Смысловой модуль введение в физиологию тема Предмет и задачи физиологии. Методы физиологических исследований

1. 
   Физиология – это наука, которая изучает объективные закономерности функций организма человека и его структур (систем, органов, тканей, клеток) в их единстве и взаимодействии организма с внешней средой.
   
2. 
   Физиология как научная основа медицины о функциях организма, пути сбережения здоровья и работоспособности. Значение физиологии в подготовке врача.
   
3. 
   Связь физиологии с другими естественными науками (физикой, химией, анатомией, кибернетикой и др.).
   
4. 
   Методы физиологических исследований: наблюдения, эксперимента, моделирования.
   
5. 
   Понятие об остром эксперименте (методы: раздражения, перерезок, удаления, изолированных органов).
   
6. 
   Понятие о хроническом эксперименте, его преимущества (методы: условного рефлекса, фистульный и другие).
   
7. 
   Электрофизиологические методы.
   
8. 
   Уровни строения организма человека и его функции. Единство организма и внешней среды.
   
9. 
   Физиологическая характеристика функций, их параметры. Взаимосвязь между структурой и функцией. Возрастные и половые особенности функций.
   
10. 
    Функции клеток, тканей, органов, физиологических систем организма.
    
11. 
    Гомеостаз и гомеокинез.
    
12. 
    Нервно-мышечный препарат как объект изучения физиологии возбудимых тканей.
    

1. Приготовить нервно-мышечный препарат.

Декапитировать лягушку, то есть отрезать лягушке верхнюю челюсть каудальнее глаз. Зондом разрушить спинной мозг. Ножницами перерезать позвоночник примерно посредине туловища и отделить верхнюю половину тела. Удалить остатки внутренностей пинцетом и ножницами. Захватив одной рукой через салфетку остаток позвоночника, а другой - край кожи со спины, снять кожу с обеих лапок. Осторожно ножницами отрезать копчиковую кость - уростиль, потом, не повреждая седалищного нерва, разрезать позвоночник и другие ткани по средней линии, чтобы отделить одну лапку от другой. Отпрепарировать седалищный нерв, оставив кусочек позвоночника и бедренную кость. Отделить ахиллово сухожилие от стопы, отпрепарировать икроножную мышцу. Получаем препарат из икроножной мышцы, седалищного нерва и бедренной кости. Чтобы нерв и мышца не высыхали, периодически орошать их раствором Рингера.

2. Получить ответ живой ткани на раздражение.

Зафиксировать нервно-мышечный препарат, захватив зажимом бедренную кость и положить нерв на мышцу, чтобы он не высыхал. Потом последовательно применять следующие раздражения:

- электрическое: нерв положить на электроды. Электростимулятор включить в электрическую сеть, выставить параметры стимула: длительность - 0,5 мс, амплитуда стимула - 2 В. Включить прибор, выключатель "вид работы" переключить на "внутр.". Наблюдать реакцию;

- тепловое: подогреть зонд и приложить к нерву. Наблюдать реакцию мышцы;

- механическое: сначала ущипнуть пинцетом нерв (непрямое раздражение), потом - мышцу (прямое раздражение). Наблюдать реакцию;

- химическое: положить на участок нерва несколько кристалликов поваренной соли. Наблюдать реакцию.

3. Измерить величину порога раздражения и возбудимость нерва и мышцы.

Нерв положить на электроды. Электростимулятор включить в электрическую сеть, выставить параметры стимула: длительность - 0,5 мс, амплитуда стимула - 0 В. Включить прибор, выключатель "вид работы" переключить на "внутр.". Постепенно увеличивать силу (амплитуду) стимула до величины, при которой возникает минимальное сокращение мышцы (непрямое раздражение мышцы).

Приложить электроды к мышце и найти по вольтметру наименьшую силу раздражения, вызывающую сокращение (прямое раздражение мышцы).

1. Результаты исследований записать в протокол.

2. Нарисовать схематический рисунок нервно-мышечного препарата.

3. Сделать выводы о том, какой из раздражителей адекватный (почему?).

4. Сравнить величины порогов раздражения и возбудимость при прямом и непрямом раздражении.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1.1. Характеристика развития физиологии Роль работ У.Гарвея, Р.Декарта.

Становление и развитие физиологии в XIX столетии (К.Бернар, Э.Дюбуа-Реймон, У.Кеннон, К.Людвиг, Ч.Шеррингтон).

1.2. Вклад работ И.М.Сеченова, И.П.Павлова, М.Е.Введенского, А.А.Ухтомского, Л.А.Орбели, П.К.Анохина, П.Г.Костюка в развитие мировой физиологии.

