Fysiologian perusmenetelmät. Fysiologian aine ja tehtävät

2024 Kirjoittaja: Angel Austin | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 05:25

Tuntaa kehon toiminnan ominaisuudet, kunkin sen osan, rakenteen, pystyä tutkimaan ja ennustamaan muutoksia ja patologioita - tämä on tärkeä tehtävä lääketieteen alan asiantuntijoille. On olemassa koko tiede, joka käsittelee juuri sellaisia kysymyksiä. Sitä kutsutaan fysiologiaksi. Tämä on tiede niistä prosesseista, jotka liittyvät kehon normaaliin toimintaan. Se syntyi melko kauan sitten, jopa Hippokrates osoitti ensimmäistä kertaa kiinnostusta elävien järjestelmien toimintaan. Nykyään fysiologian tutkimiseen on olemassa erilaisia menetelmiä, jotka auttavat ymmärtämään täysin tiettyjä kehon mekanismeja ja ominaisuuksia.

Yleinen fysiologian käsite

Aloita yleisellä konseptilla. Fysiologia on tiede elävän olennon elämästä, sen suhteesta ulkoisiin ympäristöolosuhteisiin, niiden vaikutuksesta terveydentilaan sekä elinten ja niiden järjestelmien normaaliin toimintaan. Yleisesti ottaen tämän tieteen pääajatuksena on paljastaa elävien olentojen olemassaolon syvät mekanismit, ymmärtää kuinka sen itsesäätely ja kaikki muut prosessit tapahtuvat.

Fysiologian kohde on vain elävä organismi, koska näin on mahdollista tunnistaa kaikki ihmisiä kiinnostavat mallit senrakenne ja toiminta. Tieteen tavoitteet näkyvät selvästi itse määritelmässä.

Fysiologian aihe, tehtävät ja menetelmät ovat siis kolme tieteen teoreettisen perustan komponenttia. Monet tiedemiehet yrittivät aina ymmärtää kehossa, myös ihmisessä, tapahtuvien muutosten olemusta. Tämä tuli kuitenkin täysin mahdolliseksi vasta nykyaikaisten instrumenttien ja laitteiden keksimisen myötä, eli tiede sai täyden kehityksensä vasta 1900-luvulta alkaen.

Tämä ei estänyt häntä tulemasta yhdeksi johtavista biologian tieteistä. Fysiologia, anatomia ja lääketiede ovat kolme läheisesti toisiinsa liittyvää tieteenalaa, jotka muodostavat perustan toisilleen. Siksi anatomian ja fysiologian menetelmät ovat joissain tapauksissa samank altaisia.

Fysiologian osat

Tällä tieteellä itsessään on useita alatieteitä. Joten fysiologia erotetaan:

• yleinen;
• vertailu;
• yksityinen.

Yleistä käsittelee elämänprosessien tutkimusta yleisesti. Eli se ottaa huomioon niiden reaktioiden kulkumallit, jotka ovat elämän ilmentymiä. Esimerkiksi ravitsemus, hengitys, erittyminen, säätely, muutokset unessa ja hereillä ja muut. Tämä sisältää myös sellaisen osan kuin solufysiologia, joka käsittelee yksityiskohtaista tutkimusta kaikista sen tärkeistä ilmenemismuodoista.

Vertaileva fysiologia vertailee yhden tai erityyppisten organismien elämänprosesseja ontogeneesiprosessissa. Tämän seurauksena muodostuu myös kokonainen haara - evoluutiofysiologia.

Yksityinen käsittelee suppeampaa tutkimusta. Joten tähän ryhmään sisältyy useita eri tieteenalojen muunnelmia.

1. Ihmisen fysiologia, jonka tutkimusmenetelmiä tarkastelemme hieman myöhemmin.
2. Tiettyjen elävien organismiryhmien (hyönteiset, linnut, nisäkkäät, matelijat ja niin edelleen) fysiologia.
3. Erottele elimet ja kudokset.
4. Kehojärjestelmät (ruoansulatuksen, verenkierron, hengityksen fysiologia jne.).

