Основные знания, умения и навыки
В процессе обучения курсу «Физиология человека и животных» студент должен приобрести следующие знания о:
· уровнях организации живого организма;
· физиологии клетки, тканей, органов;
· функции основных систем организма (нервной, эндокринной, двигательной, крови, кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, обмена веществ и др.);
· механизмах восприятия, переработки и передачи информации;
· регуляции функций и системах обеспечения гомеостаза;
· механизмах иммунитета;
· закономерностях интегративной деятельности мозга;
· физиологии поведения;
· закономерностях взаимодействия организма и среды.
Курс «Физиология человека и животных» предполагает выработку у студентов определенных умений и навыков:
· подготовки и проведения простейших физиологических экспериментов на лабораторных животных;
· подготовки и работы с аппаратурой для физиологических исследований;
· определения важнейших физиологических показателей человека;
· статистической обработки, графического отображения и анализа полученных результатов работы со специальной литературой;
· отбора и адаптации научного содержания учебных материалов с учетом возраста учащихся при преподавании школьной дисциплины «Человек. Анатомия, физиология и гигиена».
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
I. Введение
Уровни организации живого организма: атомы, молекулы, клетки, ткани, органы, системы и целый организм. Организация функциональных систем. Внутренняя среда организма (гомеостаз), его значение. Принцип саморегуляции функций. Свойства организма как биологической системы: обмен веществ, энергии и информации; надежность, пластичность. Внешняя среда организма.
Методы изучения, применяемые в физиологии. Раздражители, их классификация, принцип адекватности стимула, способы регистрации ответных реакций.
Роль физиологии в развитии биологических знаний. Связь физиологии с другими науками.
Физиология клетки. Методы изучения физиологии клетки. Барьерная и транспортная функции цитоплазматических мембран. Межклеточные контакты. Биологически активные вещества. Клеточные рецепторы. Передача информации с помощью химических веществ.
Мембранный потенциал (МП). Активный и пассивный транспорт ионов через мембрану клетки. Потенциал действия (ПД), ионные механизмы. Локальный и распространяющийся потенциалы. Возбуждение и торможение в клетке. Импульсная активность.
Пути внеклеточной и внутриклеточной передачи информации. Роль первичных и вторичных посредников. Межклеточные контакты. Синапсы.
II.Физиология нервной системы
Значение нервной системы для организма, ее морфо-функциональная организация. Центральный и периферический отделы. Соматический и висцеральный. Сенсорные, моторные и центральные системы мозга. Принцип невризма. Методы исследования нервной системы.
Клеточные основы нейрофизиологии. Нейроны – структурная и функциональная единица нервной системы. Классификация нейронов: сенсорные, моторные, интернейроны. Функциональное значение сомы и отростков нейронов. Транспорт веществ в нервной клетке; быстрый и медленный аксонный транспорт, орто- и ретроградный ток, фактор роста нерва.
Особенности распространения возбуждения. Сальтаторное и непрерывное проведение возбуждения. Скорость проведения возбуждения в нервном волокне. Антидромное, ортодромное, бесдекрементное, изолированное проведение возбуждения, фактор надежности (гарантийный фактор). Особенности проведения возбуждения по нервным волокнам в эволюции животных.
Организация нейронов в нервные сети. Межнейронные связи. Синапсы. Электрические и химические синапсы. Их классификация. Преобразование химического сигнала в электрический; возбуждающий (ВПСП) и тормозной (ТПСП) постсинаптический потенциалы. Свойства химических синапсов: одностороннее проведение возбуждения, синаптическая задержка, быстрая утомляемость, чувствительность к гипоксии и действию фармакологических веществ. Медиаторы и модуляторы. Электросекреторное сопряжение. Реакция интеграции, суммации, потенциации и депрессии – основа различных преобразований в нервной системе.
Синапсы аксосоматические и аксодендрические (аксошипиковые). Особенности их постсинаптических эффектов. Возбудительные и тормозные синапсы. Особенности межнейронного взаимодействия в нервных сетях. Пластичность и избирательность. Регуляция синаптической передачи.
Характеристика и свойства нервных сетей. Межнейронная архитектура связей, химическая специфичность, частотно специфическое высвобождение медиатора.
