Светлана Сергеевна Фирсова,С. И. Кузина
Нормальная физиология: конспект лекций
Кузина С. И., Фирсова С. С.
В этой книге предельно сжато изложен курс лекций по нормальной физиологии. Благодаря четким определениям основных понятий студент может сформулировать ответ, за короткий срок усвоить и переработать важную часть информации, успешно сдать экзамен. Курс лекций будет полезен не только студентам, но и преподавателям.
ЛЕКЦИЯ № 1. Введение в нормальную физиологию
Нормальная физиология – биологическая дисциплина, изучающая:
1) функции целостного организма и отдельных физиологических систем (например, сердечно-сосудистой, дыхательной);
2) функции отдельных клеток и клеточных структур, входящих в состав органов и тканей (например, роль миоцитов и миофибрилл в механизме мышечного сокращения);
3) взаимодействие между отдельными органами отдельных физиологических систем (например, образование эритроцитов в красном костном мозге);
4) регуляцию деятельности внутренних органов и физиологических систем организма (например, нервные и гуморальные).
Физиология является экспериментальной наукой. В ней выделяют два метода исследования – опыт и наблюдение. Наблюдение – изучение поведения животного в определенных условиях, как правило, в течение длительного промежутка времени. Это дает возможность описать любую функцию организма, но затрудняет объяснение механизмов ее возникновения. Опыт бывает острым и хроническим. Острый опыт проводится только на короткий момент, и животное находится в состоянии наркоза. Из-за больших кровопотерь практически отсутствует объективность. Хронический эксперимент был впервые введен И. П. Павловым, который предложил оперировать животных (например, наложение фистулы на желудок собаки).
Большой раздел науки отведен изучению функциональных и физиологических систем. Физиологическая система – это постоянная совокупность различных органов, объединенных какой-либо общей функции. Образование таких комплексов в организме зависит от трех факторов:
1) обмена веществ;
2) обмена энергии;
3) обмена информации.
Функциональная система – временная совокупность органов, которые принадлежат разным анатомическим и физиологическим структурам, но обеспечивают выполнение особых форм физиологической деятельности и определенных функций. Она обладает рядом свойств, таких как:
1) саморегуляция;
2) динамичность (распадается только после достижения желаемого результата);
3) наличие обратной связи.
Благодаря присутствию в организме таких систем он может работать как единое целое.
Особое место в нормальной физиологии уделяется гомеостазу. Гомеостаз – совокупность биологических реакций, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма. Он представляет собой жидкую среду, которую составляют кровь, лимфа, цереброспинальная жидкость, тканевая жидкость. Их средние показатели поддерживают физиологическую норму (например, pH крови, величину артериального давления, количество гемоглобина и т. д.).
Итак, нормальная физиология – это наука, определяющая жизненно важные параметры организма, которые широко используются в медицинской практике.
ЛЕКЦИЯ № 2. Физиологические свойства и особенности функционирования возбудимых тканей
1. Физиологическая характеристика возбудимых тканей
Основным свойством любой ткани является раздражимость , т. е. способность ткани изменять свои физиологические свойства и проявлять функциональные отправления в ответ на действие раздражителей.
Раздражители – это факторы внешней или внутренней среды, действующие на возбудимые структуры.
Различают две группы раздражителей:
1) естественные (нервные импульсы, возникающие в нервных клетках и различных рецепторах);
2) искусственные: физические (механические – удар, укол; температурные – тепло, холод; электрический ток – переменный или постоянный), химические (кислоты, основания, эфиры и т. п.), физико- химические (осмотические – кристаллик хлорида натрия).
Классификация раздражителей по биологическому принципу:
1) адекватные, которые при минимальных энергетических затратах вызывают возбуждение ткани в естественных условиях существования организма;
2) неадекватные, которые вызывают в тканях возбуждение при достаточной силе и продолжительном воздействии.
К общим физиологическим свойствам тканей относятся:
1) возбудимость – способность живой ткани отвечать на действие достаточно сильного, быстрого и длительно действующего раздражителя изменением физиологических свойств и возникновением процесса возбуждения.
Мерой возбудимости является порог раздражения. Порог раздражения – это та минимальная сила раздражителя, которая впервые вызывает видимые ответные реакции. Так как порог раздражения характеризует и возбудимость, он может быть назван и порогом возбудимости. Раздражение меньшей интенсивности, не вызывающее ответные реакции, называют подпороговым;
2) проводимость – способность ткани передавать возникшее возбуждение за счет электрического сигнала от места раздражения по длине возбудимой ткани;
3) рефрактерность – временное снижение возбудимости одновременно с возникшим в ткани возбуждением. Рефрактерность бывает абсолютной (нет ответа ни на какой раздражитель) и относительной (возбудимость восстанавливается, и ткань отвечает на подпороговый или сверхпороговый раздражитель);
4) лабильность – способность возбудимой ткани реагировать на раздражение с определенной скоростью. Лабильность характеризуется максимальным числом волн возбуждения, возникающих в ткани в единицу времени (1 с) в точном соответствии с ритмом наносимых раздражений без явления трансформации.
2. Законы раздражения возбудимых тканей
Законы устанавливают зависимость ответной реакции ткани от параметров раздражителя. Эта зависимость характерна для высоко организованных тканей. Существуют три закона раздражения возбудимых тканей:
1) закон силы раздражения;
2) закон длительности раздражения;
3) закон градиента раздражения.
Закон силы раздражения устанавливает зависимость ответной реакции от силы раздражителя. Эта зависимость неодинакова для отдельных клеток и для целой ткани. Для одиночных клеток зависимость называется «все или ничего». Характер ответной реакции зависит от достаточной пороговой величины раздражителя. При воздействии подпороговой величиной раздражения ответной реакции возникать не будет (ничего). При достижении раздражения пороговой величины возникает ответная реакция, она будет одинакова при действии пороговой и любой сверхпороговой величины раздражителя (часть закона – все).