Ihmisen tutkiminen tämän tieteen näkökulmasta on saanut viime aikoina erityisen laajaa kehitystä. Loppujen lopuksi hänen ruumiillaan on monimutkaisin rakenne. Ihmisen fysiologian menetelmät ovat varsin monipuolisia ja tehokkaita paljastamaan kaikki, mitä tarvitaan asioiden olemuksen ymmärtämiseen. Korosta:

• ikäfysiologia;
• ruoka;
• työ;
• urheilu;
• kosminen;
• patologinen;
• kliininen.

Näiden tieteenalojen aggregaattidata auttaa ottamaan vastaan kaikki rajattomat ihmisen sisällä tapahtuvat prosessit ja löytämään pääsyn niiden hallintaan.

Fysiologian tutkimusmenetelmät

Niitä on useita. On historiallisesti kehittyneitä, joita käytettiin antiikissa. Nykyään on muodostunut uusia, jotka perustuvat tekniikan, elektroniikan ja sähkömagneettisen säteilyn tutkimuksen uusimpiin tieteellisiin saavutuksiin.

Seuraavat fysiologian menetelmät erotetaan toisistaan.

1. Hävitys on yksi vanhimmista oppimistavoista. oli sisälläelimen poistaminen elävästä olennosta sekä kehon reaktioiden seuranta ja tulosten korjaaminen.
2. Fistulamenetelmä. Sen perustana on metalli- tai muoviputkien vieminen elimiin, joissa on ontelo, ja siten biologisten nesteiden kiinnittäminen. Tietoja saadaan aineiden kemiallisen luonteen muutoksista, eli elimistön eritystoimintoa tutkitaan.
3. Katetrointimenetelmä - erikoislääkkeiden tuominen ohuiden putkien kautta elimiin ja verisuoniin, mikä aiheuttaa muutoksia toiminnassa. Näin tutkitaan sydämen, verisuonten, ulkoisen ja sisäisen erityksen rauhasten (ei kaikkien) toimintaa.
4. Denervaatiomenetelmä. Käytetään hermojen ja työelinten välisen suhteen tutkimiseen. Tätä varten käytetään ärsytysmenetelmää tulosten lisäkiinnittämisellä.
5. Fysiologian opiskelumenetelmiä, jotka perustuvat työkalujen ja laitteiden käyttöön. Tämä sisältää makro- ja mikroelementtien implantoinnin elimiin ja kudoksiin, hermoimpulssien rekisteröinnin, säteilylle altistumisen, sydämen ja aivojen toiminnan mittaamisen ja niin edelleen.

Joitakin fysiologian tutkimusmenetelmiä, tarkastelemme tarkemmin myöhemmin. Ne ovat yleisimmin käytettyjä ja tärkeitä.

Havainto

Näitä fysiologisia menetelmiä käytettiin muinaisessa Egyptissä, Roomassa, Kiinassa ja muinaisessa idässä. Jo silloin oli tutkijoita, jotka olivat kiinnostuneita elävissä organismeissa tapahtuvista muutoksista. Joten esimerkiksi Egyptissä faaraoiden ja heidän perheidensä muumioimisen aikana he suorittivat ruumiinavauksen ja kirjasivat muutoksia sisäiseenympäristöön. Seuraavat indikaattorit arvioitiin:

• biologisten nesteiden ja massojen väri ja laatu;
• urkujen väritys;
• silmän kovakalvon väri;
• ysköksen laatu ja väri;
• ihon turvotus, sen turgor ja rakenne.

Näitä ominaisuuksia verrattiin terveiden ihmisten ominaisuuksiin ja niistä tehtiin tietyt johtopäätökset. Joissain tapauksissa oli jopa mahdollista määrittää kuolinsyy.

Tänä päivänä havainnointi ei ole menettänyt merkitystään, etenkään mitä tulee psykofysiologiaan. Ihmisen käyttäytyminen, hänen tunteensa, luonne, vapina, hikoilu ulkoiset ilmenemismuodot - kaikki nämä merkit toimivat tiettyinä herätyskutsuina tutkimukselle. Niiden avulla on mahdollista ymmärtää tiettyjen indikaattoreiden, fysiologisten toimintojen, kehon prosessien rakenteen ja ulkoisen ilmentymisen välistä suhdetta.