Конвергенция и дивергенция. Суммация и окклюзия. Торможение в ЦНС. Пресинаптическое и постсинаптическое торможение. Общие принципы координированной деятельности ЦНС. Принцип положительной и отрицательной обратной связи, принцип реципрокных отношений. Учение А.А. Ухтомского о доминанте.
Локальные и диффузные сети, нейроэндокринные сети, сети с отдаленными связями, распределительные системы.
Глиальные клетки, функциональное значение, классификация: астроцитная глия, олигодендроглия, микроглия. Гемато-энцефалический барьер. Изменения соотношения нейронов и глиальных клеток в нервной системе позвоночных в процессе эволюции.
ЦНС. Функциональная организация нервной системы. Центральный и периферический отделы, соматический и висцеральный. Сенсорные, моторные и центральные системы мозга.
Методы исследования функций мозга животных и человека. Методы локального разрушения и локальной стимуляции мозга. Их ограничения. Нейропсихологический и клинический методы. Методы регистрации биоэлектрической активности мозга: импульсная активность нейронов, электроэнцефалограмма, вызванные потенциалы (ВП) и связанные с событиями потенциалы ССП, подходы к анализу. Основные ритмы ЭЭГ и их функциональная роль. Диагностические возможности ЭЭГ. Компьютерная томография.
Структурно-функциональная организация спинного мозга. Проводниковая функция. Рефлекторный принцип функционирования нервной системы на примере спинного мозга. Рефлекторная дуга. Соматические рефлексы.
Основные функции ствола мозга. Продолговатый мозг, основные центры (ядра). Строение и функции моста, мозжечка, среднего мозга, промежуточного мозга. Таламус, специфические, неспецифические и ассоциативные ядра таламуса. Гипоталамус, основные ядерные группы. Гипоталамо-гипофизарные отношения.
Структурно-функциональная организация ретикулярной формации; восходящие (активирующие) влияния на нейроны коры больших полушарий мозга. Нисходящие (активирующие и тормозящие) влияния на нейроны спинного мозга.
Базальные ганглии. Лимбическая система мозга: миндалина, свод, гипокамп.
Кора больших полушарий, основные функции. Сенсорные, ассоциативные и моторные зоны. Изменения их соотношения в фило- и онтогенезе.
Автономная (вегетативная) нервная система. Особенности организации автономной нервной системы. Морфо-функциональные особенности вегетативных рефлексов. Симпатический и парасимпатический отделы автономной нервной системы, их рецепторы и медиаторы. Вегетативные ганглии.
Характеристика работы мозга как системы. Жесткие и гибкие связи, объединяющие компоненты этой системы – мозговые структуры, нейронные сети, ансамбли нейронов, распределительные системы.
III. Сенсорные системы
Общие принципы организации сенсорных систем. Рецепторы, их классификация. Вспомогательный рецепторный аппарат. Органы чувств. Адекватные и неадекватные стимулы. Параметры сенсорных стимулов (качество, интенсивность, время действия). Избирательная чувствительность рецепторных образований. Основные механизмы преобразования сенсорного стимула. Рецепторный потенциал (РП). Электротонический потенциал. Кодирование сенсорной информации: кодирование качества, интенсивности и длительности стимула. Динамические изменения чувствительности рецепторов. Адаптация. Быстро и медленно адаптирующиеся рецепторы. Закон Вебера-Фехнера. Эфферентный контроль чувствительности. Понятие рецептивного поля. Торможение в сенсорных системах.
Общая организация специфических сенсорных путей. Конвергенция и дивергенция сенсорных нейронов. Переработка информации в модальных нейронах и ее интеграция с другими типами информации. Последовательная и параллельная переработка информации в сенсорных путях. Рецептивное поле сенсорного нейрона первого и последнего уровней переключения. Латеральное торможение. Возвратное торможение. Структурно-функциональная организация нейронных сетей сенсорной коры. Латеральные модули и области больших полушарий. Сенсорная асимметрия.
Сенсорное восприятие, его элементы. Обнаружение стимула. Абсолютные и разностные поведенческие пороги.
Зрение. Глаз как орган зрения. Светопреломляющий аппарат глаза. Формирование изображения на сетчатке. Механизмы аккомодации. Диапазоны аккомодации и ее возрастные особенности. Миопия, гиперопия, астигматизм, сферическая и хроматическая аберрация.
