Лекция №1 . Введение в физиологию человека

1.

Лекция 1
Организм и его основные
физиологические системы
Лектор: Климова Виктория Константиновна,
кандидат биологических наук.
доцент кафедры ТиМФК,
Почетный работник
профессионального высшего
образования.

2.

Вопросы лекции
1. Предмет и задачи физиологии.
2. Основные физиологические функции
организма.
3.Методы физиологических исследований.
4.Гомеостаз. Механизмы регуляции
гомеостаза.
5. Адаптация, ее виды.
6. Теория функциональных систем П.К.
Анохина.

3.

1. Предмет и задачи
физиологии

4.

Физиология
(греч.physis – природа и logos – учение).
- наука, изучающая процессы жизнедеятельности
целостного организма и механизмы их
реализации для оптимального приспособления к
условиям меняющейся среды.
Предмет изучения
- процессы жизнедеятельности
организма.

5.

Иван Петрович Павлов, великий
русский физиолог.
Задача физиологии состоит в том, чтобы
понять работу машины человеческого
организма, определить значение каждой его
части, понять, каким образом эти части
связаны, как они взаимодействуют и каким
образом из их взаимодействия получится
валовый результат - общая работа
организма.

6.

Задачи
Изучение функций органов и систем
органов организма:
- в онтогенезе;
- при изменяющихся условиях
жизнедеятельности;
- при физических нагрузках.

7.

Разделы физиологии:
• общая (нормальная) физиология;
• патологическая физиология;
• частная физиология (дыхания, крови,
выделения и т.д.);
• прикладная физиология ( спортивная,
космическая, подводная, труда) ;
• эволюционная.

8.

2. Основные физиологические
функции организма

9.

Функция
- специфическое
проявление
жизнедеятельности.

10.

Основные функции организма
1. Обмен веществ и энергии.
2. Рост и развитие (онтогенез, пропорции тела,
правило скелетных мышц Аршавского.
3. Способность к адаптации.
4. Раздражимость.
5. Возбудимость.
6. Способность к размножению.
7. Изменчивость
8. Наследственность
9. Ритмичность.
10. Способность к научению.
11. Способность к саморегуляции.

11.

Физиологические функции
Физиологические функции всего
организма условно делят на :
- соматические (soma, лат. – тело) движение, речь, мимика;
- вегетативные (vegetatio, лат. –
произрастание) - обмен веществ,
кровообращение, дыхание,
пищеварение и т.д.

12.

Надежность функционирования
организма
Надежность обеспечивается:
• избыточностью строения (резервы мозговые,
легочные и др.);
• наличием систем управления (нервная,
гуморальная регуляция);
• способностью к адаптации и компенсации
нарушенных функций;
• дублированием;
• взаимодействием всех систем организма
между собой.

13.

3.Методы физиологических
исследований

14.

Методы физиологического
исследования
1.
Наблюдение - простой визуальный анализ либо наблюдение с помощью
специальной аппаратуры.
2. Эксперимент:
- естественный - опыты, поставленные самой природой непосредственно,
т.е. это изучение функций и поведения человека в естественных условиях
среды обитания и различных видах деятельности;
- лабораторный :
острый - вивисекция (vivus, лат. – живой, sectio, лат. – рассечение) – это
выполнение операций на животных с целью изучения функций отдельных
органов;
хронический - ставится на предварительно оперированном животном,
которое после операции поправляется, рана заживает, и после этого
экспериментатор приступает к изучению функций органов и систем.
3. Моделирование
4. Телеметрические методики
5. Регистрация биопотенциалов. (ЭЭГ, ЭКГ ЭМГ).
6. Синтетические исследования

15.

Иван Петрович Павлов.
Наблюдение
собирает то, что ему
предлагается природой.
Опыт же берет у природы то, что
хочет.

16.

Способы проведения
эксперимента
1. Подавление функций (хирургическим
путем, холодовая блокада, химическая
депривация).
2. Стимуляция функций (гормональные
препараты, пересадка желез внутренней
секреции).
3. Действие электрического тока.

17.

4. Гомеостаз. Механизмы
регуляции гомеостаза

18.

• Гомеостаз - регулируемое постоянство
внутренней среды организма и устойчивость
физиологических функций.
• Внутренняя среда - кровь, лимфа, тканевая
жидкость и т.д.
Жесткие константы (температура, кислотнощелочное равновесие, содержание глюкозы)
Пластичные (количество крови, воды в
организме и т.д.)

19.

20.

Регуляция при помощи обратных
связей.
• Отрицательная обратная связь (ООС) –
выходной сигнал уменьшает входной.
Основа нормы.
• Положительная обратная связь (ПОС)выходной сигнал усиливает входной.
Основа патологии.

21.

