История на развитието на човешката физиология. Развитие на домашната физиология. Кратка история на физиологията

Първата информация за дейността на различни органи и системи на тялото е получена от лекари от Гърция и Рим - Хипократ, Аристотел, Гален. Тази информация се основава на данни за структурата на тялото, получени от аутопсии на трупове. Опити за изследване на функциите на живия организъм са направени за първи път в началото на нашата ера от Гален.

За начало на съвременната физиология като експериментална наука се смята изследването, проведено в началото на 17 век от английски лекар В. Харви,Използвайки метода за количествено изследване на функциите на живия организъм, той пръв описва движението на кръвта в затворени съдови кръгове. Научната работа „Анатомични изследвания на движението на сърцето и кръвта при животните“ е публикувана през 1628 г. Това е първата работа по физиология.

Голям принос за разбирането на същността на реакциите на тялото към дразнене е направен от физиолози и философи през първата половина на 18 век. Р. Декарт.Той създава идеи за пътищата, по които възбудата преминава през тялото, осигурявайки отговори на дразнения. По-късно въз основа на тези идеи чешкият физиолог И. Прочазкаразвива учението за рефлексите, което поставя основите на съвременната физиология на нервната система.

Физиологичните изследвания в Русия са проведени за първи път през 18 век. Най-важната среда е изследването М. В. Ломоносов.Той формулира най-важния закон за запазване на материята и енергията. Голям интерес предизвиква и работата му върху физиологията на сетивните органи. По-специално, той създава идеи за механизма на цветното зрение.

По-късно, през 60-те години на 19 век, в Русия се наблюдава значителен подем на физиологичната мисъл. Сред физиолозите от това време трябва да се отбележи И.М.Сеченова,когото I.P. Павлов нарича бащата на руската физиология. И. М. Сеченов е първият, който описва процесите на инхибиране в централната нервна система. Особено важна е разработената от него материалистическа теория за умствената дейност на човека. В работата си „Рефлекси на мозъка“ (1863) той очертава възгледите си за природата на произволните движения и психичните явления.

Работата на И. П. Павловаи неговите ученици И. П. Павлов, използвайки методите на хроничните експерименти, създават физиологията на целия организъм. На първия етап от дейността си И. П. Павлов извършва редица важни изследвания върху физиологията на кръвообращението и храносмилането.

През 1904 г. И. П. Павлов е удостоен с Нобелова награда за работата си върху физиологията на храносмилането.

И. П. Павлов посвети следващия етап от своите изследвания на изучаването на механизмите на мозъчната дейност, той създаде учението за висшата нервна дейност, което е естествено-научната основа на материалистичното разбиране за природата на съзнанието като висша функция на човешкия мозък.

И. П. Павлов е учител на много видни съветски физиолози. Сред тях трябва да се спомене ЛА.Орбели- създател на еволюционната физиология, разработчик на много въпроси, свързани с двигателната активност.

Бяха и ученици на И. П. Павлов К.М.Биков- изучава условно-рефлекторната регулация на дейността на вътрешните органи;

G.V.Folbort- допринесе за изучаването на храносмилателните процеси и проблемите на умората и възстановяването;

П.С.Купалов- изучава различни модели на условни рефлексни реакции;

П. К. Анохин- изложи концепцията за системна дейност нервна система.

Основни представители на домашната физиология са Н.Е.ВведенскиИ А.А.Ухтомски. НЕ. Введенски открива явленията оптимум и песимум в мускулите, формулира концепцията за лабилността на нервите и мускулите и създава учението за парабиозата. Идеите на Н. Е. Введенски са доразвити в лабораториите на неговия ученик А. А. Ухтомски, който открива закона доминантив дейността на нервната система.

Сред съвременните съветски физиолози трябва да се посочат следните учени: Е. А. Асратян, А. Б. Коган, П. Г. Костюк, М. Е. Маршак, М. В. Сергиевски, В. Н. Черниговски, А. М. Уголев, Н. Бехтереваи много други и т.н.

Лекция 2

"Невромускулна физиология"

план:

1. Видове моторни единици.

2. Мускулен състав.

3. Мускулна сила и фактори, които я определят.

1 въпрос.Моторни агрегати

Основните морфо-функционални елементи на нервно-мускулния апарат на скелетните мускули са моторен блок(DE). Включва моторния неврон гръбначен мозъкс мускулни влакна, инервирани от неговия аксон. Вътре в мускула този аксон образува няколко крайни разклонения. Всеки такъв клон образува контакт - нервно-мускулен синапс върху отделно мускулно влакно. Нервните импулси, идващи от моторния неврон, предизвикват контракции на определена група мускулни влакна. Двигателните единици на малките мускули, които извършват фини движения (мускулите на окото, ръката), съдържат малък брой мускулни влакна. В големите мускули те са стотици пъти повече.

Мускулните влакна в различните мускули имат различни силни страни, скоростта и продължителността на контракцията, както и умората. Ензимите в тях имат различна активност и са представени в различни изомерни форми. Има забележима разлика в съдържанието на дихателните ензими - гликолитични и окислителни. Въз основа на съотношението на миофибрилите, митохондриите и миоглобина се разграничават бяло, червеноИ междинни влакна. Според функционалната си характеристика мускулните влакна се делят на бързо бавноИ междинен. Ако мускулните влакна се различават доста рязко в АТФазната активност, степента на активност на дихателните ензими варира значително, следователно, заедно с белите и червените, има и междинни влакна. В мускулната тъкан различни влакна често са подредени в мозаечен модел. Мускулните влакна се различават най-забележимо в молекулярната организация на миозина. Сред различните му изоформи има две основни - „бързи“ и „бавни“. При извършване на хистохимични реакции те се отличават с АТФазна активност. Активността на респираторните ензими също корелира с тези свойства. Обикновено в бързите влакна преобладават гликолитичните процеси, те са по-богати на гликоген и съдържат по-малко миоглобин, поради което се наричат ​​още бели. При бавните влакна, напротив, активността на окислителните ензими е по-висока, те са по-богати на миоглобин и изглеждат по-червени.