Для совокупности клеток (для ткани) эта зависимость иная, ответная реакция ткани прямо пропорциональна до определенного предела силе наносимого раздражения. Увеличение ответной реакции связано с тем, что увеличивается количество структур, вовлекающихся в ответную реакцию.
Год выпуска: 2003
Жанр: Физиология
Формат: DjVu
Качество: Отсканированные страницы
Описание: При подготовке учебника «Физиология человека» авторы поставили перед собой задачи: дополнить учебник достижениями науки за последние годы; представить современные методы исследования функций у человека, заменив ими устаревшие; улучшить логику подачи материала в целях облегчения понимания студентами закономерностей протекания физиологических функций. В основу представлений о жизнедеятельности положена интеграция современных данных, полученных на молекулярном, органном, системном и организменном уровнях. Организм человека рассматривается в учебнике «Физиология человека» как целостная система, находящаяся в постоянном взаимодействии с многообразием влияний окружающей, в том числе социальной, среды.
Учебник «Физиология человека» предназначен для студентов медицинских вузов и факультетов.
Физиология: предмет, методы, значение для медицины. Краткая история.
- В.М. Покровский, Г.Ф. Коротько
Физиология, ее предмет и роль в системе медицинского образования
Становление и развитие методов физиологических исследований
Принципы организации управления функциями - В.П. Дегтярев
Управление в живых организмах
Саморегуляция физиологических функций
Системная организация управления. Функциональные системы и их взаимодействие
Организм и окружающая среда. Адаптация
Краткая история физиологии
Возбудимые ткани
Физиология возбудимых тканей - В.И. Кобрин
Строение и основные функции клеточных мембран.
Основные свойства клеточных мембран и ионных каналов
Методы изучения возбудимых клеток
Потенциал покоя
Потенциал действия.
Действие электрического тока на возбудимые ткани
Физиология нервной ткани - Г.Л. Кураев
Строение и морфофункциональная классификация нейронов
Рецепторы. Рецепторный и генераторный потенциалы
Афферентные нейроны
Вставочные нейроны
Эфферентные нейроны
Нейроглия
Проведение возбуждения по нервам
Физиология синапсов - Г.Л. Кураев
Физиология мышечной ткани
Скелетные мышцы - В.И. Кобрин
Классификация скелетных мышечных волокон
Функции и свойства скелетных мышц
Механизм мышечного сокращения
Режимы мышечного сокращения
Работа и мощность мышцы
Энергетика мышечного сокращения
Теплообразование при мышечном сокращении
Скелетно-мышечное взаимодействие
Оценка функционального состояния мышечной системы у человека
Гладкие мышцы - Р.С. Орлов
Классификация гладких мышц
Строение гладких мышц
Иннервация гладких мышц
Функции и свойства гладких мышц
Физиология железистой ткани - Г.Ф. Коротько
Секреция
Многофункциональность секреции
Секреторный цикл
Биопотенциалы гландулоцитов
Регуляция секреции гландулоцитов
Нервная регуляция физиологических функций
Механизмы деятельности центральной нервной системы - O.Е. Чораян
Методы исследования функций центральной нервной системы
Рефлекторный принцип регуляции функций
Торможение в центральной нервной системе
Свойства нервных центров
Принципы интеграции и координации в деятельности центральной нервной системы
Нейронные комплексы
Гематоэнцефалический барьер
Цереброспинальная жидкость
Элементы кибернетики нервной системы
Физиология центральной нервной системы - Г. А. Кураев
Спинной мозг
Морфофункциональная организация спинного мозга
Особенности нейронной организации спинного мозга
Проводящие пути спинного мозга
Рефлекторные функции спинного мозга
Ствол мозга
Продолговатый мозг
Мост
Средний мозг
Ретикулярная формация ствола мозга
Промежуточный мозг
Таламус
Мозжечок
Лимбическая система
Гиппокамп
Миндалевидное тело
Гипоталамус
Базальные ядра
Хвостатое ядро. Скорлупа
Бледный шар
Ограда
Кора большого мозга
Морфофункциональная организация
Сенсорные области
Моторные области
Ассоциативные области
Электрические проявления активности коры большого мозга
Межполушарные взаимоотношения
Координация движений - B.C. Гурфинкель, Ю.С. Левик
Физиология автономной (вегетативной) нервной системы - А.Д. Ноздрачев
Функциональная структура автономной нервной системы
Симпатическая часть
Парасимпатическая часть
Метасимпатическая часть
Особенности конструкции автономной нервной системы
Автономный (вегетативный) тонус
Синаптическая передача возбуждения в автономной нервной системе
Влияние автономной нервной системы на функции тканей и органов
Гормональная регуляция физиологических функций
- В.А. Ткачук, О.Е. Осадчий
Принципы гормональной регуляции
Методы исследования
Образование, выведение из эндокринных клеток, транспорт кровью и механизмы действия гормонов
Синтез гормонов
Выведение гормонов из клеток-продуцентов и транспорт гормонов кровью
Молекулярные механизмы действия гормонов
Эндокринные железы и физиологическая роль их гормонов
Гипофиз
Щитовидная железа
Околощитовидные железы
Надпочечники
Поджелудочная железа
Половые железы
Эндотелий как эндокринная ткань
Система крови
- Б.И. Кузник
Понятие о системе крови
Основные функции крови
Количество крови в организме
Состав плазмы крови
Физико-химические свойства крови
Форменные элементы крови
Эритроциты
Гемоглобин и его соединения
Цветовой показатель
Гемолиз
Функции эритроцитов
Гемопоэз
Основные условия нормального гемопоэза
Физиология эритропоэза
Факторы, обеспечивающие эритропоэз
Лейкоциты
Физиологические лейкоцитозы Лейкопении
Лейкоцитарная формула
Характеристика отдельных видов лейкоцитов
Физиология лейкопоэза
