1

МЕТОДЫ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ. МЕТОДЫ РАЗДРАЖЕНИЯ ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ. ГРАФИЧЕСКАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Актуальность темы (мотивация). Физиология – наука о жизнедеятельности живого организма. Познание будущими врачами закономерностей функционирования организма, его тканей, органов, функциональных систем является непременным условием понимания патогенеза нарушений и путей их коррекции.

Знание методов физиологических исследований, физиологической аппаратуры, основных приемов при постановке острых и хронических экспериментов необходимо для изучения процессов жизнедеятельности и механизмов регуляции функций организма и его органов в условиях покоя, активности и при взаимодействии с внешней средой.

Дидактические (учебные) цели:

- дать представление о роли физиологии в системе медицинского образования;

- изучить этапы развития физиологии, историю развития физиологической науки в Казахстане;

- ознакомить с методами физиологических исследований и физиологической аппаратурой, с техникой безопасности при работе с физиологическими приборами;

- ознакомить с правилами работы с подопытными животными.

Студент должен знать:

- роль нормальной физиологии в системе медицинского образования;

- этапы развития физиологии, особенности современного этапа;

- роль физиологов Казахстана в развитии физиологической науки;

- историю развития методов физиологических исследований;

- принципы работы отдельных физиологических приборов, назначение

инструментов для препарирования;

- технику безопасности при работе с физиологическими приборами;

- методические приемы при постановке острых и хронических экспериментов;

- условия содержания и правила работы с подопытными животными.

Студент должен уметь:

- выбрать подопытных животных для острых и хронических экспериментов;

- обездвижить, зафиксировать лягушку;

- приготовить нервно-мышечный препарат;

- получить реакцию тканей на механические, химические и электрические раздражения;

- определить порог возбудимости нерва и мышцы.

Вопросы для самоподготовки

I. Вопросы по базисным знаниям

1. Понятие о клетке, ее строении и основных свойствах.

2. Понятие о тканях и их функциях.

II. Вопросы по теме занятия

1. Физиология, ее роль в системе медицинского образования.

2. Этапы развития физиологии.

3. Развитие физиологической науки в Казахстане.

4. История развития методов физиологических исследований.

5.Физиологическая аппаратура и инструменты для препарирования. Принципы работы отдельных физиологических приборов.

6. Правила техники безопасности при работе с физиологическими приборами.

7. Понятие об острых и хронических экспериментах.

8. Правила работы с подопытными животными и их содержание.

III. Профильные вопросы

· Специальность: «Лечебное дело»

1. Роль физиологии в формировании у будущих врачей основ функционального мышления.

· Специальность: «Педиатрия»

2. Физиология развивающегося организма, ее основные задачи.

· Специальность: «Медико-профилактическое дело»

3. Основные задачи физиологии труда.

· Специальность: «Медико-биологическое дело»

4. Комплексный подход к оценке процессов жизнедеятельности организма.

· Специальность: «Стоматология»

5. Физиология зубо-челюстной системы, ее основные задачи.

· Специальность: «Восточная медицина»

6. Исследование функций организма методами восточной медицины.

· Специальность: «Фармация»

7. Значение применения фармакологических препаратов в физиологических исследованиях

IV. Вопросы для самоконтроля

1. Задачи нормальной физиологии как учебной дисциплины в системе ме -дицинского образования.

2. Основные этапы развития физиологии.

3. Развитие физиологической науки в Казахстане.

4. Аналитические методы физиологических исследований.

5. Синтетические методы физиологических исследований.

6. Значение комплексного подхода к оценке физиологических функций.

7. Современные методы физиологических исследований.

Краткое содержание темы

(по вопросам для самоподготовки)

Физиология, ее роль в системе медицинского образования. Физиология – наука, изучающая закономерности жизнедеятельности организма, отдельных его органов и тканей, взаимосвязь процессов жизнедеятельности, регуляцию, механизмы адаптации организма к внешней среде и его устойчивость к различным факторам среды.

Физиология, изучая механизмы жизнедеятельности организма, интегрирует сведения, полученные анатомией, гистологией, цитологией, эмбриологией и другими биологическими дисциплинами, объединяя их в единую систему знаний об организме.