Всички MU, в зависимост от техните функционални характеристики, се разделят на 3 групи:

аз Бавно и неуморно. Те се образуват от "червени" мускулни влакна, които имат по-малко миофибрили. Скоростта и силата на свиване на тези влакна са относително малки, но те не се уморяват лесно. Поради това те се класифицират като тонизиращи. Регулирането на контракциите на такива влакна се извършва от малък брой моторни неврони, чиито аксони имат малко крайни разклонения. Пример за това е солеусният мускул.

II V. Бързо, лесно се уморява. Мускулните влакна съдържат много миофибрили и се наричат ​​"бели". Те се свиват бързо и развиват голяма сила, но се уморяват бързо. Затова се наричат фаза. Моторните неврони на тези двигателни единици са най-големите и имат дебел аксон с множество крайни разклонения. Те генерират високочестотни нервни импулси. Например мускулите на окото.

II А. Бързо, устойчиво на умора(междинен).

Всеки мускул се състои от влакна, обозначени като S (ST) влакна (бавни влакна) - бавни влакна и FF влакна - бързи влакна. S-влакната, които са с високо съдържание на миоглобин (червен мускулен пигмент), също се наричат ​​червени влакна. Включват се при натоварвания в рамките на 20-25% от максималната сила и имат добра издръжливост. FT влакната, които имат ниско съдържание на миоглобин в сравнение с червените влакна, се наричат ​​още бели влакна. Те се характеризират с висока контрактилна скорост и способност да развиват голяма сила. В сравнение с бавно съкращаващите се влакна, те могат да се свиват два пъти по-бързо и да произвеждат 10 пъти повече сила. FT влакната от своя страна се разделят на FTO и FTG влакна: името им се определя от метода на получаване на енергия. Производството на енергия във FTO влакната се извършва по същия начин, както в ST влакната, главно чрез окисление, в резултат на което глюкозата и мазнините в присъствието на кислород се разграждат до въглероден диоксид (CO2 и вода (H20). Поради факта, че този процес на разграждане протича сравнително икономично (за всяка молекула глюкоза, по време на разграждането на мускулния гликоген, 39 енергийни фосфатни съединения се натрупват за производство на енергия), FTO влакната също имат относително висока устойчивост на умора. Натрупването на енергия в FTG влакната се извършва главно чрез гликолиза , т.е. глюкозата в отсъствието на кислород, тя се разлага до лактат, който все още е относително богат на енергия. Поради факта, че този процес на разлагане е неикономичен (за всяка глюкозна молекула само 3 енергийни фосфатни съединения се натрупват за енергия), FTG влакната се уморяват сравнително бързо, но въпреки това са в състояние да развият по-голяма сила и като правило се активират по време на субмаксимални и максимални мускулни контракции

Таблица. Опростено представяне на спектъра на мускулните влакна

Въпрос 2.Мускулен състав.

Мускулният състав може да варира значително в броя на двигателните единици, а двигателните единици от своя страна могат да бъдат съставени от много различен брой мускулни влакна. Всички мускулни влакна на една двигателна единица принадлежат към един и същи тип влакна (FT или ST влакна). Мускулите, чиято функция е да извършват много фини и прецизни движения (например мускулите на очите или пръстите), обикновено имат голям брой двигателни единици (от 1500 до 3000); те съдържат малък брой мускулни влакна (от 8 до 50). Мускули, които извършват относително груби движения (напр. големи мускуликрайници), като правило имат значително по-малък брой двигателни единици, но с Голям бройвлакна за всеки (от 600 до 2000). Например бицепсът може да съдържа повече от милион влакна. Тези мускулни влакна, заедно с техните нервни окончания, образуват повече от 600 двигателни единици, така че една двигателна клетка на предния рог на гръбначния мозък инервира около 1500 мускулни влакна със своите процеси. В тибиалния мускул около 1600, а в задните мускули - до 2000 мускулни влакна се инервират от една клетка на предния рог, като по този начин във всеки случай образуват двигателна единица. Броят на влакната в двигателните единици на всеки мускул обаче не е еднакъв, например бицепсът може да има 1000, 1200, 1400 или 1600 влакна.

Присвояването на мускулните влакна на конкретна двигателна единица се определя от природата и не може да бъде променено чрез тренировка. Моторните единици се активират според закона „всичко или нищо". Така, ако се изпрати импулс от тялото на двигателната клетка на предния рог на гръбначния мозък по нервните пътища, тогава или всички мускулни влакна на двигателя единица реагира на него или никаква.За бицепса това означава следното: с нервен импулс с необходимата сила се съкращават всички контрактилни елементи (миофибрили) на всички (приблизително 1500) мускулни влакна на съответната двигателна единица.

Всеки човек има индивидуалност комплект S-i FF влакна, чийто брой, както показват изследванията, не може да се промени със специално обучение. Средният човек има приблизително 40% бавни влакна и 60% бързи влакна. Но това е средна стойност (за всички скелетни мускули), мускулите изпълняват различни функции и следователно могат значително да се различават един от друг в състава на влакната. Например мускулите, които извършват много статична работа (soleus), често имат голям брой бавни ST влакна, докато мускулите, които извършват предимно динамични движения (бицепс), често имат голям брой FT влакна. Въпреки това, както показват многобройни проучвания, има и значителни индивидуални отклонения. Открит е в мускула на прасеца на бегачи на дълги разстояния и в делтоидния мускул на плувци на дълги разстояния. 90% са бавни влакна, а при спринтьорите мускулът на прасеца има до 90% бързи влакна. Тези индивидуални поразителни стойности на разпределението на фибрите вероятно не могат да бъдат обяснени с обучение, а са определени генетично. Това се потвърждава по-специално от факта, че въпреки хармоничното развитие на скоростната сила на ръцете и краката, боксьор или фехтовач може например да има изключително „бързи крака“ и „бавни ръце“. Присъщото изобилие от бързи FF влакна изглежда е причината за това несъответствие. Фактът, че добрите представители на спортове, където издръжливостта е особено необходима (маратонци, шосейни колоездачи и др.), имат предимно преобладаване на бавни S-влакна, а елитните спортисти, които демонстрират скоростна сила (спринтьори, копиехвъргачи, гюлехвърлячи) ), имат висок процент бързи FF влакна, което показва специално предразположение към тези спортове. На пръв поглед изглежда, че тази позиция е противоречива, тъй като е установено, че щангистите - победители в различни състезания - имат изключително балансирано съотношение на FF и S влакна. Все пак трябва да се вземе предвид специфичната работа на щангиста: опора и задържане, което до голяма степен се извършва от S-влакна.