Факторы, обеспечивающие леикопоэз
Неспецифическая резистентность
Иммунитет
Группы крови
Система АВО
Система резус (Rh-hr) и другие
Группы крови и заболеваемость
Тромбоциты
Система гемостаза
Сосудисто-тромбоцитарный гемостаз
Процесс свертывания крови
Плазменные и клеточные факторы свертывания крови
Механизм свертывания крови
Естественные антикоагулянты
Фибринотиз
Регуляция свертывания крови и фибринолиза
Инструментальные методы исследования системы крови
Крово- и лимфообращение
- В.М. Покровский, Г. И. Косицкий
Деятельность сердца
Электрические явления в сердце, возникновение и проведение возбуждения
Электрическая активность клеток миокарда
Функции проводящей системы сердца
Динамика возбудимости миокарда и экстрасистола
Электрокардиограмма
Нагнетательная функция сердца
Сердечный цикл
Сердечный выброс
Механические и звуковые проявления сердечной деятельности
Методы исследования функций сердца
Регуляция деятельности сердца
Внутрисердечные регуляторные механизмы
Внесердечные регуляторные механизмы
Влияние центральной нервной системы на деятельность сердца
Рефлекторная регуляция деятельности сердца
Условнорефлекторная регуляция деятельности сердца
Гуморальная регуляция деятельности сердца
Интеграция механизмов регуляции деятельности сердца
Эндокринная функция сердца
Функции сосудистой системы
Основные принципы гемодинамики. Классификация сосудов
Движение крови по сосудам
Артериальное давление крови и периферическое сопротивление
Артериальный пульс
Объемная скорость кровотока
Движение крови в капиллярах. Микроциркуляция
Движение крови в венах
Время кругооборота крови
Регуляция движения крови по сосудам
Иннервация сосудов
Сосудодвигательный центр
Гуморальные влияния на сосуды
Физиологические системы регуляции артериального давления
Перераспределительные реакции в системе регуляции кровообращения
Регуляция объема циркулирующей крови. Кровяные депо
Изменения деятельности сердечно-сосудистой системы при работе
Регионарное кровообращение - Я.Л. Хаианашвили
Коронарное кровообращение
Кровоснабжение головного и спинного мозга
Легочное кровообращение
Лимфообращение - Р.С. Орлов
Строение лимфатической системы
Образование лимфы
Состав лимфы
Движение лимфы
Функции лимфатической системы
Дыхание
- A.Б. Чучалин, В.М. Покровский
Сущность и стадии дыхания
Внешнее дыхание - А. В. Черняк
Биомеханика дыхательных движений
Дыхательные мышцы
Изменения давления в легких
Плевральное давление
Эластические свойства легких
Растяжимость легких
Эластические свойства грудной клетки
Сопротивление в дыхательной системе
Работа дыхания
Вентиляция легких - З.Р. Айсанов, Е.А. Малигонов
Легочные объемы и емкости
Количественная характеристика вентиляции легких
Альвеолярная вентиляция
Газообмен и транспорт газов - С.И. Авдеев, Е.А. Малигонов
Диффузия газов
Транспорт кислорода
Кривая диссоциации оксигсмоглобина
Доставка кислорода и потребление кислорода тканями
Транспорт углекислого газа
Регуляция внешнего дыхания - В.Ф. Пятин
Дыхательный центр
Рефлекторная регуляция дыхания
Координация дыхания с другими функциями организма
Особенности дыхания при физической нагрузке и при измененном парциальном давлении газов - З.Р. Айсанов
Дыхание при физической нагрузке
Дыхание при подъеме на высоту
Дыхание чистым кислородом
Дыхание при высоком давлении.
Недыхательные функции легких - Е.А. Малигонов, А.Г. Похотько
Защитные функции дыхательной системы
Механические факторы защиты
Клеточные факторы защиты
уморальные факторы защиты
Метаболизм биологически активных веществ в легких
Пищеварение
- Г.Ф. Коротько
Голод и насыщение
Сущность пищеварения и его организация
Пищеварение и его значение
Типы пищеварения
Конвейерный принцип организации пищеварения
Пищеварительные функции
Секреция пищеварительных желез
Моторная функция пищеварительного тракта
Всасывание
Регуляция пищеварительных функций
Управление пищеварительной деятельностью
Роль регуляторных пептидов и аминов в деятельности пищеварительного тракта
Кровоснабжение пищеварительного тракта и его функциональная активность
Периодическая деятельность органов пищеварения
Методы изучения пищеварительных функций
Экспериментальные методы
Методы исследования пищеварительных функций у человека
Пищеварение в полости рта и глотание
Прием пищи
Жевание
Слюноотделение
Глотание
Пищеварение в желудке
Секреторная функция желудка
Моторная деятельность желудка
Эвакуация содержимого желудка в двенадцатиперстную кишку
Рвота
Пищеварение в тонкой кишке
Секреция поджелудочной железы
Образование, состав и свойства поджелудочного сока
Желчеобразование и желчевыделение
Кишечная секреция
Полостной и пристеночный гидролиз питательных веществ в тонкой кишке
Моторная деятельность тонкой кишки
Всасывание различных веществ в тонкой кишке
Функции толстой кишки
Поступление кишечного химуса в толстую кишку
Роль толстой кишки в пищеварении
Моторная деятельность толстой кишки
Газы толстой кишки
Дефекация
Микрофлора пищеварительного тракта
Функции печени
Пищеварительные функции и двигательная активность человека
Влияние гипокинезии
Влияние гиперкинезии
Непищеварительные функции пищеварительного тракта
Экскреторная деятельность пищеварительного тракта
Участие пищеварительного тракта в водно-солевом обмене
Эндокринная функция пищеварительного тракта и выделение в составе секретов физиологически активных веществ
Инкреция (эндосекреция) пищеварительными железами ферментов
Иммунная система пищеварительного тракта
Обмен веществ и энергии. Питание
- В.М. Покровский
Обмен веществ
Обмен белков
Обмен липидов
Обмен углеводов
Обмен минеральных солеи и воды