Tutkija Pavlov loi opin ihmisen temperamentista juuri sen perusteella, että hän tutki esto- ja kiihotusprosesseja, jotka ilmenivät ulospäin erilaisina tunneväreinä käyttäytymisessä ja reaktioissa tiettyihin tapahtumiin, sanoihin, tekoihin. Hän osoitti, että koleeristen, sangvististen, melankolisten ja flegmaattisten ilmenemismuotojen perustana ovat juuri aivojen henkiseen toimintaan ja sen reaktioihin liittyvät hermoprosessit.

Eri tutkijat ja psykologit, tutkijat ovat toistuvasti vahvistaneet nämä johtopäätökset. Siksi sellaiset ihmisen fysiologian menetelmät, kuten havainnointi ja koe, joista keskustellaan myöhemmin, olivat ja ovat merkityksellisiä, tärkeitä ja tehokkaita.

Kokeilu

Kokeelliset menetelmät fysiologian tutkimiseksi ovat perustavanlaatuisia ja historiallisesti vanhimpia ja suosituimpia. Todellakin, mistä muuten tietää, jos ei katsoa? Siksi havainnoinnin ohella tehtiin erilaisia testejä, useimmiten eläimillä. Juuri he antoivat lähes sataprosenttisia tuloksia tutkimuksessa ja saivat luotettavimman tiedon.

Anatomian ja fysiologian tutkimiseen on olemassa kokeellisia menetelmiä, jotka voidaan tiivistää kahteen pääryhmään.

1. Teräviä kokeita. Tätä tutkimusmenetelmää käytettiin 1800-luvun loppuun asti, kunnes venäläinen tiedemies Ivan Petrovich Pavlov löysi toisen vaihtoehdon. Mikä oli tällaisen kehoon puuttumisen ydin? Koe suoritettiin elävällä eläimellä, joka oli sidottu erityiseen koneeseen. Tämän jälkeen tutkimuksessa tarvittavaan elimeen tehtiin elävä leikkaus, jonka työskentelyn havaitut tulokset kirjattiin. Useat merkittävät puutteet tekivät tästä menetelmästä kuitenkin tehottoman. Sen lisäksi, että eläin oli moraalisesti epäinhimillinen ja julma, koska eläin joutui kauhealle kidutukselle ja kidutukselle, erittäin tuskallisille leikkauksille, edes anestesia ei auttanut, mutta myös henkinen kärsimys, kokeen uhrin kokema fyysinen kipu, vääristi merkittävästi saatuja tuloksia. Siitä muodostui noidankehä. Oikealle elimelle pääsemiseksi piti aiheuttaa kärsimystä. Ne puolestaan vääristelivät fysiologisten prosessien normaalia kulkua, eikä tulos ollut kovin tehokas.
2. Krooninen kokeilu. Se on tämä menetelmä jaehdotti Pavlov. Hän itse vastusti teräviä kokeita niiden äärimmäisen julmuuden vuoksi, ehkä tämä sai hänet keksimään inhimillisemmän version. Koe-organismi oli myös eläin. Menettelytapa oli kuitenkin hyvin erilainen. Ennen leikkausluonteista leikkausta tehtiin laadukas anestesia. Sitten halutun elimen seiniin istutettiin fisteli - muovi- tai metalliputki, joka ommeltiin ihoon ulkopuolelta. Sen jälkeen eläimelle annettiin aikaa toipua, parantaa muodostunut haava ja normalisoida elintärkeät prosessit täysin. Siten fistelin kautta saatiin tietoa tiettyjen prosessien etenemisestä tutkitussa kehon osassa, vaikka se oli täysin luotettavaa, koska keho toimi normaalisti. Tutkimusta voitaisiin tehdä pitkään vahingoittamatta eläimen terveyttä ja noudattaen kaikkia sen luonnollisen olemassaolon sääntöjä.

Näin toimivat fysiologian perusmenetelmät, jotka ovat joissain tapauksissa merkityksellisiä tähän päivään asti. Vaikka tietysti nykyaikaiset tekniset innovaatiot korvaavat vähitellen kokonaan ihmisen puuttumisen suoraan kehoon. Nyt on mahdollista saada tarvittava tieto aivan erilaisilla, vähemmän tuskallisilla, tarkemmilla ja ihmiselle sopivilla tavoilla.

Graafinen rekisteröinti

Ihmisen fysiologian menetelmät perustuvat juuri tiettyjen laitteiden käyttöön. Tällaisten laitteiden joukossa seuraavat ovat tärkeitä.