подходящо силови тренировкивъзможно е сравнително бързо да се преобразуват FF влакна във FR влакна. Това прави възможно постигането на добра издръжливост дори за тези спортисти, които, притежавайки много бързи FF влакна, биха изглеждали по-подходящи за проява на максимална и скоростна сила. Въпреки факта, че обучението не може да промени наследствената връзка между S и FF влакна, свойствата на влакната, макар и в определени граници, все пак се адаптират към представените специфични стимули ( напречно сечение, време на свиване, доставка на енергийни носители и митохондрии и др.).

Въпрос.

Силата на двигателната единица зависи по-специално от броя на нейните мускулни влакна. Двигателните единици с малък брой влакна развиват теглителна сила от само няколко милинютона по време на едно свиване. Моторни единици с голям брой влакна - няколко нютона. Силовият потенциал на отделна двигателна единица е сравнително малък, така че няколко двигателни единици са „свързани" едновременно, за да извършат движение. Колкото по-високо е съпротивлението, което се преодолява, толкова повече двигателни единици трябва да извършат движението.

Всяка двигателна единица има свой индивидуален праг на възбуждане, който може да бъде нисък или висок. Ако импулсният залп (нервно дразнене, причиняващо мускулна контракция) е слаб, тогава се активират само двигателни единици с нисък праг на възбуждане. Ако импулсният залп се засили, започват да реагират допълнителни двигателни единици с по-висок праг на възбуждане. С увеличаване на съпротивлението се активират повече двигателни единици. Скоростта на отделните прагове на възбуждане зависи главно от състоянието на двигателните единици. Да продължи дейността на двигателните единици, които се уморяват от: а)натрупване на киселинни метаболитни продукти (лактат, CO2); б) изчерпване на енергийните носители (енергийни фосфати, гликоген и др.); в) нервно превъзбуждане (в двигателната единица или в кората на главния мозък), изискват се все повече волеви усилия.

Интрамускулна координация и честота на импулса

Постоянната промяна в броя на моторните единици, участващи в движението (пространствена сумация) и промяната в честотата на нервните импулси (времева сумация) се регулират от много фина градация на контрактилната сила на мускула.

Пространствено сумиране. За извършване на движение могат да се набират различен брой двигателни единици поради механизма на стъпаловидно развитие на силата. Въпреки това, този механизъм, поради диференцираната структура на мускулите, е много разнороден. Броят на стъпките се определя от броя на двигателните единици, които изграждат мускула; размерът на стъпките зависи по-специално от броя, диаметъра и структурата на мускулните влакна, които има съответната двигателна единица. Например, мускулите на пръстите на ръката съдържат изключително много двигателни единици с малък брой влакна (многобройни малки стъпки), така че силата, с която те извършват движения, може да бъде „степенувана“ с помощта на пространствено сумиране много по-фино от силата на бицепса, който има относително малък брой двигателни единици и голям брой влакна (няколко големи стъпки).

Времево сумиране.Ако една двигателна единица се активира само чрез изкуствена стимулация, като електрическа стимулация, тогава всички нейни мускулни влакна се скъсяват и след това отново се отпускат.

Въпреки това, в здраво тяло при естествени условия не се появяват доброволни единични импулси или контракции. Мускулната контракция винаги се причинява от поредица от импулси в секунда. Ако вторият контрактилен импулс се приложи преди края на фазата на релаксация на влакната, тогава в този случай второто свиване ще бъде насложено върху първото. Последицата от това е по-високо развитие на силата. Ако трябва да се развие по-голяма сила, вторият импулс трябва вече да достигне влакната на двигателната единица малко преди края на фазата на свиване. Тогава влакната ще се свият отново, преди да започне фазата на релаксация; намаляването на напрежението или силата в този случай е невъзможно. Последващите намаления следват от предишните. Когато накрая многобройните нервни импулси започнат да се следват достатъчно бързо, индивидуалните контракции напълно се припокриват. По този начин, за разлика от единичната контракция, се постигат много по-силни контракции на мускулните влакна, което води до 3-4 пъти покачване на силата. Това явление се нарича титанично свиване. Честотата на импулсите, необходими за пълна тетанична контракция, се определя от съответния тип влакно на двигателната единица. Поради факта, че бързите FT влакна, в сравнение с бавните ST влакна, се свиват и отпускат много по-бързо, импулсите също трябва да влизат във влакната на по-кратки интервали, за да се предотврати тяхното отпускане и по този начин да се развие по-голяма сила.

