Základní metody fyziologie. Předmět a úkoly fyziologie

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 05:20

Znát rysy fungování těla, každé jeho části, struktury, umět zkoumat a předvídat změny a patologie – to je důležitý úkol pro specialisty v oboru medicíny. Existuje celá věda, která se zabývá studiem právě takových otázek. Říká se tomu fyziologie. Toto je věda o těch procesech, které doprovázejí normální fungování těla. Vznikla poměrně dávno, dokonce i Hippokrates poprvé projevil zájem o fungování živých systémů. Dnes existuje celá řada metod pro studium fyziologie, které pomáhají plně porozumět určitým mechanismům a vlastnostem těla.

Obecné pojetí fyziologie

Začněte obecným konceptem. Fyziologie je věda o životě živé bytosti, jejím vztahu k podmínkám vnějšího prostředí, jejich vlivu na zdravotní stav a normální fungování orgánů a jejich systémů. Obecně je hlavní myšlenkou této vědy odhalit hluboké mechanismy existence živých věcí, pochopit, jak probíhá jejich seberegulace a všechny ostatní procesy.

Předmětem fyziologie je pouze živý organismus, protože tak je možné identifikovat všechny vzorce zájmu lidí v jehostruktura a fungování. Cíle disciplíny jsou jasně vidět v samotné definici.

Předmět, úkoly a metody fyziologie jsou tedy tři složky teoretických základů vědy. Mnoho vědců se vždy snažilo pochopit podstatu změn probíhajících v těle, včetně toho lidského. To se však plně podařilo až s vynálezem moderních přístrojů a zařízení, to znamená, že věda dosáhla svého plného rozvoje až od 20. století.

To jí nezabránilo stát se jednou z předních biologických věd. Fyziologie, anatomie a medicína jsou tři úzce propojené obory, které jsou si navzájem základem. Proto jsou metody anatomie a fyziologie v některých případech navzájem podobné.

Sekce fyziologie

Tato věda sama o sobě má několik dílčích disciplín. Fyziologie se tedy rozlišuje:

• general;
• srovnávací;
• soukromé.

General se zabývá studiem životních procesů obecně. To znamená, že uvažuje o vzorcích průběhu těch reakcí, které jsou projevy života. Například výživa, dýchání, vylučování, regulace, změny spánku a bdění a další. Patří sem i taková sekce jako buněčná fyziologie, která se zabývá podrobným studiem všech jejích životně důležitých projevů.

Srovnávací fyziologie porovnává životní procesy jednoho nebo různých typů organismů v procesu ontogeneze. V důsledku toho se také vytváří celá větev - evoluční fyziologie.

Private se zabývá užším specifickým výzkumem. V této skupině je tedy několik variant disciplín.

1. Fyziologie člověka, o jejíchž metodách výzkumu se budeme věnovat o něco později.
2. Fyziologie určitých skupin živých organismů (hmyz, ptáci, savci, plazi atd.).
3. Oddělené orgány a tkáně.
4. Systémy těla (fyziologie trávení, oběh, dýchání atd.).

Studium člověka z pohledu této vědy prošlo v poslední době obzvláště velkým rozvojem. Jeho tělo má totiž nejsložitější stavbu. Metody lidské fyziologie jsou velmi rozmanité a účinné, aby odhalily vše potřebné k pochopení podstaty věcí. Zvýraznění:

• fyziologie věku;
• jídlo;
• labor;
• sports;
• kosmický;
• patologické;
• klinické.

Souhrnná data těchto oborů pomáhají obsáhnout všechny neomezené procesy probíhající uvnitř člověka a najít přístup k jejich řízení.

Výzkumné metody ve fyziologii

Je jich několik. Existují historicky vyvinuté, které se používaly ve starověku. Dnes byly vytvořeny nové, založené na nejnovějších vědeckých úspěších v oblasti technologie, elektroniky a studia elektromagnetického záření.

Rozlišují se následující fyziologické metody.

