К разделу «Методы исследования в физиологии»
Физиология возбудимых систем
Учебно-методическое пособие для аудиторной и внеаудиторной работы студентов 2 курса, обучающихся по специальности 31.05.01 «Лечебное дело»
Хабаровск, 2016
Е.Н. Сазонова
Л.П. Владимирова
Н.С. Емельяненко
О.В. Демидова
Физиология возбудимых систем
Издательство
ГБОУ ВПО ДВГМУ Минздрава
УДК
ББК
Составители:
д.м.н., доцент Е.Н. Сазонова,
к.м.н., доцент Л.П. Владимирова,
к.б.н., доцент Н.С. Емельяненко,
к.б.н. О.В. Демидова
Рецензенты:
д.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии И.В. Хелимская,
к.м.н., доцент кафедры гистологии И.Р. Еременко
Учебно-методическое пособие к практическим занятиям по нормальной физиологии, курс физиологии возбудимых систем: /Учебно-методическое пособие для проведения практических занятий по дисциплине «Нормальная физиология». – Хабаровск: ДВГМУ, 2015. - с.98.
Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности 31.05.01 - «Лечебное дело» предназначено для проведения практических занятий по учебной дисциплине «Нормальная физиология», курс «Физиология возбудимых систем».
В методическом пособии изложены вопросы по физиологии возбудимых систем: физиология покоя и активности возбудимых тканей, законы раздражения возбудимых систем, физиология мышечной ткани, методы исследования возбудимости мышц (электромиография). Предназначается для студентов лечебного факультета.
Утверждено ЦМС ДВГМУ в качестве учебно-методического пособия для студентов, обучающихся по специальности 31.05.01 - «Лечебное дело».
Введение
Медицинское значение раздела
Нормальная физиология является одним из важнейших разделов биологических наук. Физиология изучает функции, процессы жизнедеятельности живого организма, его клеток, тканей, органов, систем органов в разных условиях внешней среды и при различном состоянии организма. Задачей физиологии является глубокое познание функций, которое обеспечило бы возможность активного воздействия на них в желаемом направлении.
Изучение электрофизиологических проявлений возбуждения в тканях организма необходимо для понимания мышечной деятельности (сокращения), функций нервной системы и методов их исследования. Нарушения проведения возбуждения в нервной и мышечной системах является фактором, обуславливающим заболевания данных систем организма.
Знания протекания и развития возбуждения в живых структурах лежат в основе электродиагностики поражений нервов и мышц, а также физиотерапевтического лечения различных заболеваний (электрофорез, гальванизация, диатермия).
Изучение раздела «Физиологии возбудимых систем» направлено на формирование у студентов следующих общекультурных и профессиональных компетенций:
ОК-1: способность и готовность анализировать социальнозначимые проблемы и процессы, использовать на практике методы гуманитарных, естественнонаучных, медико-биологических и клинических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности. Студент должен знать основы электрофизиологических методов исследования, уметь впоследствии применять их на практике.
ПК-2: способность и готовность выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, использовать для их решения соответствующий физико-химический и математический аппарат. Студент должен знать: основные свойства и состояния возбудимых тканей, механизмы биоэлектрических явлений и их роль в кодировании биологической информации. Уметь использовать знания о механизмах формирования специфических и интегративных функций, их зависимости от факторов внешней среды и функционального состояния организма.
ПК-9: способность и готовность к работе с медико-технической аппарату-рой, используемой в работе с пациентами, владеть компьютерной техникой, получать информацию из различных источников, работать с информацией в глобальных компьютерных сетях; применять возможности современных информационных технологий для решения профессиональных задач.
Занятие № 1
Тема: Предмет и методы исследования физиологии.
Основные понятия физиологии, общие принципы регуляции функций. Физиология покоя и активности возбудимых тканей.
Цели занятия.
1. Познакомиться с содержанием предмета нормальной физиологии и методами исследования в нормальной физиологии.
2. Повторить общие принципы организации биологических систем, познакомиться с основами функционирования клетки (элементарной функциональной системы) многоклеточного организма.
3. Изучить механизмы формирования на мембране нервной клетки потенциала покоя, потенциала действия, изменения возбудимости во время возбуждения.
4. Познакомиться методы исследования потенциала покоя и потенциала действия.
В результате изучения этого раздела студенты должны освоить следующие компетенции ОК-1, ПК-2, ПК-9:
| Знать: | Уметь: |
| 1) методические подходы в физиологии | 1) Схематически изображать наружную мембрану клетки (плазмолемму) |
| 2) строение биологической мембраны и механизмы транспорта веществ через биологическую мембрану | 2) Решать ситуационных задачи по влиянию уровня ионов натрия и калия на биоэлектрические явления в возбудимых структурах. |
| 3) понятие возбудимых и невозбудимых структур организма | 3) Рисовать сопряженные графики потенциала действия, ионных потоков и фаз возбудимости на примере нервного волокна. |
| 4) понятия возбудимости, поляризации, деполяризации, гиперполяризации, реполяризации, рефрактерности, супернормальной возбудимости, субнормальной возбудимости, инактивации ионных каналов. | |
| 5) ионные механизмы потенциала покоя и факторы, влияющие на его величину | |
| 6) ионные механизмы генерации потенциала действия, кинетику ионной проницаемости мембраны, изменение возбудимости в различные фазы потенциала действия. |
Рекомендуемая литература:
Основная:
· Лекционный материал
· Физиология человека/Под ред. В.М.Покровского, Г.Ф.Коротько. – 2000. - Т. 1 – с. 7-48.