1. Sähkökardiografi. Laitteet,käytetään sydämen biosähköisten potentiaalien korjaamiseen. Tämän seurauksena laitteesta tulee paperille piirretty elektrokardiogrammi, jonka asiantunteva lääketieteen erikoislääkäri tulkitsee ja tekee johtopäätöksen sydämen ja verenkiertoelinten terveydentilasta. Tähän mennessä tämä laite on pelastanut miljoonien ihmisten hengen. Loppujen lopuksi ongelman varhainen havaitseminen on avain onnistuneeseen hoitoon.
2. Mikroelektrodit. Pienimmät rakenteet, jotka voidaan istuttaa suoraan soluun ja jotka kiinnittävät kalvon biopotentiaalin. Nykyään se on yksi tärkeimmistä saavutuksista elektroniikassa, joka koskee ihmiskehon fysiologisia tutkimuksia. Nämä elektrodit voidaan asentaa jopa ihmisen aivoihin, mikä mahdollistaa psykosomaattisten muutosten havainnoinnin ja tallentamisen terveydentilassa ja elintärkeässä toiminnassa.
3. Fysiologian radionuklidimenetelmät - käytetään fysiologisten prosessien kvantitatiivisten ominaisuuksien saamiseksi.
4. Erilaisia antureita, jotka lähettävät sähkömagneettisia a altoja. Paluuvaste sähköisen impulssin muodossa tallennetaan erityisellä laitteella - oskilloskoopilla - ja siirretään sitten tietokoneeseen käsittelyä varten. Täällä saatujen tietojen yksityiskohtainen käsittely on jo käynnissä ja tiettyjä johtopäätöksiä ollaan tekemässä. Joten voit asettaa tiettyjen ionien kemiallisen pitoisuuden, paineen suuruuden, lämpötilan, liikkeen ja muut parametrit).

Siten fysiologian nykyaikaiset menetelmät, jotka perustuvat instrumenttien käyttöön, ovat tarkimpia, kivuttomimpia ja tieteellisesti informatiivisimpia kaikista edellä keskustelleistamme.

Kemialliset jabiokemialliset menetelmät

Anatomian ja fysiologian menetelmät eivät ole vain samanlaisia. Ne liittyvät myös muihin tieteisiin. Joten on olemassa biologista fysiologiaa, biokemiaa ja myös fyysistä fysiologiaa. Nämä tieteet tutkivat kehon sisäisiä prosesseja omasta näkökulmastaan eli kemiallisesta, fysikaalisesta ja biologisesta näkökulmasta.

Näiden menetelmien avulla siis selvitetään tietyn aineen (välittäjä, hormoni, entsyymi) vaikutus kehossa tapahtuviin prosesseihin. Kemia auttaa määrittämään tämän yhdisteen ominaisuuksia, fysiikka paljastaa sen termodynaamiset parametrit, jotka voivat vaikuttaa kehoon. Fysiologia edellyttää vaikutusten tutkimista ei vain tiettyyn prosessiin, vaan myös organismiin, elimeen ja ulkoisten olosuhteiden kokonaisuuteen yleensä. Yhdessä nämä tieteet yhdistyvät biologisen kemian yleisnimen alle.

Patologisen fysiologian menetelmät

Fysiologian aihe ja menetelmät ovat läheisesti toisiinsa liittyviä ja toisistaan riippuvaisia käsitteitä. Normaali tiede, joka tutkii tervettä elävää organismia, ei kuitenkaan ole kaikki. On myös patofysiologia tai patologinen, joka tutkii elintärkeiden prosessien rikkomista, niiden kulkua, vaikutusta kehoon kokonaisuutena ja jokaiseen sen elimeen ja niin edelleen. Siksi tällä tieteenalalla on omat tavat, joilla on mahdollista tutkia tunnistettuja asioita.

Mitä nämä fysiologian menetelmät ovat?