Структурно-функциональная организация сетчатки. Основные типы клеток и синаптические связи. Функциональное значение. Переработка зрительной информации в сетчатке позвоночных. Фоторецепторы: палочки и колбочки. Зрительные пигменты, ранний и поздний рецепторный потенциал. Типы реакций. On и off ответы. Взаимодействие фоторецепторов. Латеральное торможение в сетчатке позвоночных и беспозвоночных животных.
Бинокулярное зрение. Острота зрения. Цветовое зрение. Трехкомпонентная теория цветового зрения. Теория оппонентных цветов.
Проводящие пути и проводящие ядра зрительной сенсорной системы. Ретинотопическая организация зрительного пути. Проекции зрительных полей в коре больших полушарий. Переработка информации в центральных отделах сенсорной зрительной системы. Структурно-функциональная организация первичных (центральных) и вторичных (периферических) зрительных полей коры больших полушарий. Формирование зрительного образа. Стереоскопическое зрение.
Организация процесса зрительного восприятия. Исследование методами ВП и ССП. Вычленение отдельных рецептивных (ВП) и когнитивных (ССП) операций акта восприятия.
Слух. Морфо-функциональная организация периферического сенсорного аппарата слуховой системы. Наружное, среднее и внутреннее ухо. Процессы преобразования звуковых стимулов в импульсный процесс. Кодирование длительности, интенсивности и частоты звуков. Центральные слуховые пути, слуховая кора БП. Слуховая ориентация в пространстве, биноуральный слух, адаптация слуховой системы.
Чувство равновесия. Периферический, проводниковый и центральный отделы вестибулярной системы. Вестибулярные, статические и статокинетические рефлексы. Гравитационное влияние невесомости на функции вестибулярной сенсорной системы.
Проприорецепция: мышечное чувство и кинестезия. Мышечные веретена. Сухожильные рецепторы. Реакция на сокращение и растяжение мышцы. Суставная рецепция, ее значение. Проводящие пути и переключающие ядра проприорецептивной сенсорной системы. Организация первичных и вторичных корковых полей, их роль в организации двигательного акта.
Висцерорецепция: механо-, баро- и осморецепторы внутренних органов. Рефлексогенные зоны. Боль и ноцицепция. Биологическое значение боли. Структурно-функциональная организация болевой чувствительности. Периферические и центральные механизмы.
Вкус. Морфо-функциональная организация периферического отдела органа вкуса: вкусовые почки и рецепторные клетки. Основные вкусовые качества. Переработка вкусовой информации.
Обоняние. Классификация запахов. Периферический, проводниковый и центральный отделы обонятельной системы. Периферическая и центральная обработка обонятельной информации.
Соматовисцеральная чувствительность: виды кожной чувствительности, боль. Механорецепция, терморецепция. Соматическая и висцеральная боль. Проводящие пути и переключающие ядра соматовисцеральной чувствительности. Структурно-функциональная организация первичных и вторичных корковых полей и их роль в организации соматовисцеральной чувствительности.
IV. Физиология двигательных систем
Структурно-функциональная организация движений. Мышечные волокна как высокоспециализированные клетки. Скелетная, гладкая и сердечная мышцы, их макро- и микроструктурная организация. Функциональное значение структурных элементов мышечного волокна. Механизм сокращения и расслабления мышцы. Электромеханическое сопряжение. Энергетическое обеспечение сокращения и расслабления мышцы.
«Быстрые» и «медленные» мышечные волокна, их соотношение в мышце и особенности их энергетики. Видовые и индивидуальные особенности мышц.
Типы мышечных сокращений. Сокращение изолированной мышцы и скелетной мускулатуры. Одиночное и тетаническое сокращение, их временные и силовые параметры. Максимальная сила, развиваемая мышцей. Зависимость силы от длины мышечного волокна. Изотонический и изометрический режимы сокращений, динамическая и статическая работы мышцы. Работа мышцы, утомление мышц.
Регуляция мышечного тонуса. Спинальный, стволовой уровни регуляции мышечного тонуса. Значение базальных ядер. Мозжечок. Положение тела в пространстве, оценка положения тела в покое и при перемещении. Ускорение и невесомость. Роль вестибулярного, проприорецептивного и тактильного аппаратов в контроле за положением тела в пространстве и позы.