Раскрывая основные закономерности и механизмы, обеспечивающие существование целостного организма и его взаимодействия с окружающей средой, физиология позволяет выяснить и исследовать причины, условия и характер нарушений деятельности этих механизмов во время болезни. В связи с чем, физиология является теоретической основой практически всех медицинских специальностей. Она рассматривает изменения функций больного организма, течение патологических процессов, процессы компенсации и адаптации функций при заболеваниях, механизмы выздоровления и реабилитации. Физиология помогает определить способы воздействия на организм, при помощи которых можно нормализовать его функции. Поэтому физиологические исследования являются основой клинической диагностики и методами оценки эффективности лечения и прогноза заболеваний.

Этапы развития физиологии. В истории развития физиологии условно выделяют три основных этапа. Отдельные сведения о строении тела и процессах, происходящих в нем, были собраны еще в глубокой древности.

Определенным этапом в развитии физиологии явилось использование вивисекционных приемов, начало которым было положено Клавдием Галеном – классиком античной медицины. Впервые в истории он ввел эксперимент в практику медицины, в связи с чем, его считают одним предшественником экспериментальной физиологии.

Второй этап принято относить ко второй половине ХVI века - начало ХVIII века. Это важнейший этап в становлении физиологии. В 1628 году английский врач и физиолог У. Гарвей опубликовал свою бессмертную книгу

« Анатомические исследования о движении сердца и крови у животных», в которой изложил основы своего великого открытия – наличие кровообращения. В своих исследованиях У. Гарвей применил вивисекцию, или живосечение. Благодаря этому подходу, создалась возможность прямого наблюдения за работой изучаемых органов, и можно было применять различные воздействия на изучаемые процессы. Правильность представлений о наличии замкнутой системы кровообращения подтвердил М. Мальпиги. Ему также принадлежит открытие связи артерий с венами через капилляры. Представленная схема кровообращения в основном остается верной и поныне.

К числу важных достижений этого этапа относится сформулированное Р. Декартом представление об отражательной деятельности организма. Он выдвинул понятие о рефлексе. Позже представления о нервном рефлексе, рефлекторной дуге, значении нервной системы как посредника между внешней средой и организмом получило развитие в трудах И. Прохазки.

В связи с достижениями физики и химии в этом периоде на смену описательно-анатомическому направлению пришли физические и химические методы исследований. В ХVIII веке было положено начало исследований гемодинамики, активно изучались механизмы дыхания, химизм пищеварения, свойства и особенности возбудимых тканей и так далее.

Во второй половине ХVIII веке Л. Гальвани доказал наличие «животного электричества» в живых тканях. Его опыты с результатами исследований К. Маттеучи заложили фундамент для изучения природы процесса возбуждения. В разработку методов исследований электрических явлений в живых тканях большой вклад внесли Э. Дюбуа-Реймон и Л. Германн. Значительные успехи были достигнуты в физиологии мышц и нервов. Э. Пфлюгер установил законы действия постоянного тока на возбудимые ткани.

В эту эпоху развития физиологии значительный вклад внес М.В. Ломоносов. Он сформулировал закон сохранения материи и движения, трехкомпонентную теорию цветного зрения, высказал мысль об образовании теплоты в самом организме, представил первую классификацию вкусовых ощущений.

Значительные успехи в развитии физиологической науки были достигнуты в ХIХ веке. Ч. Белл и Ф. Мажанди раскрыли анатомический субстрат спинальной соматической рефлекторной дуги и установили особенности ее организации. М. Флуранс сформулировал представление о пластичности нервных центров и ведущей роли коры больших полушарий головного мозга в регуляции произвольных движений. И. Мюллер и М. Галл внесли большой вклад в разработку рефлекторной теории.

К середине ХIХ века физиология окончательно отделилась от анатомии, во всех университетах ее стали преподавать как отдельную науку. В эти годы впервые в физиологии была показана возможность проведения отдельного хронического эксперимента, т.е. В.А. Басовым была предложена операция наложения хронической фистулы желудка.

Определяющее значение для развития физиологии имели методические достижения. К. Людвиг графически зарегистрировал кривую артериального давления, им были изобретены кимограф, манометр для регистрации кровяного давления, кровяные часы для оценки скорости кровотока. Ж. Марей разработал приспособление для пневмографической регистрации и т. д. Ко второй половине ХIХ века физиология была уже сформировавшейся областью естествознания, владеющей большим количеством фактов. Ее выводы основывались на экспериментальных данных, но эти выводы были еще не объединены общими представлениями о взаимосвязях функций организма.