Теплоотдача - физическая терморегуляция
Регуляция изотермии
Гипотермия
Гипертермия
Выделение. Физиология почки
- Ю.В. Наточин
Общая характеристика
Почки и их функции
Методы изучения функций почек
Нефрон и его кровоснабжение
Процесс мочеобразования
Клубочковая фильтрация
Канальцевая реабсорбция
Канальцевая секреция
Определение величины почечного плазмо- и кровотока
Синтез веществ в почках
Осмотическое разведение и концентрирование мочи
омеостатическис функции почек
Экскреторная функция почек
Инкреторная функция почек
Метаболическая функция почек
Принципы регуляции реабсорбции и секреции веществ в клетках почечных канальцев
Регуляция деятельности почек
Количество, состав и свойства мочи
Мочеиспускание
Последствия удаления почки и искусственная почка
Возрастные особенности структуры и функции почек
Репродуктивная функция
- И. И. Куценко
Половая дифференциация
Половое созревание
Половое поведение человека
Физиология женских половых органов
Физиология мужских половых органов
Физиология беременности
Физиология родов и послеродового периода
Адаптация организма новорожденного к условиям внеутробной жизни
Лактация
Сенсорные системы
- М.А. Островский, И.А. Шевелев
Общая физиология сенсорных систем
Методы исследования сенсорных систем
Общие принципы строения сенсорных систем
Основные функции сенсорной системы
Механизмы переработки информации в сенсорной системе
Адаптация сенсорной системыВиды условных рефлексовРегуляция биологических часов млекопитающих
Литература
Окружающие предметы и явления не всегда представляются нам такими,
какие они есть в действительности. Мы не всегда видим и слышим то,
что происходит на самом деле.
П. Линдсей, Д. Норман
Одной из физиологических функций организма является восприятие окружающей действительности. Получение и обработка информации об окружающем мире является необходимым условием поддержания гомеостатических констант организма и формирования поведения. Среди раздражителей, действующих на организм, улавливаются и воспринимаются лишь те, для восприятия которых есть специализированные образования. Такие раздражители называют сенсорными стимулами , а сложноорганизованные структуры, предназначенные для их обработки – сенсорными системами . Сенсорные сигналы различаются модальностью , т.е. той формой энергии, которая свойственна каждому из них.
Объективная и субъективная сторона восприятия
При действии сенсорного стимула в рецепторных клетках возникают электрические потенциалы, которые проводятся в центральную нервную систему, где происходит их обработка, в основе которой лежит интегративная деятельность нейрона. Упорядоченная последовательность физико-химических процессов, протекающие в организме при действии сенсорного стимула, представляет объективную сторону функционирования сенсорных систем, которая может быть изучена методами физики, химии, физиологии.
Развивающиеся в ЦНС физико-химические процессы приводят к возникновению субъективного ощущения. Например, электромагнитные колебания с длиной волны 400 нм вызывают ощущение «Я вижу голубой цвет». Ощущение обычно интерпретируется на основе предшествующего опыта, что приводит к возникновению восприятия «Я вижу небо». Возникновение ощущения и восприятия отражает субъективную сторону работы сенсорных систем. Принципы и закономерности возникновения субъективных ощущений и восприятий изучаются методами психологии, психофизики, психофизиологии.
Восприятие не есть простое фотографическое отображение окружающего сенсорными системами. Хорошей иллюстрацией этого факта являются двузначные картинки - одно и тоже изображение может восприниматься по-разному (рис. 1А). Объективная сторона восприятия принципиально сходна у разных людей. Субъективная сторона всегда индивидуальна и определяется особенностями личности субъекта, его опытом, мотивациями и т.п. Едва ли кто-нибудь из читателей воспринимает окружающий мир так же, как его воспринимал Пабло Пикассо (рис. 1Б).
Специфичность сенсорных систем
Любой сенсорный сигнал, независимо от своей модальности, преобразуется в рецепторе в определенную последовательность (паттерн) потенциалов действия. Организм различает виды раздражителей только благодаря тому, что сенсорные системы обладают свойством специфичности, т.е. реагируют только на определенный вид раздражителей.
Согласно закону «специфических сенсорных энергий» Иоганнеса Мюллера, характер ощущения определяется не стимулом, а раздражаемым сенсорным органом. Например, при механическом раздражении фоторецепторов глаза возникнет ощущение света, но не давления.
Специфичность сенсорных систем не является абсолютной, однако, для каждой сенсорной системы существует определенный вид стимулов (адекватные стимулы), чувствительность к которому во много раз выше, чем к другим сенсорным стимулам (неадекватные стимулы). Чем больше различаются пороги возбуждения сенсорной системы для адекватных и неадекватных стимулов, тем выше ее специфичность.
Адекватность стимула определяется, во-первых, свойствами рецепторных клеток, во-вторых, макроструктурой органа чувств. Например, мембрана фоторецепторов предназначена для восприятия световых сигналов, поскольку имеет особый белок родопсин, распадающийся при действии света. С другой стороны, адекватный стимул для рецепторов вестибулярного аппарата и органа слуха один и тот же – поток эндолимфы, отклоняющий реснички волосковых клеток. Однако, структура внутреннего уха такова, что эндолимфа приходит в движение при действии звуковых колебаний, а в вестибулярном аппарате эндолимфа смещается при изменении положения головы.