Нервная регуляция мышечных сокращений. Организация системы управления движений. Моторная (двигательная) единица. Моторный пул.
Иерархия систем управления движениями. Командные нейроны. Стволовые центры. Мозжечок. Двигательная кора. Параллельные двигательные пути. Центрально-генерируемые двигательные ритмы.
Рефлексы. Комплексы фиксированных действий. Локомоции. Общие закономерности нервной регуляции локомоторных движений. Произвольные движения. Манипулирование. Моторная организация речи человека.
Роль двигательных систем в организации поведения.
V.Физиология центральных систем
Общие принципы морфо-функциональной организации центральных систем и их связь с сенсорными и двигательными системами мозга. Структурно-функциональная организация. Нейроны. Ритмические и эндокринные сети. Локальные и диффузионные сети: ретикулярная, гипоталамо-гипофизарная, лимбическая, система подкорковых ядер. Базальные ядра. Интеграция входов от различных сенсорных систем. Участие в координации моторных систем. Обеспечение преобразования функционального состояния. Регуляция и координация ритмических, мотивационных и эмоциональных процессов в организме. Координация целенаправленного поведения.
Основы высшей нервной деятельности (поведения) животных и человека. Познавательная деятельность и психические процессы. Мотивационно-потребностная организация поведения. Классификация потребностей. Потребности самосохранения и развития. Особенности потребностной сферы человека. Потребности и мотивации, мотивации и доминанта А.А. Ухтомского, определяющие поведение. Эмоции, их характеристика и функциональная роль. Классификация эмоций. Роль субъективного фактора в эмоциональном реагировании, влияние культурно-этнических традиций и обучения. Организация эмоций. Лимбический круг. Роль лобной коры в эмоциональном реагировании.
Поведение как сложная динамическая структура, обеспечивающая активную адаптацию к условиям существования и развития индивидуума, вида, популяции.
Безусловнорефлекторные формы поведения. Инстинкты как форма адаптации к стабильным условиям внешней среды. Жесткие связи как основа их осуществления. Безусловные рефлексы витальные, ролевые, саморазвития – рефлекс свободы, имитационный, игровой.
Относительная стабильность инстинктов и безусловнорефлекторного поведения. Поисковый (пластичный) и завершающий (ригидный) компоненты инстинкта. Ориентировочный рефлекс «Что такое?» как поисковый компонент поведения. Связь его с базовыми потребностями выживания.
Пластические преобразования реакций как основа обучения (научения) и формирования навыков. Простейшие формы обучения. Стимул – зависимое обучение – привыкание как негативное научение. Привыкание как универсальный механизм подавления реакций на несущественные и стабильные раздражители. Суммационная реакция. Импритинг, его особенности.
Развитие представлений о механизмах, определяющих поведение в меняющейся среде.
Механическая концепция рефлекса (Р. Декарт – XVII в.) и анатомофизиологические исследования рефлекса (Ч. Прохазка, Ч. Белл, Ф. Мажанди, ХVIII-XIX вв.). Психофизиологическая концепция И.М. Сеченова (1863 г.).
Учение И.П. Павлова о высшей нервной деятельности. Условный рефлекс. Правила выработки условных рефлексов. Стадия генерализации (ориентировочная) и стадия специализации (завершающая). Механизмы замыкания временной связи. Значение условных рефлексов для поведения: сигнальность (элементарное предвидение) и осуществление реакции, опережающей биологически значимое событие. Адекватность адаптивного поведения по условно-рефлекторному механизму, зависимость от степени константности среды. Обеспечение пластичности и избирательности условно-рефлекторного поведения: виды торможения условных рефлексов как проявление адаптации к меняющейся среде – угасание, запаздывание; дифференцировочное торможение и избирательность (специализация) условного рефлекса. Динамический стреотип, его положительная и отрицательная роль. Инструментальные условные рефлексы.
Механизм временной связи в современных представлениях о поведении животных и человека и мозговом обеспечении психических функций. Представления И.С. Бериташвили о психонервном произвольном поведении. Теория поведения животных Л.В. Крушинского. Способность к экстраполяции направления движения. Пластичность поведения. Функциональные объединения нервных центров. Учение А.А. Ухтомского о доминанте. Ее роль в функциональном объединении пространственно разобщенных нервных центров. Функциональная система П.К. Анохина. Динамическая локализация функций в мозге.