Развитию физиологии способствовали также успехи физики и химии, вооружившие физиологов рядом точных методов, которые позволяли количественно оценить физиологические процессы, и познать их физическую и химическую сущность. В этом периоде широкое распространение получили экспериментально–хирургические методы, особенно органов пищеварения. Было начато изучение роли разных отделов головного мозга и спинного мозга в регуляции физиологических функций и т.д. Например, И.М. Сеченовым было открыто торможение в центральной нервной системе, А.М. Бабухин установил факт двусторонней проводимости нервного волокна, братья Веберы открыли тормозящее действие блуждающего нерва на сердце. В эти годы создалась новая отрасль знаний экспериментальная патология.

Конец ХIХ – начало ХХ веков – период определяющих успехов в области физиологии нервов и мышц как возбудимых тканей. Методы хронического эксперимента, разработанные И.П. Павловым и его сотрудниками в этом периоде, определили создание принципиально нового направления в физиологии – физиологию целостного организма, или синтетическую физиологию.

ХIХ век был периодом расцвета аналитической физиологии. Этот период в физиологии принято считать классическим, именно тогда были очерчены проблемы, имеющие широкое значение и остающиеся и сейчас принципиально важными.

В этом периоде была присуждена Нобелевская премия А.В. Хиллу и О.Ф. Мейергофу за открытие теплообразования в мышцах, И.П. Павлову за работы в области пищеварения, И.И. Мечникову за работы по внутриклеточному пищеварению. Значительные успехи были достигнуты в физиологии дыхания, капиллярного кровообращения. Результаты многолетних исследований И.П. Павлова послужили основанием для создания учения о высшей нервной деятельности.

ХХ век был периодом интеграции и специализации наук. В этом периоде утвердились мембранная теория и теория биоэлектрических потенциалов. Теория ионных механизмов возбуждения была отмечена Нобелевской премией (Д.К. Экклс, Э.Ф. Хаксли, А.Л. Ходжкин). В этом периоде А.М. Уголевым было открыто мембранное кишечное пищеварение, были сделаны значительные открытия в физиологии эндокринных желез, сформулировано представление о единстве организма и окружающей внешней среды, гомеостазе. На основе этих учений в настоящее время успешно развиваются адаптология, биоритмология, экология человека.

В этом веке физиологами было сделано много значительных открытий. Так, был открыт химический механизм передачи нервного импульса в синапсах, Ч.С. Шеррингтон разработал и сформулировал основные принципы координационной деятельности мозга, было создано учение о функциональных системах П.К. Анохиным и т.д.

В ХХ веке формируется всестороннее интеграционное представление о жизнедеятельности организма как целостной системе.

Успехи современной физиологии в изучении функций целого организма, его систем, органов, тканей и клеток во многом обусловлены широким внедрением в практику физиологического эксперимента электронной техники, анализирующих устройств и электронных вычислительных машин.

Развитие физиологической науки в Казахстане связано с организацией в г. Алма-Ате высших учебных заведений: зооветеринарного (1929г.), медицинского (1931г.) институтов, Казахского государственного университета им С.М. Кирова (1934г.) и института физиологии академии наук Казахской ССР (1946г.). Первые кафедры физиологии человека и животных были возглавлены прибывшими из центральных городов СССР профессорами - А.П. Калмыковым, Б.И. Ильиным-Кукуевым, А.И. Быршниковым.

Научные исследования широкого плана в области физиологии стали проводиться с 1938 года. Ведущие направления исследований связаны с именами А.П. Полосухина, Н.У. Базановой и их учеников.

А.П. Полосухиным и его учениками ( М.Ф. Архангельской, П.Е. Пальговой, Г.А. Тулегеновым, М.И. Коханиной, Х.К. Сатпаевой, И.А. Беремжановой, А.М. Бекетаевым, Ж.Б. Нильдебаевой, С.А. Чесноковой, И.П. Кричевской, Л.Е. Булекбаевой, Т.Г. Скипиной, И.И. Маркеловым, Д.К. Кудабаевой, В.С. Сверчековой, И.А. Потаповым и др.) проводились исследования нейро-гуморальной регуляции кровообращения, дыхания, лимфообращения в условиях нормы и патологии, в процессах онто-филогенетического развития и др.

Казахстанские физиологи внесли весомый вклад в малоизученный раздел физиологии - лимфологию.

С именами Н.У. Базановой и ее учеников (З.К. Кожебекова, Г.У. Измайлова, М.К. Степаненко, К.Т. Ташенова, Х.Д. Дюсембина, А.В. Прокудина, Б.Н. Никитина и др.) связано формирование оригинального научного направления, получение ценных сведений по нейро-гуморальной регуляции пищеварительных и молочных желез у сельскохозяйственных животных, открытие пристеночного пищеварения у жвачных животных.