· Физиология человека/Под ред. Г.И.Косицкого. – 1985. – с. 5-32, 40-41.
Дополнительная:
· В.И. Филимонов Руководство по общей и клинической физиологии. - 2002. – с.10-48.
· Нормальная физиология. В 3-х т. /Под ред. В.Н. Яковлева. - 2006. - Т.1. – с. 7-28, 34-44
· Физиология человека /Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса. – 2004. - Т.1 – С. 9-40
· Н.А. Агаджанян, В.М. Смирнов Нормальная физиология. – 2007.
· Начала физиологии. Под ред. А.Д. Ноздрачева. – 2002. – С. 9-25, 32-48
Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы студентов
Вопросы, изученные ранее и необходимые для освоения данной темы
· из курса биологии и гистологии: структура животной клетки, клеточные органеллы,
· из курса химии: понятие осмоса, осмотическое давление,
· биофизика, биология и цитология клеточных мембран.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
«Предмет и методы исследования физиологии».
| Физиологические методы исследования |
| Наблюдение |
| Эксперимент |
| Моделирование |
| С использо-ванием техни-ческих средств |
| Без использования технических средств |
| Острый на животных |
| На людях |
| Хронический на животных |
| Предметное |
| Математическое |
| Аппаратура |
| Стимуляторы |
| Регистраторы |
| Преобразователи |
| Усилители |
| Электроды |
| Приборы для элетрометрии |
| Приборы для механометрии |
| Приборы для газометрии |
| Раздражающие |
| Отводящие |
Блок дополнительной информации:
К разделу «Методы исследования в физиологии»
ЕВРОПЕЙСКАЯ КОНВЕНЦИЯ О ЗАЩИТЕ ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ИЛИ В ИНЫХ НАУЧНЫХ ЦЕЛЯХ (ETS N 123) (Страсбург, 18 марта 1986 года) (выдержки):
Страны Совета Европы:
- стремясь к достижению большего единства между его членам и сотрудничеству с другими государствами в деле защиты животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях:
- признавая, что человек несет моральную обязанность уважать всех животных и принимать должным образом во внимание их способность страдать и помнить;
- признавая при этом, что человек в стремлении к приобретению знаний, обеспечению здоровья и безопасности нуждается в использовании животных, когда имеются обоснованные ожидания, что это будет способствовать прогрессу знаний или иметь полезные результаты в целом для человека или животных, равно как он использует животных для пропитания, изготовления одежды или как вьючный скот;
- исполненные решимости ограничить использование животных для экспериментов или иных научных целей, стремясь к замене такого использования всегда, когда это возможно, в частности путем исследования замещающих методов и поощряя использование таких замещающих методов;
- желая принять общие положения с целью защиты животных, используемых в ходе процедур, способных привести к долговременным повреждениям, боли, страданиям или тревоге, а также обеспечить, чтобы такие последствия в случае их неизбежности были сведены к минимуму;
договорились о нижеследующем:
Настоящая Конвенция применяется ко всякому животному, использованному или предназначенному для использования в любом эксперименте или иной научной процедуре, способной привести к долговременным повреждениям, боли, страданиям или тревоге.
Процедура не должна осуществляться, если имеется оправданная и осуществимая
возможность применения иного приемлемого научного метода без использования животного.
В случае необходимости проведения процедуры необходим внимательный выбор конкретного животного и, когда это требуется, ответственной инстанции должно быть предоставлено соответствующее обоснование; при выборе между различными процедурами предпочтение должно отдаваться тем, в которых используется минимальное число животных, которые приводят к меньшим долговременным повреждениям, боли, страданиям или тревоге и которые могут дать наиболее удовлетворительные результаты.
Проведение процедур, приводящих к повреждению, боли или тревоге животного, в целях образования, профессиональной подготовки или переподготовки должно быть ограничено строго необходимым для названных целей образования или профессиональной подготовки и должны разрешаться только в том случае, если их цель не может быть достигнута с применением аудиовизуальных средств сопоставимой ценности или иным подходящим способом.
| Возбудимые клетки организма |
| Нервные |
| Мышечные |
| Железистые |
| Основные понятия физиологии |
| Физиологические функции |
| Функциональные состояния |
| Раздражители |
| Раздражимость |
| Неспецифические функции клеток |
| Специфические функции клеток |
| Покой |
| Деятельность |
| Отдых |
| Адекватные |
| Неадекватные |