1. Extirpace je jedním z nejstarších způsobů učení. byl vodebrání orgánu živému tvorovi s dalším sledováním reakce těla a fixací výsledků.
2. Metoda píštěle. Jeho základem je zavádění kovových nebo plastových hadiček do orgánů, které mají dutinu a tím fixace biologických tekutin. Získávají se údaje o změnách chemické povahy látek, to znamená, že se studuje sekreční funkce těla.
3. Metoda katetrizace – zavádění speciálních léků tenkými hadičkami do orgánů a cév, které způsobují změny ve fungování. Takto se studuje práce srdce, krevních cév, žláz vnější a vnitřní sekrece (ne všech).
4. Metoda denervace. Používá se ke studiu vztahu mezi nervy a pracovními orgány. K tomu se používá metoda podráždění s další fixací výsledků.
5. Metody studia fyziologie založené na použití nástrojů a vybavení. To zahrnuje implantaci makro- a mikroprvků do orgánů a tkání, registraci nervových impulsů, vystavení radiaci, měření činnosti srdce a mozku atd.

Některé metody výzkumu ve fyziologii, budeme zvažovat podrobněji později. Jsou nejběžněji používané a důležité.

Postřeh

Tyto metody fyziologie byly používány ve starověkém Egyptě, Římě, Číně a na starověkém východě. Již tehdy existovali výzkumníci, kteří se zajímali o změny probíhající v živých organismech. Takže například v Egyptě při mumifikace faraonů a jejich rodin provedli pitvu a zaznamenali změny ve vnitřníchživotní prostředí. Byly hodnoceny následující ukazatele:

• barva a kvalita biologických tekutin a hmot;
• barvování orgánů;
• barva oční skléry;
• kvalita a barva sputa;
• opuch kůže, její turgor a struktura.

Tyto charakteristiky byly porovnány s charakteristikami zdravých lidí a byly vyvozeny určité závěry. V některých případech bylo dokonce možné určit příčinu smrti.

Dnes neztratilo pozorování svůj význam, zvláště pokud jde o psychofyziologii. Chování člověka, jeho emoce, temperament, vnější projevy chvění, pocení – všechny tyto znaky slouží jako určité budíčky pro výzkum. Umožňují pochopit vztah mezi strukturou a vnějším projevem určitých ukazatelů, fyziologických funkcí, procesů v těle.

Učení o lidském temperamentu vytvořil vědec Pavlov právě na základě studia procesů inhibice a excitace, které se navenek projevovaly v různých emocionálních barvách v chování a reakcích na určité události, slova, činy. Dokázal, že základem cholerických, sangvistických, melancholických a flegmatických projevů jsou právě nervové procesy spojené s duševní činností mozku, jeho reakcemi.

Tyto závěry byly opakovaně potvrzeny různými vědci a psychology, výzkumníky. Proto takové metody lidské fyziologie, jako je pozorování a experiment, o kterých bude řeč později, byly a jsou relevantní, důležité a účinné.

Experiment

Experimentální metody studia fyziologie jsou základní a historicky nejstarší a nejoblíbenější. Opravdu, jak jinak to vědět, když ne hledat? Proto byly spolu s pozorováním prováděny různé druhy testů, nejčastěji na zvířatech. Byli to oni, kdo poskytl téměř stoprocentní výsledky ve výzkumu, umožnil získat nejspolehlivější data.

Existují experimentální metody pro studium anatomie a fyziologie, které lze zredukovat na dvě hlavní skupiny.