Обобщённый контур обратной связи.
При отрицательной обратной связи один из элементов (А или В) имеют
отрицательный коэффициент передачи
.

22.

Положительная (А) и отрицательная
(Б) обратная связь

23.

24.

25.

5. Адаптация, ее виды

26.

Адаптация
(лат. аdapto - «приспособляю») - совокупность
физиологических
реакций,
обеспечивающих
приспособление организма
к окружающей среде.
Процессы
адаптации
направлены
на
сохранение гомеостаза.
Виды адаптации
• кратковременная (срочная, «затратная») бегство животного в ответ на боль, увеличение
теплопродукции в ответ на холод, рост лёгочной
вентиляции и минутного объёма кровообращения в ответ
на недостаток кислорода);
• долговременная (экономная, молекулярный уровень)
-формирование системного структурного следа.
• Цена адаптации
• Перекрестная адаптация

27.

Особенности процессов адаптации при кратковременных
(А) и длительных (Б) экстремальных воздействиях.
1 — работа на самосохранение («внешняя»);
2 — процессы восстановления отработанных структур;
3 — экстремальный фактор

28.

29.

30.

31.

Адаптационные резервы
1. Энергетические резервы (креатинфосфат, гликоген, жиры,
белки, скорость их утилизации и ресинтеза).
2. Пластические резервы (структурная гипертрофия мышц,
сердца, надпочечников, изменения костной системы).
3. Функциональные резервы (увеличение СОК, МОК, ЖЕЛ).
4. Иммунологические резервы (увеличение иммунных
белков, антител).
5. Психические резервы (совершенствование нервногуморальной регуляции, скорости обработки информации,
время работы нервных центров без развития
заторможенности, волевые качества, двигательная память,
контроль эмоций).

32.

Цена адаптации
это предпатологические или
патологические изменения в
организме, вызванные
повышением его специфической
устойчивости на действие стрессфактора.

33.

Деадаптация к физическим
нагрузкам
доказывает обратимость процесса долговременной
адаптации.
При этом происходит
• исчезновение системного структурного следа
(уменьшение массы скелетных мышц, количества
митохондрий, уменьшение массы легких и сердечной
мышцы после прекращения сильных физических
нагрузок;
• уменьшение массы правого желудочка сердца и
постепенное исчезновение полицетимии после выхода
организма из условий гипоксии,
• уменьшении активности системы микросомального
окисления и массы печени после прекращения введения
ядов и т.д.)

34.

Тренированный организм имеет
следующие преимущества:
1) может выполнять мышечную работу такой
продолжительности или интенсивности, которая не под
силу нетренированному организму;
2) отличается более экономным функционированием
физиологических систем в покое и при умеренных
(непредельных) нагрузках, а при максимальных
нагрузках
достигает
такого
высокого
уровня
функционирования систем, который недостижим для
нетренированного организма;
1) обладает
повышенной
резистентностью
различным
повреждающим
воздействиям
неблагоприятным факторам.
к
и

35.

Принципиальная схема влияния количественного выражения
фактора среды на жизнедеятельность организма
1— степень благоприятствования данных доз для организма,
2 — величина энергозатрат на адаптацию. Схема условная — предполагается, что все
остальные факторы действуют в оптимуме.

36.

6.Теория функциональных систем
П.К. Анохина
П. К. Анохин сформулировал новый
подход к пониманию функций целого
организма.
Взамен классической физиологии органов,
традиционно следующей анатомическим
принципам, теория функциональных систем
провозглашает системную организацию
функций человека от молекулярного вплоть
до социального уровня.

37.

Саморегуляция
Саморегуляция – это взаимодействие, при котором
отклонение какого -либо показателя от нормального уровня
является причиной возвращения его же к нормальному
уровню за счёт собственных внутренних механизмов
организма, действующих автоматически. Эти процессы
являются очень важными, т.к. стабилизируют метаболизм,
который является динамичным процессом, изменяющимся
при выделении или поглощении определённых субстратов.
Саморегуляция осуществляется с помощью
формирования организмом специальных функциональных
систем, т.е. аппаратом саморегуляции является
функциональная система. Система вообще – это
упорядоченная совокупность взаимосвязанных и
взаимодействующих элементов

38.

Функциональные системы
— динамические, самоорганизующиеся,
саморегулирующиеся построения, все
составные компоненты которых
содружественно объединяются для
достижения полезных для самой системы и
организма в целом
приспособительных результатов.

39.

Выделяются два типа функциональных систем:
• Системы первого типа
обеспечивают гомеостаз за счёт внутренних
(уже имеющихся) ресурсов организма, не
выходя за его пределы (например, кровяное
давление);
• Системы второго типа поддерживают
гомеостаз за счёт изменения поведения,
взаимодействия с внешним миром и лежат в
основе различных типов поведения.