А.П. Полосухин и Н.У. Базанова вошли в первый состав Казахской республиканской академии наук, открытой в 1946г.

Значительную роль в развитие физиологии в Казахстане сыграли исследования ученых, работающих в научных центрах Алматы, Караганды, Семипалатинска, Актюбинска, Астаны и других городов.

История развития методов физиологических исследований. На ранних этапах развития физиологии основным методом исследования был метод наблюдения. Низкий уровень развития техники не давал иных возможностей для исследования функций организма. Методом наблюдения были открыты общая схема кровообращения (У.Гарвей), капилляры (Г.М.Мальпиги), принцип рефлекторной деятельности (Р.Декарт), закон сохранения материи (М.В.Ломоносов), «животное электричество» (Л.Гальвани) и другие.

Метод наблюдения субъективен, устанавливает лишь качественную сторону явления, но не утратил значения и в настоящее время, особенно при изучении целостных поведенческих актов.

Метод полной и частичной изоляции органов применяли для изучения закономерностей функционирования отдельных органов в деятельности организма. Частичную изоляцию органов достигали методом денервации, то есть осуществляли разобщение нервных связей исследуемых органов с другими органами и системами организма, при этом сохранялась лишь гуморальная регуляция. Этими методами также устанавливали зависимость функций изучаемого органа от влияний на него нервной системы.

Метод разрушения и метод экстирпации применяли для получения информации о функциональном значении отделов центральной нервной системы (ЦНС). Разрушение структур ЦНС достигали разными способами: механическими (иглой, скальпелем), термическими (замораживанием или термокоагуляцией), электрическими и другими. Эти методы применяли и для изучения функций различных органов. Недостатком данных методов является грубое нарушение целостности нервной системы и инвалидизация экспериментального животного.

Метод раздражения также применяли для исследования функционального значение органов. При нанесении химических, механических, электрических и других раздражений на те или иные органы и структуры наблюдали их ответные реакции, возникновение и характер распространения в них нервных процессов.

Метод изолированных органов и тканей применяли для наблюдения за деятельностью исследуемого органа вне организма и изучения его реакций на различные воздействия.

Методы графической регистрации ознаменовали новый этап в развитии физиологии. Впервые К.Людвиг графически записал кривую артериального давления.

Методы графической регистрации позволяют проводить эксперимент и анализ изучаемого явления в два этапа, то есть во время опыта задача экспериментатора заключается в том, чтобы получить высококачественные записи изучаемых процессов, а их анализ проводится позже, когда внимание экспериментатора не отвлекается на проведение опыта.

Значительные результаты были получены, благодаря созданию для графической регистрации специальных приборов, таких как кимограф, миограф, сфигмограф и других.

Все описанные методы использовались, главным образом, в острых экспериментах, которые являлись основными методическими приемами аналитической физиологии. Острый эксперимент обычно был не продолжителен и осуществлялся на наркотизированном животном. Хирургическое вмешательство, воздействие наркотических веществ, кровопотери нарушали нормальное течение процессов жизнедеятельности в его организме. Поэтому, этиэксперименты не давали представлений об особенностях физиологических процессов в организме неповрежденного животного.

Методы хронического эксперимента впервые были разработаны И.П. Павловым и его сотрудниками, это были фистульные методы исследования. Они позволилиизучать организм, не нарушая его целостности, и проводились на основе «физиологической хирургии». То есть, на наркотизированном животном в условиях стерильности и соблюдения правил хирургической техники предварительно проводилась сложная операция, позволяющая получит доступ к тому или иному внутреннему органу. Сам опыт начинался, когда животное восстанавливалось после операции, тогда характер течения физиологических процессов в его организме практически ни чем не отличается от неоперированного животного. В хронических экспериментах можно наблюдать за животным на протяжении длительного времени, изучать сложные формы поведения, а также возможно неоднократное повторение исследований, что значительно повышает достоверность проводимых наблюдений.

Во второй половине ХIX века были разработаны методы прямой и непрямой калориметрии (М. Рубнер, В.В. Пашутин, А.А. Лихачев, Б. Бенедикт, Н. Этуотер).

Позднее были применены и изобретены приборы для улавливания биоэлектрических потенциалов в живых тканях. Так, Н.Е. Введенский впервые при помощи телефона прослушал ритмику возбуждений в нерве и мышце. Сравнивая их ритмы возбуждений, он открыл важнейшие физиологические свойства нервов и мышц, явление оптимума и пессимума раздражения и так далее.