Память как результат и условие обучения. Подходы к классификации памяти. Врожденная и приобретенная память. Многоуровневая мозговая организация памяти. Нейронные, биохимические и молекулярные механизмы памяти.
Функциональное состояние. Континуум функциональных состояний. Цикл сон – бодрствование. Виды сна, их характеристика и значение. Уровни бодрствования. Механизмы регуляции функционального состояния мозга. Понятие о модулирующей системе. Взаимодействия гипногенной и активирующей систем мозга.
Биологические и внутриклеточные часы и проблема синхронизации клеточных ритмов в сложном организме.
Внимание и его роль в поведении. Ориентировочная реакция на новые стимулы, не несущие угрозы для организма, ее соотношение с непроизвольным и произвольным вниманием. Зависимость внимания от потребностей сферы, взаимоотношение внимания и восприятия. Организация внимания и механизмы реализации его эффектов. Регуляция активационных процессов, роль лобной коры в организации внимания.
Речь как специфически человеческая функция. Отражение этого аспекта речевой деятельности в понятии второй сигнальной системы И.П. Павлова. Основные функции речи. Оценка их значимости для поведения человека в отличие от животных. Речепродукция и речевосприятие. Роль полушарий мозга в речевой функции.
Значение речи для осуществления мыслительных операций.
Психофизиологические основы индивидуальных реакций. Теория И.П. Павлова о типах ВНД. Развитие учения о типах ВНД в трудах Б.М. Теплова. Зависимость между силой нервных процессов, работоспособностью и абсолютной чувствительностью к раздражителям. Частные (парциальные) свойства ВНД как физиологическая основа специальных задатков и способностей. Генетические исследования индивидуальных реакций. Генетические особенности свойств ВНД. Роль социальной среды в реализации природных задатков. Пластичность свойств ВНД. Разнообразие природных задатков и проблема дифференцированного обучения и воспитания.
VI. Система желез внутренней секреции
Биологически активные вещества. Эндокринная система. Гормоны. Методы изучения желез внутренней секреции. Функциональное значение гормонов. Классификация гормонов.
Механизмы действия гормонов. Накопление и инактивизация гормонов в организме. Гиполамо-гипофизарные гормоны: аденогипофиз, нейрорегуляторные пептиды. Промежуточная доля гипофиза.
Щитовидная железа. Гормоны щитовидной железы. Их влияние на функции организма. Регуляция функций щитовидной железы.
Паращитовидные железы. Их гормоны. Функциональное значение, механизм действия гормонов паращитовидных желез.
Вилочковая железа (тимус), гормоны железы, их участие в иммунных процессах.
Эпифиз. Его физиологическое значение. Гормоны, регулирующие ритмические процессы в организме.
Внутрисекреторная функция поджелудочной железы, ее гормоны. Механизмы действия. Гипер- и гипофункция поджелудочной железы.
Надпочечники. Гормоны коры и мозгового вещества надпочечников, их значение. Роль минералокортикоидов в регуляции водного и солевого обмена. Глюкокортикоиды. Общий адаптационный синдром, его стадии. Половые гормоны коры надпочечников.
Половые железы. Семенные железы мужчин и яичники женщин. Мужские и женские половые гормоны, их физиологическое значение, механизмы действия. Гипер- и гипофункция половых желез. Женский половой цикл. Его стадии. Созревание фолликулов и овуляция. Беременность и лактация. Гормоны плаценты. Регуляция деятельности половых желез.
VII. Физиология системы крови
Кровь – внутренняя среда организма. Функции крови. Состав, количество и физико-химические свойства крови. Белки плазмы крови. Онкотическое давление плазмы. Форменные элементы крови.