1. Ostré experimenty. Tento způsob výzkumu se používal až do konce 19. století, dokud ruský vědec Ivan Petrovič Pavlov nenašel jinou možnost. Co bylo podstatou takového zásahu do těla? Pokus byl proveden na živém zvířeti, které bylo přivázáno ke speciálnímu stroji. Poté byl proveden živý řez na orgán potřebný ke studiu a byly tak zaznamenány pozorované výsledky jeho práce. Řada významných nedostatků však učinila tuto metodu neúčinnou. Kromě toho, že to bylo morálně nelidské a kruté, protože zvíře bylo vystaveno hroznému mučení a mučení, nepomohly velmi bolestivé operace, nepomohla ani anestezie, ale také emocionální utrpení, fyzická bolest, kterou oběť experimentu prožívala, značně zkreslily získané výsledky. Ukázalo se to jako začarovaný kruh. Aby se člověk dostal ke správnému orgánu, musel mu způsobit utrpení. Ty zase narušovaly normální průběh fyziologických procesů a výsledek nebyl příliš účinný.
2. Chronický experiment. Je to tato metoda anavrhl Pavlov. Sám byl proti ostrým experimentům kvůli jejich extrémní krutosti, možná ho to přimělo vymyslet humánnější verzi. Testovaným organismem bylo také zvíře. Postup byl však velmi odlišný. Před operací chirurgického charakteru byla provedena kvalitní anestezie. Poté byla do stěn požadovaného orgánu implantována píštěl - plastová nebo kovová trubička, která byla zvenčí přišita ke kůži. Poté zvíře dostalo čas, aby se zotavilo, zahojilo vzniklou ránu a zcela normalizovalo životně důležité procesy. Prostřednictvím píštěle byly získány informace o průběhu určitých procesů ve studované části těla, přičemž byly zcela spolehlivé, protože tělo fungovalo normálně. Výzkum by mohl být prováděn po dlouhou dobu bez poškození zdraví zvířete a v souladu se všemi pravidly jeho přirozené existence.

Tak fungovaly základní fyziologické metody, v některých případech relevantní dodnes. I když samozřejmě moderní technické novinky postupně zcela nahrazují lidské zásahy přímo do těla. Nyní je možné získat potřebné informace zcela jinými, méně bolestivými, přesnějšími a pro člověka vhodnějšími způsoby.

Grafická registrace

Metody lidské fyziologie jsou založeny právě na použití určitého vybavení. Mezi takovými zařízeními zaujímají důležité místo následující.

1. Elektrokardiograf. Zařízení,používá se k fixaci srdečních bioelektrických potenciálů. Výsledkem je, že z přístroje vyjede elektrokardiogram nakreslený na papíře, který znalý lékař dešifruje a vyvodí závěr o zdravotním stavu srdce a oběhového systému. Toto zařízení dodnes zachránilo životy milionů lidí. Koneckonců, včasné odhalení problému je klíčem k úspěšné léčbě.
2. Mikroelektrody. Nejmenší struktury, které lze implantovat přímo do buňky a fixují membránový biopotenciál. Dnes je to jeden z nejdůležitějších úspěchů v elektronice, který se týká fyziologických studií lidského těla. Tyto elektrody lze dokonce vložit do lidského mozku, což umožňuje pozorovat a zaznamenávat psychosomatické změny ve zdravotním stavu a životní činnosti.
3. Radionuklidové metody fyziologie - používají se k získání kvantitativních charakteristik fyziologických procesů.
4. Různé senzory, které vyzařují elektromagnetické vlny. Zpětná odezva ve formě elektrického impulsu je zaznamenávána speciálním zařízením - osciloskopem - a následně přenesena do počítače ke zpracování. Zde již probíhá detailní zpracování obdržených informací a tvoří se určité závěry. Můžete tedy nastavit chemickou koncentraci určitých iontů, velikost tlaku, teplotu, pohyb a další parametry).

Moderní metody vědy o fyziologii, založené na použití přístrojů, jsou tedy nejpřesnější, bezbolestné a vědecky nejinformativnější ze všech, o kterých jsme hovořili výše.

Chemické abiochemické metody

Metody anatomie a fyziologie nejsou jen podobné. Souvisí i s jinými vědami. Existuje tedy biologická fyziologie, biochemie a také fyzikální fyziologie. Tyto vědy studují procesy uvnitř těla ze svého pohledu, tedy z chemického, fyzikálního a biologického.

Pomocí těchto metod je tedy stanoven vliv konkrétní látky (mediátoru, hormonu, enzymu) na procesy probíhající v těle. Chemie pomáhá při stanovení vlastností této sloučeniny, fyzika odhaluje její termodynamické parametry, které mohou ovlivnit tělo. Fyziologie vyžaduje studium vlivu nejen na konkrétní proces, ale také na organismus, orgán a souhrn vnějších podmínek obecně. Společně jsou tyto vědy sjednoceny pod obecným názvem biologická chemie.