1.3. Украинская физиологическая школа – В.Я.Данилевский, В.Ю.Чаговец,Д.С.Воронцов, Ф.Н.Серков, П.Г.Костюк, В.И.Скок, М.Ф.Шуба, Г.В.Фольборт, В.В.Фролькис.
2. Задания для самостоятельной работы и самоконтроля.

1. Написать реферат по предложенной преподавателем теме.

• 
  Уфлянд Ю.М., Ланге К.А. Очерк развития физиологической науки в СССР. - Лениград, «Наука». – 1978. – 195 с.
  
• 
  Федоровский Гжегож. Шеренга великих медиков. – Варшава. – 1972. – 160 с.
  
• 
  Путілін М.І. Г.В. Фольборт. – Київ, „Здоров’я”. – 1975. – 70 с.
  
• 
  Завилянський І.Я. І.М. Сєченов. – Київ. – 1950. – 72 с.
  
• 
  Коштоянц Х.С. И.М. Сеченов – отец русской физиологии. – Москва. – 1956. – 16 с.
  
• 
  Лейбсон Л.Г. Академик Л.А. Орбели. Неопубликованные главы биографии. – Лениград, «Наука». – 1990. – 190 с.
  
• 
  Лейбсон Л.Г. Леон Абгарович Орбели. - Лениград, «Наука». – 1973. – 450 с.
  
• 
  Буланкин И.Н. А.Я. Данилевский. – Харьков. – 1953. – 36 с.
  
• 
  Финкельштейн Е.А. Василий Яковлевич Данилевский. – Москва, Лениград. – 1955. – 290с.
  
• 
  Быков К.М. Уильям Гарвей и открытие кровообращения. – 1957. – 20 с.
  
• 
  Меркулов В.Л. Алексей Алексеевич Ухтомский. Очерк жизни и научной деятельности. – Москва, Лениград. – 1960.
  
• 
  Соколова Л.В. А.А. Ухтомский. – Москва, «Просвещение». – 1991. – 96 с.
  
• 
  Асратян Э.А. И.П. Павлов. Жизнь и научное творчество. – Москва, Лениград.–1949. –208с.
  
• 
  Аничков С.В., Гребенкина М.А. И.П. Павлов как фармаколог. – Москва. – 1951. – 38 с.
  
• 
  Симонов П.В. Петр Кузьмич Анохин. Воспоминания современников, публицистика. – Москва, „Наука”. – 1990. – 290 с.
  
• 
  Физиология человека /Под ред. Г.И. Косицкого. - М.: Медицина. - 1985. – С. 7-18.
  
• 
  Физиология человека /Под ред. Е.Б. Бабского. - М.: Медицина. - 1972. – С. 11-22.
  

1. 
   Раздражимость, возбудимость как основа реакции ткани на раздражение.
   
2. 
   Возбуждение – универсальное проявление жизнедеятельности, признаки возбуждения.
   
3. 
   Понятие о возбудимых тканях.
   
4. 
   Раздражение как фактор влияния внешней среды на организм.
   
5. 
   Понятие о прямом и непрямом раздражении.
   
6. 
   Особенности механического, химического, теплового и электрического раздражения.
   
7. 
   Возбудимость. Порог раздражения как мера возбудимости.
   
8. 
   Современные представления о строении и функции клеточных мембран.
   
9. 
   Рецепторы мембран, их функции.
   
10. 
    Транспорт ионов через мембраны. Ионные каналы мембран, их виды, функции значение в оценке действия медикаментов (Б.И. Ходоров, П.Г. Костюк).
    
11. 
    Ионные насосы мембран, их функции. Ионные градиенты клетки – ионная асимметрия. Натрий-калиевый насос.
    
12. 
    Электрические явления в возбудимых тканях. Мембранный потенциал покоя (МПП), методы регистрации, параметры МПП, механизмы происхождения. Физиологическая роль МПП. Опыты Гальвани и Альдини.
    
13. 
    Тестирование по системе „Крок-1”.
    
14. 
    Ситуационные задачи
    

1. Опыт Гальвани.

Приготовить препарат: тушку лягушки Для этого декапитировать лягушку, то есть отрезать лягушке верхнюю челюсть каудальнее глаз. Зондом разрушить спинной мозг. Ножницами перерезать позвоночник примерно посредине туловища и отделить верхнюю половину тела. Удалить остатки внутренностей пинцетом и ножницами. Захватив одной рукой через салфетку остаток позвоночника, а другой - край кожи со спины, снять кожу с обеих лапок.

Подвести медный крючок под крестцовое сплетение и подвесить тушку лягушки при помощи этого крючка на медном стержне так, чтобы лапки касались цинкового стержня. Наблюдать вздрагивание обеих лапок в результате сокращения мышц.

2. Второй опыт Гальваии (без металлов), или опыт Альдини.