Эритроциты, их роль в организме. Число, форма и размеры. Образование, продолжительность жизни и разрушение эритроцитов. Гемоглобин, его формы и функциональное значение. Резистентность эритроцитов. Гемолиз и его виды. Группы крови. Агглютиногены и агглютинины. Принцип агглютинации. Система АВО. Резус-фактор, система (RH). Правила переливания крови. Реологические свойства крови. Основные понятия (параметры): вязкость крови и плазмы, внутренняя вязкость эритроцитов, гематокрит, суспензионная стабильность крови, деформируемость эритроцитов: агрегация и адгезия эритроцитов. Текучесть крови. Сократительные белки мембран. Механизмы, обуславливающие эластические свойства эритроцитарных мембран. Показатель СОЭ. Функциональное значение.
Лейкоциты, их количество, морфологические особенности и функции. Лейкоцитарная формула. Иммунитет. Понятие антиген-антитело. Неспецифические факторы защиты. Механические факторы. Фагоцитоз: микро- и макрофаги. Гуморальные факторы неспецифического иммунитета. Органы иммунной системы. Клеточные факторы неспецифического иммунитета. Т и В – лимфоциты. Иммуноглобулины: М, А, Е, Д. Принцип формирования специфического и неспецифического иммунного ответа.
Тромбоциты, их количество, особенности и функциональное значение. Свертывание крови. Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз. Фазы свертывания крови. Основные физиологические факторы антисвертывающей системы. Фибринолиз. Роль эритроцитов и реологических свойств крови в формировании ее тромботического потенциала. Регулирующее агрегатное состояние крови (РАСК). Кроветворение.
Лимфа, состав, количество, функции. Лимфоток, его значение.
VIII.Физиология кровообращения
Физиологические свойства сердечной мышцы. Морфо-функциональные особенности волокон сократительного миокарда и волокон проводящей системы сердца. Автоматизм. Водители ритма. Ионные механизмы возбуждения клеток сократительного миокарда. Потенциал действия водителей ритма. Механизм электромеханического сопряжения в миокарде. Электрическая активность сердца. Электрокардиограмма. Механическая работа сердца. Фазы сердечного цикла. Мощность и работа сердца. Основные показатели кардиогемодинамики.
Интра- и экстракардиальная регуляция сердечной деятельности. Нервногуморальная регуляция сердечной деятельности.
Общая схема организации кровеносного русла. Системное и легочное кровообращение. Основные законы гемодинамики. Типы течения жидкостей. Закон ламинарного течения крови. Турбулентное движение крови. Реология сосудистой стенки. Трансмуральное давление. Общая функциональная характеристика кровеносных сосудов. Пульсовая волна. Скорость распространения пульсовой волны. Артериальное давление. Венозные сосуды. Механизмы возврата крови к сердцу.
Морфо-функциональная организация микроциркулярного русла. Закономерности микрогемодинамики с позиции реологии крови.
Обменные процессы в капиллярах: диффузия, фильтрация, реабсорбция. Регуляция системного кровообращения. Местные механизмы регуляции. Нервная регуляция. Гуморальная регуляция. Механизмы регуляции кратковременного и длительного действия.
Региональный кровоток: коронарный, мозговой, легочный, печеночный, почечный и другие. Объем циркулирующей крови и просвет сосудов при различных уровнях системного давления.
Лимфатическая система. Общая характеристика. Основные функции лимфатической системы. Лимфа. Лимфообразование. Лимфообращение. Регуляция лимфатической системы.
IX. Система дыхания
Морфо-функциональные основы системы дыхания. Воздухоносные пути и их функции. Легкие. Дыхательные мышцы. Механизм дыхательного акта. Альвеолярное и внутриплевральное давление. Биомеханика дыхания. Основные закономерности и определения, используемые в механике дыхания. Эластические свойства аппарата вентиляции. Неэластические (фрикционные) свойства аппарата вентиляции. Региональные различия механических свойств легких. Механическая работа дыхания. Проходимость бронхов и ее регуляция. Легочная и альвеолярная вентиляция. Легочные объемы и емкости. Анатомическое и функциональное мертвое пространство. Минутный объем дыхания.
Газообмен. Газовый состав альвеолярного воздуха. Основные закономерности вентиляции альвеол. Диффузия дыхательных газов через альвеолярно-капиллярную мембрану. Вентиляционно-перфузионные отношения. Диффузионная способность легких. Дыхательная функция крови. Кривая диссоциации оксигемоглобина. Кислородная емкость гемоглобина. Кислородная емкость крови. Газообмен между кровью и тканями. Транспорт кровью углекислого газа.