Metody patologické fyziologie

Předmět a metody fyziologie jsou úzce související a vzájemně závislé pojmy. Normální věda, která studuje zdravý živý organismus, však není vše. Existuje také patofyziologie nebo patologická, která studuje porušení životně důležitých procesů, jejich průběh, účinek na tělo jako celek a každý z jeho orgánů atd. Proto má tato disciplína svůj vlastní soubor způsobů, kterými je možné identifikované problémy studovat.

Jaké jsou tyto fyziologické metody?

1. Modelování. Dělí se do dvou skupin: na živém předmětu studia a uvnitřvitro, tedy umělý fyzikální systém. K vytvoření jakéhokoli modelu patogenního procesu se používá počítač nebo matematické výpočty na papíře. K tomu se také často používají obvyklé logické závěry a závěry. Model je zpravidla sestaven na základě získaných teoretických údajů o jakékoli problematice.
2. Teoretická analýza. Na základě dat získaných při laboratorních studiích materiálu (živého objektu) je vybudována teorie. Obsahuje hypotetické odpovědi na otázky: "Co je pacient? Jak patologický proces probíhá? Jaký je jeho stav a rozsah ovlivnění? Jaká kontrolní opatření je v tomto případě vhodné zastavit?"
3. Klinický výzkum. Povinná metoda, bez které je existence všech ostatních nemožná. Teoretické poznatky se totiž objevují právě na základě výsledků kliniky pacienta. Pro tuto metodu se používá řada příbuzných technik:

• biochemické;
• chemical;
• physical;
• histochemické;
• morphological;
• statistické a další.

Pouze na základě materiálu získaného všemi metodami může lékař stanovit diagnózu a předepsat léčebný postup.

Fyziologie rostlin

Toto je věda o vitální činnosti (fungování) rostlinných organismů. Hovoříme o všech formách života: od jednobuněčných po vyšší, včetně řas. Úkoly rostlinných fyziologů jsou následující:

• zkoumat a identifikovat mechanismy fungování rostlin;
• vytvořit teoretické základy pro možnost fotosyntézy v umělých podmínkách;
• postavte model, který odráží podstatu metodologie pro získání zvýšených výnosů důležitých plodin.

Úkoly samozřejmě nejsou vůbec jednoduché. Rostliny jsou totiž skutečné živé organismy, v nichž každou sekundu probíhají stovky biochemických reakcí, stejně jako u lidí. Fyziolog musí prostudovat každý z nich. Rostliny dýchají, krmí se, provádějí proces fotosyntézy, množí se, rostou a vyvíjejí se - to jsou normální formy života každého živého tvora. Studium všech těchto procesů je úkolem fyziologů.

Vyřešit problém fotosyntézy v umělých podmínkách znamená dát lidem přístup k obrovskému potenciálnímu zdroji potravy. Pak totiž ve světě zmizí hlad, výrazně se zvýší kvalita života lidí. Dosud však tento problém nebyl zcela vyřešen, ačkoli mnoho problémů v oblasti fotochemické stránky procesu již bylo vyřešeno.

Metody této vědy

Fyziologie rostlin úzce hraničí s následujícími moderními vědami:

• biotechnologie;
• molekulární biologie;
• genetické inženýrství;
• biofyzika;
• buněčné inženýrství.

To se přirozeně odráží v metodách, kterými se provádějí studie rostlinných organismů. Metody fyziologie rostlin jsou tedy následující.

1. Kultivace.
2. Metody světla aelektronová spektroskopie.
3. Elektrochemické.
4. Opticko-akustické.
5. Chromatografická.
6. Spektrofotometrické.

Všechny jsou samozřejmě zaměřeny na měření numerických ukazatelů: produktivita, hmotnost, růst, vývoj, výsledky plastického a energetického metabolismu. Co takové metody umožňují řešit? Velmi důležité zemědělské úkoly, jako jsou:

• šlechtění rostlin;
• získávání heterotických forem;
• introduction;
• aklimatizace;
• zonace odrůd;
• umělé zavlažování;
• oblasti pro pěstování rostlin.

Fyziologie rostlin je tedy další základní biologickou vědou, která hraje důležitou roli v životě člověka.