Следователно, в бързите двигателни единици, нискочестотните импулси (7-10 на секунда) причиняват само леко напрежение и същата сила, средночестотните импулси (25-30 на секунда) съответно причиняват умерено напрежение и сила, високочестотните импулси (от 45 на s и повече) ) - максимално напрежение и максимална сила. За бавни двигателни единици, състоящи се от S-влакна, само 20 импулса в секунда могат да бъдат достатъчни, за да изчерпят силовия си потенциал. Само с един времеви интервал между импулсите, най-благоприятен за съответната двигателна единица, може да се постигне оптимален ефект на времева сумация. По-високата скорост на запалване за дадена двигателна единица не може да доведе до по-силно свиване и следователно увеличаване на силата. Продължителността на едно титанично съкращение може да надвиши продължителността на едно съкращение десетки и хиляди пъти. Мускул, състоящ се предимно от S-влакна, които са по-устойчиви на ефектите от умората, може да поддържа титанична контракция, обикновено много по-дълго от мускул, който съдържа предимно FF влакна, които бързо се уморяват. В опростено представяне, "сътрудничеството" на пространственото и времевото сумиране се случва, както следва: малките изисквания за мощност се задоволяват от бавни двигателни единици от ST-влакна с нисък праг на възбуждане. Тъй като изискванията за мощност се увеличават, двигателните единици с по-висок праг на възбуждане се задоволяват активиран (пространствено сумиране) В същото време, поради увеличаване на честотата на импулсите, мощността на силата на вече работещите единици с нисък праг се увеличава (времева сумация) С по-нататъшно увеличаване на изискванията за сила, все повече и повече бързи двигателни единици постепенно ще се включва в работата, която може да „започне“ от по-високи честоти и да въвлече в активно състояние по-голям честотен диапазон. За да преодолеят максималното съпротивление, силови тренирани атлети ангажират около 85% от двигателните си единици при оптимални импулсни честоти. Поради факта, че „бавните” звена имат по-малко мускулни влакна и поради тази причина развиват по-малко сила от „бързите” звена, често при усилие от 25% се мобилизират около 50% от наличните звена. Участието на сравнително голям брой малки двигателни единици в незначителна силова работа позволява по-фина регулация на мускулната активност, отколкото при големи силови натоварвания. Според резултатите от последните изследвания, процесите на времево сумиране (честота на импулса) са условно податливи на обучение, дори ако това обучение се извършва в много сложни общи отношения. Обучената двигателна единица може да се съкращава по-бързо, да обработва по-високи импулсни честоти и да развива по-голяма сила.

Когато силата на скоростта, която се произвежда предимно от бързи FT влакна, се противодейства от умерено до високо съпротивление, се активират голям брой къси-къси двигателни единици. поредица от импулси.Този т.нар начална инервацияпредизвиква нарастващ и силен процес на свиване. Експлозивното начало на контракция е последвано от блокиране на сигнала (биоелектрическо заглушаване), по време на което двигателните единици се свиват с висока скорост. Такива скоростно-силови движения се наричат ​​още балистични движения. Те са предварително програмирани в мозъка и се изпълняват с толкова висока скорост, че обратна връзка не се задейства по време на тяхното изпълнение, което прави движението невъзможно да се коригира по време на изпълнението му. Продължителността на биоелектрическото мълчание след първоначалната инервация зависи главно от големината на преодоляното съпротивление. Ако съпротивлението е толкова голямо, че вече не се получава ускорение по време на свободно свиване, тогава следва нова серия от импулси, придружени от биоелектрическо мълчание, поради което се осигурява по-нататъшно ускорение. Ако съпротивлението е толкова голямо, че серия от импулси и последващо блокиране на сигнала не се появяват, тогава съпротивлението ще бъде преодоляно от импулси с много висока честота. Движенията, които се характеризират с кратка поредица (серия) от импулси, последвани от блокиране на сигнала и балистично свиване, имат ясно изразен скоростно-силов характер. Движенията, характеризиращи се с поредица от импулси с много висока честота, се характеризират с максимална сила.

Когато скелетният мускул работи за силова издръжливост и преодолява леко или умерено съпротивление, при което честотата на импулса не достига максимум, активността на двигателните единици се извършва алтернативно (асинхронна активност). Това означава, че според необходимата сила се активират само определена част от двигателните единици и по този начин се получава движение. Другата част от двигателните единици са в неактивно състояние и се съкращават пасивно. С увеличаване на умората двигателните единици, които преди това са били активни, се изключват и вместо тях започват да работят активно други двигателни единици, които преди това са били неактивни. При нормални условия човек, извършващ статична или динамична работа с преодолим характер, не може едновременно да включи всички двигателни единици на мускула в движение. Високо тренирани спортисти в спортове, в които силата е основният компонент на представянето (вдигане на тежести, борба, хвърляне на лека атлетика) са в състояние активно и едновременно да свържат до 85% от своите мускулни влакна, за да извършват движения и по този начин да развият по-голяма сила. Необучените индивиди обикновено могат да активират само до 60%. Способността за синхронно управление на двигателните единици се нарича интрамускулна (вътремускулна) координация.Нивото му може да се счита за високо, ако спортистът, от една страна, има изразена способност за диференциране на силата и, от друга страна, може едновременно да активира висок процент двигателни единици. Под хипноза или електрическа стимулация (100 Hz и повече) нетрениран човек може едновременно да набира значително повече двигателни единици и по този начин да увеличи силата им с почти 35%. Трениран човек, при условия, независещи от силата на волята, може да увеличи силовия си потенциал само с 10%. Разликата между доброволно мобилизираната максимална сила и неволно активираната сила се нарича липса на сила. INВ тренировъчната практика силовият дефицит най-често се определя от разликата в силата, развита в статичен и динамично-нисък режим. Това определение е възможно, тъй като силата, развита по време на принудително разтягане на мускулите (динамична работа с отстъпчив характер), обикновено е с 10-35% по-голяма от силата, която може да бъде мобилизирана по време на статична работа. По този начин, по отношение на показателите за сила, постигнати, от една страна, чрез електрическа стимулация на мускулите в статичен режим и, от друга страна, чрез принудително разтягане на мускулите в динамичен режим, има пълно съответствие. В долния режим на работа допълнителни двигателни единици се активират независимо от волята, т.е. при тези условия големината на силата практически не зависи от нивото на вътремускулна координация. Трябва да се има предвид, че предизвиканите и произволните сили могат да се сравняват помежду си само когато се прилагат при сравними условия (например под същия ъгъл в ставите).

Експериментално беше възможно да се докаже, че величината на развитие на силата по време на принудително мускулно разтягане се увеличава с увеличаване на скоростта, докато в режима на преодоляване на работа тя намалява с увеличаване на скоростта.