Для регистрации электрических потенциалов, возникающих при деятельности сердца, В.Эйнтховен изобрел струнный гальванометр, с помощью которого впервые удалось зарегистрировать на фотобумаге электрокардиограмму.

Советский ученый В.В. Правдич-Неминский впервые зарегистрировал биотоки головного мозга с помощью погруженных электродов и получил электроэнцефалограмму. Этот метод был позже усовершенствован немецким ученым Г. Бергером, он зарегистрировал биопотенциалы головного мозга с поверхности головы.

Для регистрации электрических явлений мышечных волокон применяют электромиографию.

Метод вызванных потенциалов применяют для изучения взаимосвязи и взаимодействия различных отделов головного мозга и анализа локализации представительства сенсорных функций в его структурах.

Стереотаксический метод применяют для точного определения положений глубинных структур головного мозга и введения в них различных макро- и микроинструментов. Этот метод широко применяется в электрофизиологических экспериментах и нейрохирургической клинике.

Методы трансплантации применяли для изучения функций отдельных органов.Изучаемый орган трансплантировалив том же организме на новое место, или переносили в другой организм. Этот метод оказался особенно результативным при изучении функций эндокринных желез.

Физиологи в своих экспериментах широко использовали различные химические методы и методы, возникшие на стыке наук: физики, биологии и так далее.

Особенности современного периода в развитии методов физиологических исследований. В современных физиологических исследованиях широко применяют химические, биохимические методы исследования, методы меченых атомов, которые раскрывают молекулярные механизмы физиологических процессов. Разработано много физиологических и физических методов, с помощью которых можно изучать процессы жизнедеятельности организма, не нарушая его целостности, таких как фонокардиография, термовизиометрия, реография и т.д.

Фонокардиография (ФКГ) - этографическая запись звуковых явлений, возникающих в сердца. ФКГ один из акустических методов, которыми исследуются звуковые явления, сопровождающие деятельность органов.

Разновидностью акустических методов являются ультразвуковые методы исследования.

Термовизиометрия (тепловидение) - метод регистрации инфракрасного излучения, испускаемого телом человека.

Реография - метод основан на свойстве тканей организма, при изменении кровенаполнения, изменять электрическое сопротивление проходящему через них электрическому току. Этим методом исследуют особенности гемодинамики мозга (реоэнцефалография), сердца (реокардиография), органов (корпоральная, или органная реография), конечностей и так далее.

Эндоскопия - метод исследования полых органов и полостей организма с помощью оптических осветительных приборов, вводимых, как правило, через естественные отверстия или через небольшие разрезы в стенке органов и полостей.

В последнее время в практике физиологических и клинических методов исследования применяют велоэргометрию – метод точного дозирования величины физической нагрузки, динамометрию - метод измерения силы сокращений различных мышечных групп, эргографию - метод регистрации мышечных движений в динамике с учетом производимой работы, и еще множество других методов исследования целостных двигательных актов.

Современный этап развития методов физиологических исследований связан с математизацией исследований, широким использованием электронно-вычислительных машин, компьютеров.

Знание важнейших физиологических закономерностей позволило в современных условиях создать математические модели, с помощью которых жизненные процессы воспроизводят на компьютерах, исследуя варианты физиологических реакций при воздействии различных факторов, например лекарственных препаратов и т.п.

Радиоэлектроника и кибернетика сделали возможным вновь соединить анализ и обработку результатов с проведением самого опыта, но на принципиально новой основе, то есть одновременно исследовать взаимодействие различных физиологических процессов под воздействием множества факторов и количественно анализировать результаты такого взаимодействия.

Развитие электроники и радиотехники позволило создать комплекс специальной аппаратуры, на основе которого сложился новый метод исследования - биотелеметрия физиологических функций, то есть неконтактная передача информации о физиологических процессах, протекающих в объекте исследования, с помощью радио. Методы телеметрии дают возможность регистрировать ЭКГ у космонавтов на орбите, у спортсменов на трассе и у больных, находящихся в отдаленных местностях. Оттуда ЭКГ передается по телефонным проводам в крупные кардиологические учреждения для всестороннего анализа.

В 1964 году на 18 Генеральной Ассамблее Всемирной Медицинской Ассоциации была принята Декларация об «Этических принципах проведения медицинских исследований с участием людей в качестве субъектов», в 2000 году на 52 Генеральной Ассамблее Всемирной Медицинской Ассоциации в нее были внесены изменения.

