Основные физиологические понятия
Лекция 1
Введение в курс
Предмет и задачи физиологии
Физиология (от греческих слов: физис - природа, логос - учение, наука) наука о функциях как организма в целом, так и отдельных составляющих его систем: органов, тканей, клеток; процессах и механизмах, обуславливающих возможность реализации и регуляции этих функций и обеспечивающих жизнедеятельность человека и животных в их взаимодействии с окружающей средой. Задача физиологии заключается в установлении физических и химических основ процессов жизнедеятельности на всех уровнях организации живых систем от субклеточного до уровня целого организма. О связи со сложностью предмета изучения физиология подразделяется на несколько разделов. К ним относятся: общая и клеточная физиология, задачей которой является изучение закономерностей основных жизненных процессов и механизмов характерных для всех функциональных и структурных систем организма и частная физиология, в свою очередь подразделяющаяся на физиологию отдельных органов: сердца, почек, печени и т.д.; физиологию функциональных систем: дыхания, кровообращения, пищеварения, эндокринной системы, физиологию развития, нейрофизиологию и физиологию поведения, сенсорную физиологию. Существует также прикладная физиология: спорта, труда, питания, космическая и подводная физиология.
Каково же практическое значение физиологии? Почему так важно знать, как работает организм? Наиболее очевидная причина заключается в том, что физиология, и особенно учение о функционировании организма человека, служит основой научного подхода к фармацевтической химии. На всех прежних этапах развития цивилизации подход к лечению болезней был почти целиком эмпирический, т.е. сводился к методу проб и ошибок. В результате, постепенно было подмечено, что при тех или иных болезнях помогают определенные средства - будь то химические или растительные препараты, минеральная вода и горячие ванны, акупунктура или даже методы психологического воздействия, которые широко использовались в народной медицине. Лечебный эффект многих современных препаратов был сначала обнаружен чисто эмпирически (например, нитроглицерин, использовался Нобелем для производства динамита, при этом вызывал у рабочих сильное падение артериального давления, часто приводившее к летальному исходу), а главные механизмы, лежащие в основе целебного действия, целого ряда из них пока так и остаются неизвестными. Однако по мере развития и углубления нашего понимания механизмов функционирования и патологии органов и тканей, снижается роль чисто эмпирических находок и появляется возможность разрабатывать эффективные, научно обоснованные способы лечения заболеваний человека, целенаправленно создавать новые лекарственные препараты. Поэтому студентам, изучающим фармацевтическую химию, необходимо знать современные представления о механизмах фармакологического и токсического воздействия на организм и уметь применять полученные знания в будущей производственной деятельности.
Основные физиологические понятия
Каждая научная дисциплина имеет собственный понятийный аппарат. Естественно, что и в физиологии, науке сформировавшейся еще в XIX веке, существуют собственные понятия и термины. Ниже приведены наиболее общие из них. Другие, термины и понятия, имеющие более узкое значение, будут рассмотрены в ходе изложения соответствующих разделов физиологии на последующих лекциях.
Основные физиологические понятия.
Функция - специфическая деятельность системы или органа. Например, функциями желудочно-кишечного тракта являются моторная, секреторная, всасывательная; функцией системы дыхания - обмен СО2 и кислорода; функцией системы кровообращения - движение крови по сосудам; функцией миокарда - сокращение и расслабление, и т.д.
Процесс - совокупность последовательных действий или состояний, направленных на достижение определенного результата.
Механизм - способ регулирования процесса или функции. ‚ физиологии принято выделять нервный и гуморальный (т.е. посредством выделения гормонов или других химических биологически активных веществ) механизмы регуляции.
Регуляция - изменение интенсивности и направленности функции (процесса) с целью обеспечения оптимальной деятельности органов и систем.
Система в физиологии это совокупность органов, тканей или других структурных образований, связанных общей функцией. Например, сердечно-сосудистая система обеспечивает с помощью сердца и сосудов доставку тканям питательных, регуляторных, защитных веществ и кислорода, а также отвод продуктов обмена; экспортная (секреторная) система клетки обеспечивает с помощью эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи синтез и транспортировку из клеток гормонов, липопротеидов и других секретов.
Секрет - специфический продукт жизнедеятельности клетки, выполняющий определенную функцию и выделяющийся во внутреннюю среду организма. Процесс выработки и выделения секрета называется секрецией. По составу секрет делят на белковый (серозный), слизистый (мукоидный), смешанный и липидный.
Раздражитель - факторы внешней и внутренней среды или их изменение, которые оказывают на органы и ткани влияния, приводящие к изменению активности последних. Различают раздражители механические, электрические, химические, температурные, звуковые и т.д. Раздражитель может быть по величине пороговым, т.е. оказывать минимальное эффективное воздействие; максимальным, дальнейшее увеличение силы которого не приводит к увеличению соответствующей реакции; сверхсильным, действие которого может оказывать повреждающий или болевой эффект или приводить к неадекватным ощущениям.
Раздражение - воздействие на живую ткань внешних и внутренних раздражителей.
Реакция - изменение (усиление или ослабление) деятельности организма или его составляющих в ответ на раздражение.
Рефлекторная реакция - ответное действие (или процесс) в организме (системе, органе, ткани, клетке), вызванное рефлексом.
Рефлекс - возникновение или изменение функциональной активности органов, тканей или целостного организма, осуществляемое при участии центральной нервной системы в ответ на раздражение нервных окончаний (рецепторов).
Возбудимость - способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения реакцией возбуждения. Чем ниже пороговая сила раздражителя, тем выше возбудимость, и наоборот.
Возбуждение - активный физиологический процесс, которым некоторые живые клетки (нервные, мышечные, железистые) отвечают на внешнее воздействие.
Возбудимые ткани - ткани, способные в ответ на внешнее воздействие, превышающее порог возбуждения, переходить из состояния физиологического покоя в состояние возбуждения. ‚ принципе, все живые клетки обладают той или иной степенью возбудимости, но в физиологии к этим тканям принято относить нервную, мышечную, железистую.
Физиология клетки