Строение сенсорной системы
Сенсорная система включает следующие элементы (рис. 2):
вспомогательный аппарат
сенсорный рецептор
сенсорные пути
проекционная зона коры больших полушарий.
Вспомогательный аппарат представляет собой образование, функцией которого является первичное преобразование энергии действующего стимула. Например, вспомогательный аппарат вестибулярной системы преобразует угловые ускорения тела в механическое смещение киноцилей волосковых клеток. Вспомогательный аппарат характерен не для всех сенсорных систем.
Сенсорный рецептор осуществляет преобразование энергии действующего раздражителя в специфическую энергию нервной системы, т.е. в упорядоченную последовательность нервных импульсов. В первичном рецепторе эта трансформация осуществляется в окончаниях чувствительного нейрона, во вторичном рецепторе она происходит в рецептирующей клетке. Аксон чувствительного нейрона (первичный афферент) проводит нервные импульсы в ЦНС.
В ЦНС возбуждение передается по цепочке нейронов (т.н. сенсорный путь) к коре больших полушарий. Аксон чувствительного (сенсорного) нейрона образует синаптические контакты с несколькими вторичными сенсорными нейронами. Аксоны последних следуют к нейронам, расположенным в ядрах более высоких уровней. По ходу сенсорных путей происходит обработка информации, в основе которой лежит интегративная деятельность нейрона. Окончательная обработка сенсорной информации происходит в коре больших полушарий.
Принципы организации сенсорных путей
Принцип многоканального проведения информации. Каждый нейрон сенсорного пути образует контакты с несколькими нейронами более высоких уровней (дивергенция). Поэтому нервные импульсы от одного рецептора проводятся к коре по нескольким цепочкам нейронов (параллельным каналам) (рис. 3). Параллельное многоканальное проведение информации обеспечивает высокую надежность работы сенсорных систем даже в условиях утраты отдельных нейронов (в результате заболевания или травмы), а также высокую скорость обработки информации в ЦНС.
Принцип двойственности проекций. Нервные импульсы от каждой сенсорной системы передаются в кору по двум принципиально различным путям – специфическому (мономодальному) и неспецифическому (мультимодальному).
Специфические пути проводят нервные импульсы от рецепторов только одной сенсорной системы, потому что на каждом нейроне такого проводящего пути конвергируют нейроны только одной сенсорной модальности (мономодальная конвергенция). Соответственно, каждая сенсорная система имеет свой специфический проводящий путь. Все специфические сенсорные пути проходят через ядра таламуса и образуют локальные проекции в коре больших полушарий, заканчиваясь в первичных проекционных зонах коры. Специфические сенсорные пути обеспечивают начальную обработку сенсорной информации и проведение ее в кору больших полушарий.
На нейронах неспецифического пути конвергируют нейроны разных сенсорных модальностей (мультимодальная конвергенция). Поэтому в неспецифическом сенсорном пути происходит интегрирование информации от всех сенсорных систем организма. Неспецифический путь передачи информации проходит в составе ретикулярной формации и образует обширные диффузные проекции в проекционных и ассоциативных зонах коры.
Неспецифические пути обеспечивают мультибиологическую обработку сенсорной информации и обеспечивают поддержание оптимального уровня возбуждения в коре больших полушарий.
Принцип соматотопической организации характеризует только специфические сенсорные пути. Согласно этому принципу, возбуждение от соседних рецепторов поступает в рядом расположенные участки подкорковых ядер и коры. Т.е. воспринимающая поверхность какого-либо чувствительного органа (сетчатка глаза, кожа) как бы проецируется на кору больших полушарий.
Принцип нисходящего контроля. Возбуждение в сенсорных путях проводится в одном направлении – от рецепторов в коре больших полушарий. Однако, нейроны, входящие в состав сенсорных путей, находятся под нисходящим контролем вышележащих отделов ЦНС. Такие связи позволяют, в частности, блокировать передачу сигналов в сенсорных системах. Предполагается, что этот механизм может лежать в основе явления избирательного внимания.
Основные характеристики ощущений
Субъективное ощущение, возникающее в результате действия сенсорного стимула, обладает рядом характеристик, т.е. позволяет определить ряд параметров действующего раздражителя:
качество (модальность),
интенсивность,
временные характеристики (момент начала и окончания действия раздражителя, динамику силы раздражителя),
пространственная локализация.
Кодирование качества раздражителя в ЦНС основано на принципе специфичности сенсорных систем и принципе соматотопической проекции. Любая последовательность нервных импульсов, возникших в проводящих путях и корковых проекционных зонах зрительной сенсорной системы, будет вызывать зрительные ощущения.
Кодирование интенсивности – см. раздел курса лекций «Элементарные физиологические процессы», лекция 5.
Кодирование временных характеристик невозможно отделить от кодирования интенсивности. При изменении во времени силы действующего стимула, будет изменяться и частота потенциалов действия, образующихся в рецепторе. При длительном действии раздражителя постоянной силы частота потенциалов действия постепенно снижается (подробнее см. раздел курса лекций «Элементарные физиологические процессы», лекция 5.), поэтому генерация нервных импульсов может прекращаться еще до прекращения действия раздражителя.
Кодирование пространственной локализации . Организм может достаточно точно определять локализацию многих раздражителей в пространстве. Механизм определения пространственной локализации раздражителей основывается на принципе соматотопической организации сенсорных путей.
Зависимость интенсивности ощущения от силы стимула (психофизика)
Абсолютный порог – наименьший по интенсивности стимул, способный вызвать определенной ощущение. Величина абсолютного порога зависит от
характеристик действующего стимула (например, абсолютный порог для звуков разной частоты будет различным);
условий, в которых проводится измерение;
функционального состояния организма: направленности внимания, степени утомления и т.п.
