Методы (подходы) изучения физиологии

Роль И.М. Сеченова в создании материалистических основ физиологии. Аналитический и системный подход к изучению функций организма. И.П. Павлов - основоположник системного подхода в понимании функции организма.

«Физиология – это научный стержень, на котором держатся все медицинские науки» К. Бернар

Физиология – наука о механизмах функционирования и регуляции деятельности клеток, органов, систем органов.

Вопросы физиологии

Что? Как? Зачем?

Методы (подходы) изучения физиологии

Аналитический подход		Системный подход
(до 20 века) – углубленное изучение конкретного физиологического явления		(с 20 века) – систематизация знаний и понимание работы целостного организма.
Шоу: «Исследователь, дробящий явление в поисках истины рискует узнать ВСЕ ни о чем»		Павлов: «Целостность организма обеспечивается взаимодействием всех его клеток, тканей органов за счет активности интегрирующих систем: нервной, эндокринной, иммунной»

Иван Михайлович Сеченов (1829-1905)

Рождение: Теплый стан (Сеченово), 8 ребенок в семье помещиков.

Образование: Домашнее – Главное инженерное училище СПБ

Служба: прапорщик саперных войск (Киев)

Высшее образование: медфак Московского Университета

Стажировка в Берлине: находит ошибку у Бернара = Европейская известность

Возвращение в СПБ: д. м. н., зав. каф. Медико-хирургической академии и физ. Лаборатории

Главное открытие: Центральное (Сеченовское) торможение на таламической лягушке (до Сеченова опыты проводились на спинальных животных)

Работа с Менделеевым: исследует газы (позже газообмен)

2 Европейца воспарили на шаре на высоту 8 000 м. Вернулись мертвыми: Сеченову удалось объяснить теорию газообмена.

     

· Инновационная идея о рефлекторной основе психической деятельности.

· Открытие центрального (Сеченовского) торможения (1863)

· Распространение понятия «рефлекс» на любую деятельность

«Всякая деятельность сводится к движению, а все движения – это рефлексы»

Иван Петрович Павлов (1849 – 1936)

Рождение: Рязань (духовная семья) Образование: духовное училище – духовная семинария, но прочитал труд Сеченова о рефлексах ГМ Высшее образование: медико-хирургическая академия Работа: · Ветеринарное отделение медико-хирургической академии «Условные рефлексы – это ВНД» · Клиника Боткина «диссертация о центробежных сердечных нервах» Стажировка в Германии Возвращение в Россию: зав. каф. физиологи ВМА Первый Российский лауреат Нобелевской Премии (в физиологии пищеварения) Руководит институтом физиологии АН СССР

· Экспериментально обосновал: рефлекс - это основной акт любой нервной деятельности.

· Классифицировал рефлексы: условные и безусловные

· Создал рефлекторную теорию трех принципов:

1. Детерминизм – «Нет действия без причины».

2. Анализ и синтез – в мозге происходит различие сигналов и их целостное восприятие

3. Принцип структуризации – в НС нет процессов, не имеющих структурной локализации

Биопотенциалы (электрические явления) в тканях

ПП - разность электрических потенциалов между наружной и внутренней поверхностями мембраны в состоянии покоя. (-50/-100Мв)	ПД - быстрое колебание мембранного потенциала в ответ на раздражение, сопровождаемое перезарядкой мембраны.
Существует повсеместно и поддерживается за счет трех факторов:	Возникает в ответ на ПОРОГОВЫЕ и СВЕРХПОРОГОВЫЕ раздражители.

Ионная асимметрия

Ионы	Внутри (ммоль)	Ионы	Снаружи (ммоль)
Nа+	12	Nа+	140-145
К+	155	К+	4-4,5
СI-	4	СI-	120
А – белков	155	А – белков	0

Работа Na-K-насоса

(выкачивает 3Na⁺, закачивает 2K⁺ с затратой АТФ)

· Высокая концентрация Na снаружи создает бузу для ПД и обеспечивает транспорт всей органики (глюкоза транспортируется с натрием благодаря его градиенту).

· Высокая концентрация K внутри создает базу для ПД

1. Деполяризация – процесс уменьшения МПП, вследствие входа Na⁺ Медленная деполяризация: ü Увеличивается проницаемость мембраны для Na⁺ в ответ на действие раздражителя ü Na⁺ входит в клетку, изменяя заряд мембраны (вблизи канала) на противоположный ü Возникшая разность потенциалов открывает соседние медленные Na-каналы ü МПП достигает КУД и открываются быстрые Na-каналы Быстрая деполяризация: ü Na⁺ лавинообразно входит в клетку ü Исчезновение МПП (МПП=0) ü Инверсия заряда: внутренняя поверхность мембраны заряжается «+» относительно наружной. «Овершут/реверсия заряда» 2. Реполяризация – восстановление МПП Быстрая Реполяризация: ü Открываются K-каналы, закрываются Na-каналы ü K+ диффундирует наружу 3. Гиперполяризация - скопление на наружной поверхности мембраны избыточного «+» заряда, вследствие выхода K⁺ Восстановление МПП Непостоянные элементы ПД: Отрицательный следовой потенциал – в фазу медленной реполяризации происходит следовая деполяризация, вызванная повышенной проницаемостью мембраны для Na⁺ Положительный следовой потенциал – в фазу гиперполяризации МПП становится более отрицательным, чем ПП, вследствие выхода K⁺ и работы Na-K-насоса.