Декларация провозглашает, что в медицинских исследованиях с участием человека в качестве субъекта, забота о здоровье участника превалирует над интересами науки и общества. При проведении исследований, которые могут оказывать неблагоприятные воздействия на окружающую среду, необходимы определенные предосторожности.

Медицинские исследования с участием человека должны соответствовать общепринятым научным принципам и основываться на глубоком знании научной литературы и других источников информации, результатах лабораторных исследований и, при необходимости, исследованиях на животных, выполненных надлежащим образом.

Общие методические приемы при постановке острых и хронических опытов на животных. При выборе животных дляопыта необходимо учитывать, чтобы анатомические и физиологические особенности животных соответствовали эксперименту, для которого они предназначаются. Любой физиологический опыт, острый или хронический, следует производить на здоровом животном.

Здоровое животное можно отличить от больного по виду его кожных покровов, глаз и доступных обозрению слизистых оболочек (носа, рта и т.д.). Так, при любом заболевании теплокровных животных (собак, кошек, кроликов, крыс, мышей и т.д.) у них взъерошивается и теряет блеск шерсть, глаза тускнеют, кожа на носу делается сухой, наблюдается течь из носа и отделение из слизистых оболочек глаз. Животные апатичны, мало подвижны, у них отсутствуют ориентировочные реакции.

Подопытные животные должны содержаться в сухих, хорошо проветриваемых помещениях. Холоднокровные животные должны содержаться в соответствующих для них условиях жизни.

Питание животных должно быть достаточным не только в количественном, но и в качественном отношении. Собаки, кошки должны получать белковое, а не чисто углеводное (хлеб, каша) питание, и, кроме того, следует прибавлять к корму животных витамины в виде пивных дрожжей и рыбьего жира. Собаке среднего веса дают 80, 0-100, 0 г. дрожжей и 15, 0-10, 0 г. рыбьего жира в сутки. Осенью и в начале зимы можно в качестве витаминов подмешивать к корму сырые свежие овощи - морковь, капусту, брюкву. Грызуны помимо молока и белого хлеба, должны получать овес (не овсянку), свежие овощи (морковь, капуста, брюква), зеленую траву.

Для операций, за которыми последует длительный эксперимент, надо выбирать молодых животных, например, собак в возрасте от 1 до 5 лет. Старые собаки хуже переносят операцию и плохо поправляются после нее. Необходимо также проявлять гуманность по отношению к подопытным животным.

Задания для самостоятельной работы студентов на практическом

занятии

Работа 1. Знакомство с принципами работы отдельных физиологических приборов

Цель работы: ознакомиться с принципами работы отдельных физиологических приборов.

Для работы необходимо: инструкции к физиологическим приборам, схемы, плакаты, электростимуляторы, кимографы, осциллографы, датчики, электроды, регистрирующие устройства и т.д..

Ход работы. Для электрической стимуляции биологических объектов вплоть до середины текущего столетия применяли индукционные катушки, которые, в настоящее время, полностью заменены на электростимуляторы. Электростимулятор обеспечивает оптимальные условия раздражения тканей с наименьшим их травмированием, особенно при длительной стимуляции. Стимулятор импульсный физиологический состоит из нескольких блоков. Его генератор частоты следования импульсов (задающий генератор) часто выполняется по схеме мультивибратора и может работать в ждущем и непрерывном режимах. При непрерывном режиме работы задающий генератор стимулятора генерирует импульсы непрерывно, их частоту можно изменять от долей герца до нескольких сотен герц.

Кроме импульсных стимуляторов в физиологических экспериментах используют фото- и фоностимуляторы. Они отличаются, в основном, структурой выходного блока. Выходной блок фотостимулятора формирует световые сигналы, а фоностимулятора - звуковые.

Преобразование внешних проявлений деятельности органов в электрические импульсы осуществляют с помощью различных устройств, получивших название датчиков. В сочетании с определенными электрическими схемами, эти приборы позволяют преобразовывать различные физические величины в эквивалентные электрические сигналы и затем записывать их с помощью регистраторов. Разработаны различные типы датчиков.

Фотоэлектрические датчики, или фотоэлементы представляют собой вакуумные или наполненные газом баллоны. В баллоне расположены два электрода: катод, покрытый слоем металла (цезий, сурьма) и анод. Под действием света катод испускает электроны, которые устремляются к аноду. Возникающий таким путем ток служит показателем интенсивности светового потока.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 Следующая ⇒