Дифференциальный порог – минимальная величина, на которую один стимул должен отличаться от другого, чтобы эта разница ощущалась человеком.
Закон Вебера
В 1834 г Вебер показал, что для различения веса 2 предметов их разница должна быть больше, если оба предмета тяжелые и меньше, если оба предмета легкие. Согласно закону Вебера, величина дифференциального порога (D j ) прямо пропорциональна силе действующего стимула (j ) .
где D j - минимальный прирост силы стимула, необходимый для того, чтобы вызвать усиление ощущения (дифференциальный порог) , j - сила действующего стимула.
Графически эта закономерность представлена на рис. 4А. Закон Вебера справедлив для средних и больших интенсивностей стимула; при малых интенсивностях стимула в формулу необходимо вводить поправочную константу а .
 |
Рис. 4. Графическое изображение закона Вебера (А) и закона Фехнера (Б). |
Закон Фехнера
Закон Фехнера устанавливает количественную связь между силой действующего стимула и интенсивностью ощущения. Согласно закону Фехнера, сила ощущения пропорциональна логарифму силы действующего стимула .
где Y - интенсивность ощущения, k – коэффициент пропорциональности, j - сила действующего стимула, j 0 – сила стимула, соответствующая абсолютному порогу
Закон Фехнера был выведен на основании закона Вебера. За единицу интенсивности ощущения было принято «едва заметное ощущение». При действии стимула, величина которого равна абсолютному порогу ощущения, возникает минимальное ощущение. Для того, чтобы ощутить едва заметное усиление ощущения, силу стимула необходимо увеличить на некоторую величину. Для того, чтобы ощутить дальнейшее едва заметное усиление ощущение, прирост силы стимула должен быть большим (согласно закону Вебера). При графическом изображении этого процесса получается логарифмическая кривая (рис. 4Б).
Закон Стивенса
Закон Фехнера основывается на допущении, что сила ощущения, вызываемого пороговым увеличением слабого и сильного стимула равны, что не совсем верно. Поэтому зависимость интенсивности ощущения от силы стимула более корректно описывается формулой, предложенной Стивенсом. Формула Стивенса была предложена на основании экспериментов, в которых испытуемому предлагали субъективно оценить в баллах интенсивность ощущения, вызываемого стимулами различной силы. Согласно закону Стивенса, интенсивность ощущения описывается показательной функцией.
,
где a – эмпирический показатель степени, который может быть как больше, так и меньше 1, остальные обозначения как в предыдущей формуле.
Учебник для высших учебных заведений физической культуры. 7-е издание
Допущен Министерством РФ по физической культуре и спорту в качестве учебника для высших учебных заведений физической культуры
Издание подготовлено на кафедре физиологии Национального государственного университета физической культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург
Рецензенты:
В. И. Кулешов, доктор мед. наук, проф. (ВмедА им. С. М. Кирова)
И. М. Козлов, доктор биол. и доктор пед. наук, проф. (НГУ им. П. Ф. Лесгафта, Санкт-Петербург)
© Солодков А. С., Сологуб Е. Б., 2001, 2005, 2008, 2015, 2017
© Издание, ООО Издательство «Спорт», 2017
Солодков Алексей Сергеевич – профессор кафедры физиологии Национального государственного университета физической культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта (в течение 25 лет заведующий кафедрой 1986–2012 гг.).
Заслуженный деятель науки РФ, академик Петровской академии наук и искусств, Почетный работник высшего профессионального образования РФ, председатель секции «Физиология спорта» и член Правления СПб физиологического общества им. И. М. Сеченова.
Сологуб Елена Борисовна – доктор биологических наук, профессор. С 2002 г. проживает в Нью-Йорке (США).
На кафедре физиологии Национального государственного университета физической культуры, спорта и здоровья им. П. Ф. Лесгафта работала с 1956 г., с 1986 г. по 2002 г. – в должности профессора кафедры. Была избрана академиком Российской академии Медико-технических наук, Почетным работником высшего образования России, членом Правления СПб общества физиологов, биохимиков и фармакологов им. И. М. Сеченова.
Предисловие
Физиология человека является теоретической основой целого ряда практических дисциплин (медицины, психологии, педагогики, биомеханики, биохимии и др.). Без понимания нормального течения физиологических процессов и характеризующих их констант различные специалисты не могут правильно оценивать функциональное состояние организма человека и его работоспособность в различных условиях деятельности. Знание физиологических механизмов регуляции различных функций организма имеет важное значение в понимании хода восстановительных процессов во время и после напряженного мышечного труда.
Раскрывая основные механизмы, обеспечивающие существование целостного организма и его взаимодействие с окружающей средой, физиология позволяет выяснить и исследовать условия и характер изменений деятельности различных органов и систем в процессе онтогенеза человека. Физиология является наукой, осуществляющей системный подход в изучении и анализе многообразных внутри- и межсистемных взаимосвязей сложного человеческого организма и сведение их в конкретные функциональные образования и единую теоретическую картину.
Важно подчеркнуть, что в развитии современных научных физиологических представлений существенная роль принадлежит отечественным исследователям. Знание истории любой науки – необходимая предпосылка для правильного понимания места, роли и значения дисциплины в содержании социально-политического статуса общества, его влияния на эту науку, а также влияние науки и ее представителей на развитие общества. Поэтому рассмотрение исторического пути развития отдельных разделов физиологии, упоминание наиболее ярких ее представителей и анализ естественнонаучной базы, на которой формировались основные понятия и представления этой дисциплины, дают возможность оценить современное состояние предмета и определить его дальнейшие перспективные направления.
Физиологическая наука в России в XVIII–XIX столетиях представлена плеядой блестящих ученых – И. М. Сеченов, Ф. В. Овсянников, А. Я. Данилевский, А. Ф. Самойлов, И. Р. Тарханов, Н. Е. Введенский и др. Но лишь И. М. Сеченову и И. П. Павлову принадлежит заслуга создания новых направлений не только в Российской, но и в мировой физиологии.