Процес на взаимодействие различни видовевлакна все още не е напълно изяснен. Схематично може да се представи по следния начин. При натоварвания под 25% от максималната сила първи започват да функционират предимно бавни влакна. Веднага щом техните енергийни резерви се изчерпят, бързите влакна се „свързват". След като енергийните резерви на бързите влакна се изразходват, работата ще трябва да спре, настъпва изтощение. Ако натоварването на мощността се увеличи от ниски до максимални стойности, тогава, според на Costill (1980), така нареченият „ефект на наклона“, когато почти всички влакна участват в движението. По всяка вероятност е валиден принципът на участието на различни видове влакна в мускулната дейност. за всички движения. Първо се активират бавните влакна, а малко по-късно, когато нуждата от сила надхвърли 25% от максималната, се включват и бързите влакна. При експлозивни движения интервалът от време между началото на свиването на бавни и бързи влакна е минимален (само няколко ms). По този начин началото на свиване в двата вида влакна се случва почти едновременно, но бързите влакна се съкращават много по-бързо и достигат максимума на силата си по-рано (приблизително 40-90 ms), отколкото бавните влакна (приблизително 90-140 ms), следователно, експлозивна сила , които трябва да се реализират в рамките на 50-120 ms, „реагират“ главно бързите влакна Скоростта на свиване на бързите и, макар и в много по-малка степен, бавните влакна може да се увеличи чрез тренировка специални методиразвитие на максимална и скоростна сила. Упражненията за многократно експлозивно преодоляване на субмаксималните съпротивления могат да помогнат, например, да се намали времето на свиване (от началото на свиването до постигане на максимална сила) на бързите влакна до приблизително 30 ms и на бавните влакна до приблизително 80 ms. Името „бързо влакно“ или „бавно влакно“ не означава, както понякога се тълкува погрешно, че относително бързите движения се извършват изключително от бързи влакна, а бавните движения само от бавни влакна. За включването на влакната в работата решаваща е мобилизираната сила, т.е. количеството, необходимо за преместване на масата (тежестта), както и големината на ускорението на тази маса. Според наличната днес информация, както голямото ускорение на малка тежест (висока скорост на движение), така и незначителното ускорение на голяма тежест (бавна скорост на движение) се извършват поради интензивното участие на бързи мускулни влакна. Експлозивните сили, насочени към преодоляване на стационарни съпротивления (статичен режим на работа, скорост на движение = 0 m/s), също се причиняват предимно от бързи влакна.

Лекция 3

„Контрактилна дейност

скелетни мускули"

план:

1. Теории за мускулната контракция.

2. Единична и тетанична контракция.

3. Теории за тетанус.

4. Форми и видове мускулни контракции.

Наблюденията върху жизнената дейност на животните и човешките организми се провеждат от дълбока древност. За 14-15 век пр.н.е. В древен Египет, когато правели мумии, хората познавали добре вътрешните органи на човека. В гробницата на лекаря фараон Унас са открити изображения на древни медицински инструменти. В древен Китай до 400 болести са били изненадващо фино разграничени само от пулса. През IV-V век пр.н.е. д. вече съществуваше учение за функционално важни точки на тялото, което сега се превърна в основа за съвременни методидиагностика и лечение. Древна Индия става известна със своите специални билкови рецепти и въздействието на йога и дихателните упражнения върху тялото. IN Древна ГърцияПървите идеи за функциите на мозъка и сърцето са изразени през 4-5 век пр.н.е. д. Хипократ (460-377 г. пр. н. е.) и Аристотел (384-322 г. пр. н. е.), а в Древен Рим през 11 век пр. н. е. - лекарят Клавдий Гален (201-131 г. пр. н. е.).

Като експериментална наука физиологията възниква през 17 век сл. н. е., когато английският лекар У. Харви открива кръвообращението. През същия период френският учен Р. Декарт въвежда понятието рефлекс (отражение), описвайки пътя на външната информация към мозъка и обратния път на двигателния отговор. Трудовете на брилянтния руски учен М. В. Ломоносов и немския физик Г. Хелмхолц за трикомпонентната природа на цветното зрение, трактатът на чеха Г. Прохазка за функциите на нервната система и наблюденията на италианеца Л. Галвани за животинското електричество в нервите и мускулите бележи 18 век. През 19 век се развиват идеите на английския физиолог К. Шерингтън за интегративните процеси в нервната система, изложени в известната му монография от 1906 г. Първите изследвания на умората са извършени от италианеца А. Мосо. Открити промени в постоянните кожни потенциали по време на дразнене при хора I.R. Тарханов (феномен Тарханов).

През 19 век трудовете на основателя на руската физиология I.M. Сеченов (1829-1905) полага основите за развитието на много области на физиологията - изследване на кръвните газове, процесите на умора и " активна почивка“, и най-важното - откриването през 1862 г. на инхибирането в централната нервна система и развитието на физиологичните основи на човешките психични процеси, което показва рефлексния характер на човешките поведенчески реакции. По-нататъшно развитие на идеите на И.М Сеченова следва два пътя. От една страна, изследването на фините механизми на възбуждане и инхибиране е извършено в Санкт Петербургския университет N.E. Введенски (1852-1922). Той създава идеята за физиологичната лабилност като високоскоростна характеристика на възбудата и доктрината за парабиозата като обща реакция на нервно-мускулната тъкан към дразнене. Тази посока по-късно е продължена от неговия ученик А.А. Ухтомски (1875-1942), който, докато изучава координационните процеси в нервната система, открива феномена на доминантата (доминиращия фокус на възбуждане) и ролята в тези процеси на асимилация на ритъма на стимулация. От друга страна, в условията на хроничен експеримент върху цял организъм, И.П. Павлов (1849-1936) е първият, който създава учението за условните рефлекси и развива нова глава от физиологията - физиологията на висшата нервна дейност. В допълнение, през 1904 г., за работата си в областта на храносмилането, I.P. Павлов, един от първите руски учени, получава Нобелова награда. Физиологичните основи на човешкото поведение и ролята на комбинираните рефлекси са разработени от V.M. Бехтерев.

Други изключителни руски физиолози също имат голям принос за развитието на физиологията: академик L.A. Орбели, основател на еволюционната физиология и адаптология; Академик К.М. Биков, който изучава условните рефлекторни ефекти на кората върху вътрешните органи; Академик П. К. Анохин, който създава учението за функционалната система; Академик М.Н. Ливанов, основател на руската електроенцефалография; Академик В.В. Ларин, който развива космическата физиология; НА. Бърнстейн, основател на физиологията на дейността и много други физиолози.