40.

Функциональная система

41.

На схеме представлена последовательность действий при реализации
одной функциональной системы.
• Вначале происходит афферентный синтез, который аккумулирует
сигналы из внешней среды, память и мотивацию субъекта.
• На основе афферентного синтеза принимается решение, при котором
формируется программа действий и акцептор результата действия –
прогноз результативности совершаемого действия.
• После чего непосредственно совершается действие и снимаются
физические параметры результата. Одной из самых важных частей данной
архитектуры является обратная афферентация – обратная связь, которая
позволяет судить об успешности того или много действия. Это
непосредственно позволяет субъекту обучаться, так как сравнивая
физические параметры полученного результата и предсказанного
результата, можно оценивать результативность целенаправленного
поведения.
• Необходимо отметить, что на выбор того или иного действия влияет
очень много факторов, совокупность которых обрабатывается в процессе
афферентного синтеза.

42.

Функциональная система включает
в себя пять основных компонентов
• 1. Полезный приспособительный результат – то, ради чего создается
функциональная система;
• 2. Аппарат контроля (акцептор результата) – группу нервных клеток,
в которых формируется модель будущего результата;
• 3. Обратную афферентацию (поставляет информацию от рецептора
в центральное звено функциональной системы) – вторичные
афферентные нервные импульсы, которые идут в акцептор
результата действия для оценки конечного результата;
• 4.Аппарат управления (центральное звено) – функциональное
объединение нервных центров с эндокринной системой;
• 5. Исполнительные компоненты (аппарат реакции) – это органы и
физиологические системы организма (вегетативная, эндокринные,
соматические).

43.

44.

Группы конечных полезных
результатов
1. Метаболический – следствие обменных
процессов на молекулярном уровне, которые
создают необходимые для жизни вещества и
конечные продукты;
2. Гомеостатический – постоянство показателей
состояния и состава сред организма;
3. Поведенческий – результат биологической
потребности (половой, пищевой, питьевой);
4. Социальный – удовлетворение социальных и
духовных потребностей.

45.

Задание 6. Описать функциональную систему
голода и насыщения

46.

Значение ТФС
• Теория функциональных систем позволяет рассматривать разнообразные
реакции организма—от простых, направленных на поддержание гомеостаза,
— до сложных, связанных с сознательной социальной деятельностью
человека. Она объясняет пластичность и направленность поведения человека
в различных ситуациях.
• Рассматривая образование функциональных систем в онтогенезе (теория
системогенеза), Петр Кузьмич Анохин установил, что формирование всех ее
элементов происходит с опережением возникновения ведущих потребностей
организма.
Это
позволяет
ему
заблаговременно
сформировать
морфофункциональные
и
психофизиологические
структуры
для
удовлетворения возникающих потребностей.
• Так, функциональная система свертывания крови формируется к первому
году жизни, т.е. к периоду, когда ребенок начинает ходить и, следовательно,
повышается угроза его травмирования.
Функциональная система
репродукции формируется к началу юношеского возраста, когда появляется
физиологическая и психологическая готовность и возможность продолжения
рода.
• Таким образом, знание периодов становления ведущих потребностей
организма
позволяет
понять
формирование
соответствующих
функциональных систем.

47.

5 вопросов на «5»
1.
2.
3.
4.
5.
Предположите последовательность событий или представьте
схему развития ситуации после того, как студент съел большой
кусок торта. Примите во внимание, что содержание глюкозы в
крови осталось нормальным. Это реализация положительной или
отрицательной обратной связи?
Спортсмен адаптировался к большим физическим нагрузкам.
Приведите по одному примеру положительной и отрицательной
перекрёстной адаптации к физическим нагрузкам.
Какие механизмы лежат в основе долговременной адаптации?
Приведите пример
долговременной адаптации.
Какую функцию организма в каких условиях жизнедеятельности
Вы бы захотели бы смоделировать, если бы имели возможность
(суперкомпьютеры, грамотный персонал, искусственный интеллект
и т.д.). Для каких целей и задач?
«Знай наших!» Найдите и напишите 3 фамилии ученых ,
работавших над вопросами, которые мы разбирали в данной
лекции. Дайте краткое резюме сути их открытий.

48.

Литература
• Зимкин. Физиология человека (библиотека БелГУ)
• Фомин. Физиология человека (библиотека БелГУ)
• НОРМАЛЬНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ Курс лекций для студентов
лечебно-профилактических и стоматологических
факультетов медицинских вузов Под редакцией
профессора В.И. Кузнецова. 2019
https://www.elib.vsmu.by/bitstream/123/12642/1/Normal%2
7naia_fiziologiia_Kuznetsov-VI_2017.pdf
Достойные внимания сайты, видеофильмы и
видеолекции.

49.

Спасибо за внимание !