Регуляция дыхания. Понятие «дыхательный центр». Отделы ЦНС, участвующие в регуляции дыхания. Механизмы функционирования дыхательного центра. Генез дыхательного ритма. Нейрогуморальные факторы регуляции дыхания. Основные функциональные компоненты системы регуляции дыхания. Висцерально-гомеостатический и двигательно-соматический уровни регуляции дыхания. Произвольное управление дыханием. Дыхание при нагрузках и в разных условиях среды.
X. Питание и пищеварение
Уровни организации процесса пищеварения. Внутриклеточное и внеклеточное пищеварение. Пищеварительный тракт, моторика и секреторный процесс. Функции органов пищеварения. Работы И.П. Павлова и его школы по физиологии пищеварения. Методы исследования функций пищеварения.
Состав и свойства слюны, ее значение. Реакции слюнных желез на действие различных раздражителей. Регуляция слюноотделения. Условно-рефлекторное слюноотделение.
Состав и свойства желудочного сока. Реакции желудочных желез на введение различной пищи. Нервная и гуморальная регуляция секреторной функции желудка.
Желудочная фаза секреции. Торможение моторной и секреторной функции желудка.
Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Состав и свойства поджелудочного сока. Реакция поджелудочной железы на введение различной пищи. Регуляция секреции поджелудочной железы.
Регуляция образования и выделения желчи. Желчные пигменты. Роль печени в детоксикации различных веществ. Печень и витамины.
Состав и свойства кишечного сока. Регуляция секреторной и моторной функций кишечника. Пристеночное пищеварение. Роль толстого кишечника в процессах пищеварения.
Всасывающая функция пищеварительного тракта. Ворсинки как орган всасывания. Всасывание углеводов, жиров, белков, минеральных веществ и воды.
Состав и значение пищевых продуктов. Витамины. Гипо- и гипервитаминозы. Вода, соли и микроэлементы. Экстрактивные и грубоволокнистые вещества. Примеси: лекарственные средства, металлы, добавки, пестициды. Нормы питания. Недостаточное и чрезмерное потребление пищевых продуктов. Белковое равновесие, белковый минимум. Усвоение питательных веществ. Пищевой рацион. Сбалансированное питание. Диеты. Искусственное питание. Избыточный вес и ожирение.
XI.Обмен веществ и энергии
Значение обмена веществ, его основные этапы. Понятие о межуточном обмене. Ферменты, их свойства. Механизм действия ферментов. Витамины. Регуляция обмена веществ.
Обмен белков. Значение белков в организме. Источники аминокислот. Специфичность белков. Конечные продукты белкового обмена. Биологическая ценность белков. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Азотистый баланс.
Обмен углеводов. Роль углеводов и их превращения в организме. Процессы аэробного и анаэробного распада углеводов, их энергетическая значимость. Запасы гликогена в организме.
Обмен липидов. Значение простых и сложных липидов в организме. Специфичность жиров. Превращение жиров в организме. Жировые депо.
Обмен воды и минеральных веществ. Роль воды в организме. Водный обмен и его значение. Роль минеральных веществ, их обмена в организме. Значение микроэлементов. Регуляция водно-солевого обмена.
Энергетический баланс организма. Методы определения расхода энергии.
XII.Терморегуляция
Нейрогуморальные факторы регуляции энергообмена. Внешняя, внутренняя и центральная терморецепция. Центральные механизмы терморегуляции. Соматомоторная и симпатическая нейронные системы. Эфферентные терморегуляторные механизмы.
Химическая терморегуляция. Увеличение теплопродукции. Понятие сократительного термогенеза: терморегуляционный тонус и дрожь. Понятие несократительного термогенеза. Роль бурой жировой ткани в несократительном термогенезе.
Физическая терморегуляция. Теплоотдача проведением и конвекцией. Радиация. Роль сосудистых реакций в физической терморегуляции. Испарение.
Формы терморегуляторного поведения.
Температура тела. Температура ядра и оболочки тела. Методы измерения температуры тела. Гипотермия и гипертермия. Температурная адаптация.
XIII.Выделение
Значение процессов выделения. Конечные продукты обмена, их удаление. Экстраренальные пути выделения продуктов обмена.