1.3 Общи принципи на физиологията и нейните основни понятия

Живите организми са отворени системи, които не са затворени сами по себе си, а са неразривно свързани с външната среда. Те се състоят от протеини и нуклеинови киселини и са способни на авторегулация и самовъзпроизвеждане. Основните свойства на живия организъм включват: метаболизъм, раздразнителност (възбудимост), подвижност, самовъзпроизвеждане (възпроизводство, наследственост), саморегулация (поддържане на хомеостаза, адаптивност).

1.3.4 Основни функционални характеристики на възбудимите тъкани

Общо свойство на всички живи тъкани е раздразнителността, т.е. способността за промяна на метаболизма и енергията под въздействието на външни влияния. Сред всички живи тъкани на тялото особено се отличават възбудимите тъкани (нервни, мускулни и жлезисти), чиято реакция на дразнене е свързана с появата на специални форми на активност - електрически потенциали и други явления.

Основните функционални характеристики на възбудимите тъкани са възбудимост и лабилност.

Възбудимостта е свойството на възбудимите тъкани да отговарят на дразнене със специфичен процес на възбуждане. Този процес включва електрически, йонни, химични и термични промени, както и специфични прояви на възбудимост. В нервните клетки такива прояви включват импулси на възбуждане, в мускулни клетки - свиване или напрежение, в жлезисти клетки - освобождаване на определени вещества. Представлява преход от състояние на физиологичен покой към активно състояние. Нервната и мускулната тъкан също се характеризират със способността да предават това активно състояние на съседни области - т.е. проводимост.

Възбудимите тъкани се характеризират с два основни нервни процеса - възбуждане и инхибиране. Инхибирането е активно забавяне на процеса на възбуждане. Взаимодействието на тези два процеса осигурява координацията на нервната дейност в целия организъм.

Прави се разлика между локално (или местно) възбуждане и разпространение. Локалното възбуждане представлява незначителни промени в повърхностната мембрана на клетките, а разпространяващото се е свързано с предаването на целия комплекс от физиологични промени (импулс на възбуждане) по нервната или мускулната тъкан. За измерване на възбудимостта те използват определението за праг, т.е. минималното количество стимулация, при което възниква разпространяващо се възбуждане. Праговата стойност зависи от функционалното състояние на тъканта и от характеристиките на стимула, който може да бъде всяка промяна във външната среда (електрическа, термична, механична и др.). Колкото по-висок е прагът, толкова по-ниска е възбудимостта и обратно. Възбудимостта може да се увеличи по време на оптимална физическа активност и да намалее с умора.

Лабилността е скоростта на процеса на възбуждане в нервната и мускулната тъкан. Концепцията за лабилност или функционална мобилност е предложена от N.E. Введенски през 1892 г. Като една от мерките за лабилност N.E. — предложи Введенски максимална сумавълни на възбуждане (електрически потенциал на действие), които могат да бъдат възпроизведени от тъканта за 1 s в съответствие с ритъма на стимулация. Лабилността характеризира скоростните свойства на тъканта. Увеличава се под въздействието на дразнене и тренировка.

1.3.5 Неврохуморална регулация на функциите

При най-простите едноклетъчни животни една единствена клетка изпълнява различни функции. Усложняването на дейността на тялото в процеса на еволюцията доведе до разделяне на функциите на различни клетки - тяхната специализация. За да се контролират такива сложни многоклетъчни системи, древният метод за прехвърляне на вещества, регулиращи жизнената дейност, чрез течни среди на тялото вече не беше достатъчен.

Регулирането на различни функции при високоорганизирани животни и хора се осъществява по два начина: хуморален (чрез кръв, лимфа и тъканна течност) и нервен.

Хуморалната регулация на функциите действа сравнително бавно и не може да осигури спешни реакции на тялото (бързи движения, незабавна реакция на спешни стимули). За разлика от това нервната регулация, осъществявана от нервната система, осигурява бърз и точен контрол на различни части на целия организъм и предаване на съобщенията до точния адресат. И двата механизма са взаимосвързани, но нервната система играе водеща роля в регулирането на функциите.

В регулирането на функционалното състояние на органите и тъканите участват специални вещества - невропептиди, секретирани от хипофизната жлеза и нервните клетки на гръбначния и главния мозък. В момента са описани около 100 такива вещества, които са фрагменти от протеини и могат да променят функционалното състояние на клетките, без да ги възбуждат. Те засягат съня, процесите на учене и памет, мускулния тонус (по-специално постуралната асиметрия), причиняват неподвижност или обширни мускулни крампи и имат аналгетичен ефект.

1.3.6 Рефлексен механизъм на нервната система

Рефлексният механизъм е основният в дейността на нервната система. Рефлексът е отговорът на тялото на външно дразнене, осъществяван с участието на нервната система.Невронният път на рефлекса се нарича рефлексна дъга. Обикновено рефлексната дъга включва: перцептивна формация - рецептор; чувствителен (аферентен) неврон, който свързва рецептора с нервните центрове; междинни (интеркаларни) неврони на нервните центрове; еферентен (двигателен) неврон, свързващ нервните центрове с периферията; работен орган (ефектор), който реагира на дразнене – мускул или жлеза. Най-простите рефлексни дъги включват само две нервни клетки, но много рефлексни дъги в тялото се състоят от значителен брой различни неврони, разположени в различни части на централната нервна система. Извършвайки реакции, нервните центрове изпращат команди до работния орган (например скелетния мускул) чрез еферентни пътища, които действат като директни комуникационни канали. По време на рефлексния отговор рецепторите, разположени в работния орган, и други рецептори в тялото изпращат информация за резултата от действието до централната нервна система. Аферентните пътища на тези съобщения са канали за обратна връзка. Получената информация се използва от нервните центрове за контрол на по-нататъшни действия, т.е. спиране на рефлексната реакция, нейното продължаване или промяна. Следователно основата на рефлексната дейност не са отделни рефлексни дъги, а затворени рефлексни пръстени, образувани от директни и обратни връзки на нервните центрове с периферията.