Физиологию как самостоятельную дисциплину начали преподавать с 1738 г. в Академическом (позже Санкт-Петербургском) университете. Существенное значение в развитии физиологии принадлежит и основанному в 1755 г. Московскому университету, где в его составе в 1776 г. была открыта кафедра физиологии.
В 1798 г. в Санкт-Петербурге была основана Медико-хирургическая (Военно-медицинская) академия, которая сыграла исключительную роль в развитии физиологии человека. Созданную при ней кафедру физиологии последовательно возглавляли П. А. Загорский, Д. М. Велланский, Н. М. Якубович, И. М. Сеченов, И. Ф. Цион, Ф. В. Овсянников, И. Р. Тарханов, И. П. Павлов, Л. А. Орбели, A.В. Лебединский, М. П. Бресткин и другие выдающиеся представители физиологической науки. За каждым названным именем стоят открытия в физиологии, имеющие мировое значение.
В программу обучения в физкультурных вузах физиология включалась с первых дней их организации. На созданных П. Ф. Лесгафтом в 1896 г. Высших курсах физического образования сразу же был открыт кабинет физиологии, первым руководителем которого являлся академик И. Р. Тарханов. В последующие годы физиологию здесь преподавали Н. П. Кравков, А. А. Вальтер, П. П. Ростовцев, B.Я. Чаговец, А. Г. Гинецинский, А. А. Ухтомский, Л. А. Орбели, И. С. Беритов, А. Н. Крестовников, Г. В. Фольборт и др.
Бурное развитие физиологии и ускорение научно-технического прогресса в стране обусловили появление в 30-х годах XX столетия нового самостоятельного раздела физиологии человека – физиологии спорта, хотя отдельные работы, посвященные изучению функций организма при выполнении физических нагрузок, публиковались еще в конце XIX века (И. О. Розанов, С. С. Груздев, Ю. В. Блажевич, П. К. Горбачев и др.). При этом следует подчеркнуть, что систематические исследования и преподавание физиологии спорта начались в нашей стране раньше, чем за рубежом, и носили более целенаправленный характер. Кстати, заметим, что только в 1989 г. Генеральная ассамблея Международного союза физиологических наук приняла решение о создании при ней комиссии «Физиология спорта», хотя подобные комиссии и секции в системе АН СССР, АМН СССР, Всесоюзного физиологического общества им. И. П. Павлова Госкомспорта СССР существовали в нашей стране с 1960-х годов.
Теоретические предпосылки для возникновения и развития физиологии спорта были созданы фундаментальными работами И. М. Сеченова, И. П. Павлова, Н. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, И. С. Бериташвили, К. М. Быкова и других. Однако систематическое изучение физиологических основ физической культуры и спорта началось значительно позже. Особенно большая заслуга в создании этого раздела физиологии принадлежит Л. А. Орбели и его ученику А. Н. Крестовникову, и она неразрывно связана со становлением и развитием Университета физической культуры им. П. Ф. Лесгафта и его кафедры физиологии – первой подобной кафедры среди физкультурных вузов в стране и в мире.
После создания в 1919 г. кафедры физиологии в Институте физического образования им. П. Ф. Лесгафта преподавание этого предмета осуществляли Л. А. Орбели, А. Н. Крестовников, В. В. Васильева, А. Б. Гандельсман, Е. К. Жуков, Н. В. Зимкин, А. С. Мозжухин, Е. Б. Сологуб, А. С. Солодков и др. В 1938 г. А. Н. Крестовниковым был издан первый в нашей стране и в мире «Учебник физиологии» для институтов физической культуры, а в 1939 г. – монография «Физиология спорта». Важную роль в дальнейшем развитии преподавания дисциплины сыграли три издания «Учебника физиологии человека» под редакцией Н. В. Зимкина (1964, 1970, 1975).
Конечно же, в Интернете! (Смотри: Интернет-ресурсы)
Но не все сайты в Интернете одинаково полезны.
Встречается много бесполезной информации, ошибочной, а также много повторов и копий одного и того же текста.
Однако, теперь всегда можно легко проверить, на каких именно сайтах в Интернете расположена одна и та же информация, один и тот же текст.