Используя тушку предыдущего опыта, из одной задней лапки приготовить реоскопическую лапку. Для этого отпрепарировать седалищный нерв до коленного сустава, отрезать мышцы бедра, сохранив бедренную косточку, коленный сустав, все мышцы голени и стопы. На мышцах бедра второй лапки сделать небольшой поперечный разрез. Стеклянным крючком накинуть нерв первой (реоскопической) лапки на мышцы бедра второй лапки так, чтобы он одновременно касался поврежденного и неповрежденного участков мышц бедра второй лапки. При этом наблюдать сокращения первой реоскопической лапки.

3. Опыт вторичного сокращения Маттеучи.

Из второй задней лапки приготовить реоскопическую лапку. Укрепить косточки бедра обеих реоскопических лапок в держателях штатива. Нерв первой лапки поместить на электроды, а нерв второй лапки накинуть на икроножную мышцу первой. Наблюдать как при раздражении нерва первой лапки электрическим током сокращаются мышцы первой и второй реоскопических лапок; в результате такого сокращения обе лапки вздрагивают.

Туго перевязать ниткой нерв второй лапки. При раздражении нерва первой лапки мышца первой реоскопической лапки будет продолжать сокращаться, а мышца второй лапки не будет сокращаться. Это доказывает, что нерв второй лапки раздражается током действия, который возникает в мышце первой реоскопической лапки во время его возбуждения, а не электрическим током от электростимулятора.

3. Рекомендации к оформлению результатов практической работы.

1. Сделать схематические рисунки к каждому опыту.

2. Результаты исследований записать в протокол.

3. Сделать выводы о том, какие опыты доказывают существование биотоков.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

1. Что происходит с мембранным потенциалом покоя, если внутри аксона:

1) уменьшить концентрацию ионов К⁺?,

2) увеличить концентрацию ионов К⁺?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Определите величину мембранного потенциала покоя нерва, если критический уровень деполяризации составляет «-50 мВ», а порог раздражения – 15 мВ. Нарисуйте мембранный потенциал покоя нерва. Схематически обозначьте величины: критический уровень деполяризации (КУД), мембранний потенциал покоя (МПП), порог раздражения.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15. 
    Потенциал действия (ПД), методы регистрации, фазы ПД, параметры ПД. Физиологическая роль ПД. Опыт Маттеучи.
    
16. 
    Современные представления о механизмах возникновения биопотенциалов (Коуэл, Кертис, Хаксли, Ходжкин, Катц).
    
17. 
    Изменения возбудимости клетки во время развития ПД. Периоды абсолютной и относительной рефрактерности, механизмы их происхождения, физиологическая роль.
    
18. 
    Лабильность.
    
19. 
    Тестирование по системе „Крок-1”.
    
20. 
    Ситуационные задачи
    

1. Ознакомление с методикой внеклеточной микроэлектродной регистрации потенциалов действия клеток Пуркинье коры мозжечка.

Предварительно в остром опыте на наркотизированной кошке были зарегистрированы потенциалы действия клеток Пуркинье коры мозжечка. Биотоки регистрировались при помощи стеклянных электродов, заполненных 3-х молярным раствором хлорида калия. Толщина кончиков электродов составляла 1-3 микрона, сопротивление - 15-30 МОм.

После усиления биотоков усилителями УБПІ-02 они подавались на вход магнитофона и записывались на магнитную ленту. Подключение магнитофона к двухлучевому катодному осциллографу СО-18 позволяет наблюдать на экране, а также и фотографировать, токи действия клеток Пуркинье коры мозжечка при разных скоростях развертки луча и точно определить их параметры.

2. Регистрация потенциалов действия клеток Пуркинье коры мозжечка.

Наблюдать потенциалы действия клеток Пуркинье коры мозжечка на экране осциллографа при разных скоростях развертки луча в состоянии спонтанной активности.

3. Регистрация изменения активности клеток Пуркинье коры мозжечка.

Наблюдать изменения активности клеток Пуркинье коры мозжечка при раздражении хвостатого ядра базальных ганглиев.

1. Перерисовать изображение потенциала действия клеток Пуркинье коры мозжечка с экрана осциллографа.

2. Сделать схематический рисунок тормозной паузы в активности клеток Пуркинье коры мозжечка, которая возникает при раздражении хвостатого ядра базальных ганглиев.

3. Сделать выводы о том, какое влияние осуществляют базальные ганглии на активность клеток Пуркинье коры мозжечка.

1. Нервное волокно, помещенное в безсолевую среду, не возбуждается при раздражении какой-либо силы. Объясните почему.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Возникновение потенциала действия объясняется мембранно-ионными механизмами. Какой опыт послужил этому доказательством? Назовите имена его авторов.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________