1.3.7 Хомеостаза

Вътрешната среда на тялото, в която живеят всичките му клетки, е кръв, лимфа и интерстициална течност. Вътрешната среда се характеризира с относително постоянство - хомеостаза на различни показатели, тъй като всякакви промени в нея водят до нарушаване на функциите на клетките и тъканите на тялото. Постоянните показатели на хомеостазата включват: температурата на вътрешните части на тялото, поддържана в рамките на 36-37 ° C; киселинно-базов баланс на кръвта, характеризиращ се със стойност на рН = 7,4-7,35; осмотично кръвно налягане (7,6-7,8 атм.); концентрация на хемоглобин в кръвта - 130-160 г. ּlֿ¹ и др.

Хомеостазата не е статично явление, а динамично равновесие. Способността за поддържане на хомеостаза в условия на постоянен метаболизъм и значителни колебания във факторите на околната среда се осигурява от комплекс от регулаторни функции на тялото. Тези регулаторни процеси за поддържане на динамично равновесие се наричат ​​хомеокинеза.

Степента на изместване на показателите за хомеостаза поради значителни колебания в условията на околната среда или по време на тежка работа за повечето хора е много малка. Например, дългосрочна промяна на pH на кръвта само с 0,1 -0,2 може да доведе до смърт на тялото. В същото време в общата популация има определени индивиди, които могат да понесат много по-големи промени в показателите на вътрешната среда. При висококвалифицирани бегачи, в резултат на голям прием на млечна киселина от скелетните мускули в кръвта по време на бягане на средни и дълги разстояния, рН на кръвта може да намалее до стойности от 7,0 и дори 6,9.

1.3.8 Възникване на възбуждане и неговото изпълнение

1.3.8.1 Мембранни потенциали. Клетъчната мембрана се състои от двоен слой от липидни молекули, между които свободно плуват бучки от протеинови молекули. Някои от тях проникват през мембраната. Някои от тези протеини имат специални пори или йонни канали, през които могат да преминат йони, участващи в образуването на мембранни потенциали (фиг. I-A).

Два специални протеина играят основна роля в възникването и поддържането на потенциала на мембраната в покой. Един от тях действа като специална натриево-калиева помпа, която, използвайки енергията на АТФ, активно изпомпва натрий от клетката и калий в клетката. В резултат на това концентрацията на калиеви йони вътре в клетката става по-висока, отколкото в течността, измиваща клетката, а натриевите йони стават по-високи извън нея.

А - двоен слой липиди, b - мембранни протеини.

A: канали за „изтичане на калий“ (1), „натриево-калиева помпа“ (2)

И натриев канал, който е затворен в покой (3).

B: натриев канал (1) се отваря при възбуждане, навлизане на натриеви йони в клетката и промяна на зарядите от външната и вътрешната страна на мембраната

Фигура 1.1 – Мембрана на възбудими клетки в покой (А) и по време на възбуда (В) (Според: B. Albert et al., 1986)

Вторият протеин служи като канал за изтичане на калий, през който калиевите йони, поради дифузия, се стремят да напуснат клетката, където се намират в излишък. Калиевите йони, напускащи клетката, създават положителен заряд върху външната повърхност на мембраната. В резултат на това вътрешната повърхност на мембраната става отрицателно заредена спрямо външната повърхност. По този начин мембраната в покой е поляризирана, т.е. има определена потенциална разлика от двете страни на мембраната, наречена потенциал на покой. То е равно приблизително на минус 70 mV за неврон и минус 90 mV за мускулно влакно. Потенциалът на мембраната в покой се измерва чрез вкарване на тънкия връх на микроелектрод в клетката и поставяне на втория електрод в околната течност. В момента, в който мембраната се пробие и микроелектродът влезе в клетката, на екрана на осцилоскопа се наблюдава изместване на лъча, пропорционално на стойността на потенциала на покой.

Основата за възбуждането на нервните и мускулните клетки е увеличаването на пропускливостта на мембраната за натриеви йони - отварянето на натриевите канали. Външната стимулация предизвиква движение на заредени частици вътре в мембраната и намаляване на първоначалната потенциална разлика от двете страни или деполяризация на мембраната. Малки количества деполяризация водят до отваряне на част от натриевите канали и леко проникване на натрий в клетката. Тези реакции са подпрагови и предизвикват само локални (локални) изменения.

С увеличаване на стимулацията промените в мембранния потенциал достигат прага на възбудимост или критично ниво на деполяризация - около 20 mV, докато стойността на потенциала на покой намалява до приблизително минус 50 mV. В резултат на това значителна част от натриевите канали се отварят. Получава се лавинообразно навлизане на натриеви йони в клетката, което води до рязка промяна на мембранния потенциал, който се записва като акционен потенциал. Вътрешната страна на мембраната в мястото на възбуждане се оказва положително заредена, а външната страна - отрицателно (Фигура 1.1-B).

Целият този процес отнема 1-2 ms, след което вратата на натриевия канал се затваря. В този момент пропускливостта за калиеви йони, която бавно нараства по време на възбуждане, достига голяма стойност. Калиевите йони, напускащи клетката, причиняват бързо намаляване на потенциала за действие. Окончателното възстановяване на първоначалния заряд обаче продължава известно време. В тази връзка потенциалът за действие се разграничава между краткотрайна част с високо напрежение - пик (или пик) и дългосрочни малки колебания - следови потенциали. Потенциалът на действие на моторните неврони има пикова амплитуда около 100 mV и продължителност около 1,5 ms; в скелетните мускули амплитудата на потенциала на действие е 120-130 mV и продължителността е 2-3 ms.

По време на процеса на възстановяване от акционния потенциал, работата на натриево-калиевата помпа гарантира, че излишните натриеви йони се „изпомпват“ и изгубените калиеви йони се „изпомпват“ навътре, т.е. връщане към първоначалната асиметрия на тяхната концентрация върху двете страни на мембраната. Около 70% от цялата необходима на клетката енергия се изразходва за работата на този механизъм.