Удобная программа для проверки оригинальности студенческих работ, а также любых других печатных работ |
||
| Она сразу покажет, какой текст студент скачал из Интеренета, а какой создал самостоятельно: | ||
NoCrib Кликни сюда для бесплатного скачивания | Оригинальное комплексное методическое пособие по возрастной физиологии. Основу его составляет учебная программа по этой дисциплине, но сюда также включены и учебные тексты, такие как определения ряда понятий, рисунки, схемы и т.п. (Ссылка на сайт даётся с разрешения автора данных материалов сайта) | |
| detskaya-medicyna.ru/ | Материалы по возрастной физиологии | |
| window.edu.ru/window/library/pdf2txt?p_id=32767 | Возрастная анатомия и физиология. Лекции. | |
| ссылка | Биология клетки. Электронный учебник Ценный вики-ресурс. | |
| www.bestreferat.ru/referat-212459.html | Гистология. Электронный учебник. | |
| http://bsmy.ru/511 | Гистология. Лекции. | |
| Лекции по гистологии | Гистология. Лекции+ аудио | |
| libserv.nsau.edu.ru/ugebnik/gistologi/pages/book/HIST_01.doc.htm | Эл.пособие по современной гистологии | |
| Сравнительная гистология | Заварзин А.А. Сравнительная гистология.. | |
| Гистология. Эл.учебник: Цитология, гистология, эмбриология. Александровская О.В. Радостина Т.Н., Козлов Н.А. М.: Агропромиздат, 1987. 448 с. | ||
| fictionbook.ru/author/s_i_kuzina/normalnaya_fiziologiya_konspekt_lekciyi/read_online.html?page=1 | Физиология: Краткий конспект лекций. Полезен для повторения этой дисциплины перед экзаменом. | |
| human-physiology.ru/map/ | Физиология: Краткие вспомогательные материалы. | |
| http://www.jmagroups.com/ | Физиология: Краткие материалы. | |
| vitamini.ru/ | Витамины. Сайт о витаминах | |
| bio.1september.ru/2002/27/3.htm | Дофамин. | |
| psichology.vuzlib.net/book_o542.html | Физиология ЦНС. 15 лекций по Физиологии ЦНС для психологов. | |
| sciam.ru/article/2268/ | Современные взгляды на глию (вспомогательные клетки мозга). Журнал научных новостей | |
| www.ido.edu.ru/psychology/psychophysiology/ | Психофизиология (Марютина Т.М.) | |
| Ильин Е.П. Психология индивидуальных различий | Дифференциальная психофизиология | |
| den-za-dnem.ru/page.php?article=624 | Нейрофизиология. О современной нейрофизиологии крупный учёный пишет "человеческим языком" | |
| http://www.sportmedicine.ru/phisio_fear.php | Статья "Физиология и психология страха" | |
nedug.ru/library/строение_и_функционирование_эндокринной_системы%2c_обмен_веществ_2/Гормональная-регуляция-обмена-веществ kuban.su/medicine/shtm/baza/endok/content.htm | Эндокринология: Балаболкин М.И. Эндокринология. М.: 1998. | |
| www.distedu.ru/edu11/map.php | Биохимия. Очень кратко, для заочников. | |
| www.biochemistry.ru/default.htm | Биохимия, книги, эл.учебники | |
| http://www.rosmedlib.ru/book/ISBN9785970417362.html | Биохимия с упражнениями и задачами: учебник для вузов / под ред. чл.-корр. РАН Е.С. Северина. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. 384 с. | |
| www.nehudlit.ru/books/subcat289.html | Библиотека эл.книг | |
| Физиология сосудистой системы | Сосудистая система, читать онлайт | |
| biomolecula.ru | Научно-популярный сайт по молекулярной биологии | |
| www.medbiol.ru/medbiol/cytology/00111423.htm#00033722.htm | Молекулярные рецепторы | |
| web-local.rudn.ru/web-local/prep/rj/index.php?id=561&p=9047 | Сенсорная экология, сенсорные системы | |
| www.studmed.ru/ | Атласы, мед.литература | |
| www.gramotey.com/?open_file=1269069246 | Нормальная анатомия человека. Кабков М.В. | |
| anatomyonline.ru/ | Анатомия: скелет | |
| hormone.com.ua/ | Кратко о гормонах | |
| glutamata.net/ | Глутамат как пищевая добавка | |
| physiolog.spb.ru/history1.html | Физиология: История физиологии кратко | |
| www.aha.ru/~geivanit/SUBJ.html | Мозговая основа субъективных переживаний: схема Иваницкого А.М. | |
| www.fiziolog.isu.ru/page_5.htm | Физиология и анатомия человека | |
| no-stress.ru/ | Физиология и психология стресса | |
| www.2.uniyar.ac.ru/projects/bio/CATHEDRAES/kafphysiology_net.htm | Ссылки на ресурсы Интернета | |
| greatdraw.net | Физиология: Сенсорная физиология кратко (годится для заочников) | |
| www.4medic.ru/list-c-physiology.html | Физиология: Разные темы по физиологии. Форум | |
| medlecture.ru/lectures/phisiologia-semestr-1 | Физиология: Краткие лекции по физиологии | |
| www.braintools.ru/map | Сайт о мозге и нервной системе | |
| goga-bey.narod.ru/nvd/index.htm | Шпоры по ВНД для ОЗО: краткие ответы на вопросы | |
| http://rudocs.exdat.com/navigate/index-85737.html | Ответы на билеты по нервной системе | |
| www.rl7.bmstu.ru/rus/Library/Biophys/ | Эл.учебник по биофизике | |
| Биоритмы | Основные концепции биоритмологии. 2008. |
neurofuture.ru/ "В будущее наук о мозге и интеллекте" - обсуждаются современные и перспективные темы нейрофизиологии.
"В рамках школы участникам предложено обсудить проблемы наук о мозге и интеллекте с известными учеными, работающими в данной области. В отличие от обычных школ, сфокусированных на последних достижениях в конкретного направления и состоящих из лекций и представления участниками своих текущих работ, мы попытаемся не только рассмотреть актуальные вопросы сегодняшнего дня, но и заглянуть в будущее".
neuroscience.ru/ Научно-образовательный сервер по нейронаукам. Современная информация.
lcni.uoregon.edu/~mark/Space_software/Space_animations/Brain_Brodmann_blend.swf Зоны мозга в объёме!
www.brainmuseum.org/ - картинки по эволюции мозга.
www.med.harvard.edu/AANLIB/cases/caseNA/pb9.htm Интерактивный атлас срезов мозга. Гарвардский университет.
Видеоматериалы по биологии. Короткие анимационные учебные фильмы:
youtube.com/watch?v=WyQbME6ilV4 Работа нейрона.
youtube.com/watch?v=90cj4NX87Yk Синапсы. Анимация.
youtube.com/watch?v=FZ3401XVYww Чудо мозга (Miracle).
www.youtube.com/watch?v=41_Ne5mS2ls Анимация транскрипции и трансляции.
Видеолекции на английском языке о нервной системе:
academicearth.org/lectures/lander-nervous-system-1
wolafen.wordpress.com/tag/brain/
neurosciencerus.org/NeuroBrainRu.html download-book.ru/