1. Mallinnus. Se on jaettu kahteen ryhmään: elävällä tutkimusobjektilla ja sisällävitro, eli keinotekoinen fyysinen järjestelmä. Minkä tahansa patogeenisen prosessin mallin luomiseen käytetään tietokonetta tai matemaattisia laskelmia paperille. Tähän käytetään usein myös tavallisia loogisia johtopäätöksiä ja johtopäätöksiä. Malli on pääsääntöisesti rakennettu mistä tahansa asiasta saatujen teoreettisten tietojen perusteella.
2. Teoreettinen analyysi. Materiaalin (elävän esineen) laboratoriotutkimuksissa saatujen tietojen perusteella rakennetaan teoria. Se sisältää hypoteettiset vastaukset kysymyksiin: "Mikä potilas on? Miten patologinen prosessi etenee? Mikä on sen tila ja vaikutuksen laajuus? Mitä torjuntatoimenpiteitä tässä tapauksessa kannattaa lopettaa?"
3. Kliininen tutkimus. Pakollinen menetelmä, jota ilman kaikkien muiden olemassaolo on mahdotonta. Loppujen lopuksi teoreettinen tieto ilmenee juuri potilaan klinikan tulosten perusteella. Tässä menetelmässä käytetään useita vastaavia tekniikoita:

• biokemiallinen;
• kemiallinen;
• fyysinen;
• histokemiallinen;
• morfologinen;
• tilastolliset ja muut.

Ainoastaan kaikilla menetelmillä saadun aineiston perusteella lääkäri voi tehdä diagnoosin ja määrätä hoitokuurin.

Kasvien fysiologia

Tämä on tiedettä kasviorganismien elintärkeästä toiminnasta (toiminnasta). Puhumme kaikista elämän muodoista: yksisoluisista korkeampiin, mukaan lukien levät. Kasvifysiologien tehtävät ovat seuraavat:

• tutkaa ja tunnistaa kasvien toimintamekanismit;
• luoda teoreettinen perusta fotosynteesin mahdollisuudelle keinotekoisissa olosuhteissa;
• rakenna malli, joka heijastaa tärkeiden viljelykasvien sadon kasvattamisen menetelmän ydintä.

Tehtävät eivät tietenkään ole helppoja. Onhan kasvit todellisia eläviä organismeja, joissa tapahtuu satoja biokemiallisia reaktioita joka sekunti, aivan kuten ihmisilläkin. Fysiologin on tutkittava jokainen niistä. Kasvit hengittävät, ruokkivat, suorittavat fotosynteesiprosessia, lisääntyvät, kasvavat ja kehittyvät - nämä ovat normaaleja elämänmuotoja kaikille elävälle olennolle. Kaikkien näiden prosessien tutkiminen on fysiologien tehtävä.

Fotosynteesin ongelman ratkaiseminen keinotekoisissa olosuhteissa tarkoittaa, että ihmisille annetaan mahdollisuus saada v altavasti potentiaalinen ruokalähde. Loppujen lopuksi maailman nälkä katoaa, ihmisten elämänlaatu paranee merkittävästi. Mutta toistaiseksi tätä ongelmaa ei ole täysin ratkaistu, vaikka monet prosessin valokemiallisen puolen ongelmat on jo ratkaistu.

Tämän tieteen menetelmät

Kasvien fysiologia rajoittuu läheisesti seuraaviin moderneihin tieteisiin:

• bioteknologia;
• molekyylibiologia;
• geenitekniikka;
• biofysiikka;
• solutekniikka.

Tämä heijastuu luonnollisesti menetelmissä, joilla kasviorganismeja tutkitaan. Joten kasvin fysiologian menetelmät ovat seuraavat.

1. viljely.
2. Valon menetelmät jaelektronispektroskopia.
3. Sähkökemian.
4. Optiko-akustinen.
5. Kromatografia.
6. Spektrofotometrinen.

Näillä kaikilla on tietysti tarkoitus mitata numeerisia indikaattoreita: tuottavuutta, painoa, kasvua, kehitystä, muovi- ja energia-aineenvaihdunnan tuloksia. Mitä tällaiset menetelmät mahdollistavat ratkaista? Erittäin tärkeät maataloustehtävät, kuten:

• kasvinjalostus;
• heteroottisten muotojen saaminen;
• johdanto;
• akklimatisaatio;
• lajikkeiden vyöhyke;
• keinotekoinen kastelu;
• kasvinviljelyalueet.

Siksi kasvien fysiologia on toinen biologinen perustiede, jolla on tärkeä rooli ihmisen elämässä.