Процесс мочеобразования и мочевыделения. Нефрон. Кровоснабжение почки. Механизм мочеобразования. Первичная и вторичная моча. Клубочковая фильтрация. Реабсорбция в канальцах. Процессы секреции в эпителии канальцев. Роль почек в регуляции осмотического давления, поддержания активной реакции крови и ее ионного состава. Процесс мочевыделения. Факторы, его обуславливающие.
Регуляция мочеобразования и мочевыделения.
XIV. Организм и среда
Взаимодействие организма со средой обитания. Общие закономерности адаптации организма человека. Адаптогенные факторы. Физиологическая адаптация. Индивидуальная адаптация. Генотипическая и фенотипическая адаптация. Предел адаптивных возможностей организма (норма реакции). Адаптивные формы поведения. Специфические и неспецифические компоненты адаптации. Перекрестная адаптация.
Механизмы адаптации. Фазовый характер адаптации. Нервные и гуморальные механизмы адаптации. Системный уровень адаптации организма. Клеточный и молекулярный уровни адаптации. Понятие о структурном следе. Признаки адаптации. Цена адаптации.
Эффективность адаптации. Кратковременная и долговременная адаптация. Экологические аспекты заболеваний. Оценка эффективности адаптационных процессов. Методы увеличения эффективности адаптации. Особенности адаптационных процессов у людей, недавно попавших в измененные условия среды и длительно проживающих в этих условиях. Аборигены. Физиологические механизмы их приспособления к среде. Адаптивные типы и среда.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Физиология человека и животных - одна из наиболее важных, сложных и трудных дисциплин в цикле биологических наук. Изучая функции живого организма в разных условиях его существования, физиология открывает широкие перспективы для целенаправленного на них воздействия, что определяет ее большую практическую значимость.
Успехи в организации педагогического процесса и изучение психологии, достижения в области медицины, гигиены труда, спорта, питания, в развитии биокибернетики и бионики в значительной степени определяются успехами физиологии.
Программа определяет собой объем знаний и навыков, которые должны получить студенты. Достижения физиологии последних лет в области изучения регуляторных механизмов деятельности всех органов и систем организма еще с большей необходимостью требуют изложения вопросов вегетативной физиологии после ознакомления с закономерностями протекания возбуждения, физиологией нервной системы, высшей нервной деятельности, анализаторов. Логично после изучения первой части физиологии, когда студенты хорошо будут представлять механизмы, лежащие в основе регуляторной функции нервной системы, познакомить их с морфофункциональной организацией желез внутренней секреции, обеспечивающих гуморальную регуляцию функций. Такое расположение материала способствует наилучшему восприятию нервно-гуморальной регуляции. Физиология человека и животных - наука сугубо экспериментальная.
Выбор экспериментальных работ определяется задачами курса, техническим оснащением лаборатории, наличием подопытных животных, степенью подготовленности и интересами аудитории. В настоящее время особое значение приобретают исследования и наблюдения, проводимые на человеке. Этому способствует и общий научно-технический прогресс, промышленность выпускает аппараты и приборы, позволяющие изучать различные функции организма. Большое значение приобретает изучение функций организма не в статике, а в динамике. Поэтому в ряде лабораторных работ предлагается исследовать влияние физической нагрузки на изучаемую функцию.
Рабочая программа составлена на основе государственного общеобразовательного стандарта высшего профессионального образования и обязательного минимума содержания профессионально-образовательной программы по предмету «Физиология человека и животных» для специальностей:
032400 биология
032400.00 биология с дополнительной специальностью
032300.00 химия с дополнительной специальностью
Распределение часов по предмету по семестрам
| Специальность | Курс | Семестр | Лекций, (ч) | Лаб.занятий (ч) | Всего |
| Д н е в н о е о т д е л е н и е | |||||
| Биология | III | ||||
| Итого за год | |||||
| Биология и химия | IV | ||||
| Итого за год | |||||
| Химия и биология | III | ||||
| Итого за год | |||||
| IV | |||||
| Итого за год | |||||
| З а о ч н о е о т д е л е н и е | |||||
| Биология | IV | 1 сессия 2 сессия 3 сессия | - | - | - |
| Итого за год | |||||
| V | 1 сессия 2 сессия 3 сессия | - | - | - | |
| Итого за год |
ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ЛЕКЦИЙ