Неполная суммация

Полная суммация

Если 2 раздражение наносится в фазу расслабления (на миограмме 2 вершины)

Если 2 раздражение наносится в фазу сокращения (на миограмме 1 вершина)

К тетанусу не способна гладкая и п/п мышца сердца из-за длительного рефрактерного периода.

           

Теория Н.Е. Введенского:

Форма гладкого тетануса зависит от изменения возбудимости ткани и частоты последующих раздражителей.

Неизменяющийся вид гладкого тетануса	Такая частота раздражителя, когда каждый последующий импульс приходит в фазу нормальной возбудимости (амплитуда неизменна)
Возрастающий вид гладкого тетануса	Такая частота раздражителя, когда каждый последующий импульс приходит в фазу супернормальной возбудимости  (амплитуда увеличивается)
Убывающий вид гладкого тетануса	Такая частота раздражителя, когда каждый последующий импульс приходится на фазу относительной рефрактерности (амплитуда уменьшается)
Пессимум (200 имп./с)	Такая чрезмерная частота и сила раздражителя, которая вызывает резкое уменьшение амплитуды мышечного сокращения или даже отсутствие реакции мышцы. (минимальная амплитуда)
Оптимум (40-50 имп./с)	Такая частота раздражителя, когда каждый последующий раздражитель приходится в фазу повышенной возбудимости  (максимальная амплитуда)

 

Уравнительная

Пороговый Прежняя

Сверхпороговый Амплитуда равна ответу на пороговый импульс

Парадоксальная

Пороговый Прежняя

Сверхпороговый Амплитуда меньше, чем при пороговом раздражении Тормозная Пороговый и сверхпороговый Отсутствует сокращение

Парабиоз – явление обратимое. При устранении причины парабиоза (кокаина) физиологические свойства нервного волокна восстанавливаются.

 

Строение Сакромера

· Анизотропные А-диски · Изотропные I-диски o Z -линия (необулин связывает актин) o М-линия (титин фиксирует миозин) L -Цистерны - АЭПС (депо Ca2+) Т-трубочка - «впячивание плазмолеммы» м/д А,I-дисками,   2 L -Цистерны + 1 Т-трубочка = Триада	Миозиновые филаменты	Актиновые филаменты
	Головка – имеет АТФ-азу Шарнирное сочленение Спиральный хвост 1. При снятии тропомиозинового блока головка миозина прикрепляется к актину 2. АТФ-аза головки расщепляет АТФ до АДФ, преобразуя энергию химическую в механическую. (Миозин сдвигает актин) 3. АДФ и Миозиновая головка имеет одинаковый заряд, и они отталкиваются.	Актиновый филамент - Двойная α – спираль из глобул актина. Тропомиозин – спираль, вьющаяся вокруг актинового филамента, прикрывающая центр связывания с миозином. Тропонин С – удерживает тропомиозин «как замок» на актине (при возбуждении С a 2+ связывается с тропонином С «как ключ» и тропомиозин смещается, освобождая центры связывание актина с миозином)

Свойство синапса

2 Замедление проведения возбуждения

Свойство синапса

3

Суммация

Свойство синапса

Последовательная – импульсы в последовательном соединении нейронов приходят с интервалом меньшим, чем время полной реполяризации Пространственная (одновременная) – импульсы в конвергентном соединении нейронов приходят одновременно.

4

Трансформация

Свойство синапса

Повышающая Понижающая 5 Низкая лабильность

Свойство синапса

6 Утомляемость

Свойство синапса

7 Чувствительность к химии

Свойство синапса

 

Роль торможения

Координация функций - направляет возбуждение по определенным путям к определенным нервным центрам, выключая те пути и нейроны, активность которых недопустима для получения приспособительного результата. (Если бы не было торможения, то каждый раздражитель вызывал бы реализацию своего рефлекса (их много), что сделало бы невозможным реализацию целенаправленных действий)

Защита - предохранение от перевозбуждения и истощения при действии сверхсильных и длительных раздражителей.

ЦНС

СоНС

ВНС

  СиНС ПНС МНС

СиНС - отдел ВНС, обеспечивающий генерализованное влияние на органы в стрессовой ситуации преимущественно на основе адренэргических механизмов. (эрготропное «мобилизующее»)

ПНС – отдел ВНС, обеспечивающий регуляцию деятельности ряда органов и систем организма в стандартных условиях. (тропотрофное «восстанавливающее»)

Метасимпатическая нервная система (МНС) – отдел ВНС,  оказывающий регулирующее влияние на деятельность отдельных сегментов или областей органа.

Роль И.М. Сеченова в создании материалистических основ физиологии. Аналитический и системный подход к изучению функций организма. И.П. Павлов - основоположник системного подхода в понимании функции организма.

«Физиология – это научный стержень, на котором держатся все медицинские науки» К. Бернар

Физиология – наука о механизмах функционирования и регуляции деятельности клеток, органов, систем органов.

Вопросы физиологии

Что? Как? Зачем?

Методы (подходы) изучения физиологии

Аналитический подход		Системный подход
(до 20 века) – углубленное изучение конкретного физиологического явления		(с 20 века) – систематизация знаний и понимание работы целостного организма.
Шоу: «Исследователь, дробящий явление в поисках истины рискует узнать ВСЕ ни о чем»		Павлов: «Целостность организма обеспечивается взаимодействием всех его клеток, тканей органов за счет активности интегрирующих систем: нервной, эндокринной, иммунной»