Появата на възбуждане (потенциал на действие) е възможна само ако се поддържа достатъчно количество натриеви йони в околната среда около клетката. Големи загуби на натрий от организма (например с пот при продължителна мускулна работа при условия висока температуравъздух) може да наруши нормалната дейност на нервните и мускулните клетки и да намали работоспособността на тялото. При условия на кислородно гладуване на тъканите (например при наличие на голям кислороден дълг по време на мускулна работа) процесът на възбуждане също се нарушава поради увреждане (инактивиране) на механизма за навлизане на натриеви йони в клетката и клетката става невъзбудим. Процесът на инактивиране на натриевия механизъм се влияе от концентрацията на Ca йони в кръвта. С увеличаване на съдържанието на Ca възбудимостта на клетките намалява, а при дефицит на Ca се повишава възбудимостта и се появяват неволни мускулни крампи.

1.3.8.2 Провеждане на възбуждане. Потенциалите на действие (импулси на възбуждане) могат да се разпространяват по нервните и мускулните влакна (Фигура 1.2).

В нервното влакно потенциалът за действие е много силен стимул за съседните участъци на влакното. Амплитудата на потенциала на действие обикновено е 5-6 пъти прага на деполяризация. Това гарантира висока скорост и надеждност.

Между зоната на възбуждане (която има отрицателен заряд на повърхността на влакното и положителен заряд от вътрешната страна на мембраната) и съседната невъзбудена зона на мембраната на нервните влакна (с обратно съотношение на заряда), възникват електрически токове - локални токове. Развива се деполяризация на съседната област, нейната йонна пропускливост се увеличава и се появява акционен потенциал. В този случай потенциалът на покой се възстановява в първоначалната зона на възбуждане. След това възбуждането обхваща следващия участък от мембраната и т.н. Така че с помощта на локални токове възбуждането се разпространява в съседни участъци на нервното влакно, т.е. възниква провеждането на нервен импулс. При провеждането му амплитудата на потенциала на действие не намалява, т.е. възбуждането не избледнява дори при голяма дължина на нерва.

Фигура 1.2 – Схеми на сензорни и моторни неврони

В процеса на еволюция, с прехода от немиелинизирани нервни влакна към миелинизирани, скоростта на предаване на нервните импулси значително се увеличи. Немиелинизираните (немиелинизирани) влакна се характеризират с непрекъснато провеждане на възбуждане, което последователно обхваща всеки съседен участък на нерва. Миелинизираните (пулпни) нерви са почти изцяло покрити от изолираща миелинова обвивка. Йонните токове в тях могат да преминават само в откритите участъци на мембраната - възли на Ранвие, лишени от тази мембрана. По време на провеждането на нервен импулс възбуждането скача от едно прихващане към друго и може да обхване няколко прихващания наведнъж. Това увеличава не само скоростта, но и рентабилността на процеса. Възбуждането не улавя цялата повърхност на мембраната на влакната, а само малка част от нея. Това означава, че се изразходва по-малко енергия за активния транспорт на йони през мембраната по време на възбуждане и по време на процеса на възстановяване.

Скоростта на провеждане в различните влакна е различна. По-дебелите нервни влакна провеждат възбуждане с по-висока скорост: те имат по-големи разстояния между възлите на Ранвие и по-дълги скокове. Най-висока скорост на провеждане имат двигателните и проприоцептивните аферентни нервни влакна - до 100 m/s. В тънките симпатикови нервни влакна (особено в немиелинизираните влакна) скоростта на провеждане е ниска - около 0,5 - 15 m/s (Фигура 1.3).

Фигура 1.3 – Диаграма на разпространението на възбуждане в немиелинизирани (а) и миелинизирани (б) нервни влакна.

По време на развитието на потенциала на действие мембраната напълно губи възбудимост. Това състояние се нарича пълна невъзбудимост или абсолютна рефрактерност. Абсолютната рефрактерност е последвана от относителна рефрактерност, когато потенциал за действие може да възникне само при много силна стимулация. Постепенно възбудимостта се възстановява до първоначалното си ниво.

ПРЕДМЕТ НА ФИЗИОЛОГИЯТА, НЕЙНАТА ВРЪЗКА С ДРУГИ НАУКИ И ЗНАЧЕНИЕ ЗА ФИЗИЧЕСКОТО ВЪЗПИТАНИЕ И СПОРТА

Физиологията е наука за функциите и механизмите на дейност на клетките, тъканите, органите, системите и целия организъм като цяло. Физиологичната функция е проява на жизнена активност, която има адаптивно значение.

физиологията като наука е неразривно свързана с други дисциплини. Базира се на познания по физика, биофизика и биомеханика, химия и биохимия, обща биология, генетика, хистология, кибернетика, анатомия. От своя страна физиологията е в основата на медицината, психологията, педагогиката, социологията, теорията и методиката на физическото възпитание. В процеса на развитие на физиологичната наука от общата физиология се появиха различни специални раздели. физиология на труда, физиология на спорта, аерокосмическа физиология, физиология на подводния труд, физиология, свързана с възрастта, психофизиология и др.

Общата физиология представлява теоретичната основа на спортната физиология. Описва основните модели на дейност на тялото на хора от различни възрасти и полове, различни функционални състояния, механизми на работа на отделните органи и системи на тялото и тяхното взаимодействие. Неговото практическо значение се състои в научното обосноваване на възрастовите етапи на развитие на човешкото тяло, индивидуалните характеристики на отделните хора, механизмите на проявление на техните физически и умствени способности,

характеристики на възможностите за контрол и управление на функционалното състояние на тялото. Физиологията разкрива последствията лоши навиципри хората, обосновава начини за предотвратяване на функционални нарушения и поддържане на здравето. Знанията по физиология помагат на учителите и треньорите в процесите на спортен подбор и спортно ориентиране, в прогнозирането на успеха на състезателната дейност на спортиста, в рационалното изграждане на тренировъчния процес, в осигуряването на индивидуализация на физическата активност и отваря възможността за използване функционалните резерви на тялото.

МЕТОДИ НА ФИЗИОЛОГИЧНО ИЗСЛЕДВАНЕ

Физиологията е експериментална наука. Познанията за функциите и механизмите на дейността на тялото се основават на експерименти, проведени върху животни, наблюдения в клиниката и изследвания на здрави хора при различни експериментални условия. В същото време по отношение на здравия човек се изискват методи, които не са свързани с увреждане на неговите тъкани и проникване в тялото - така наречените неинвазивни методи.

Като цяло физиологията използва три методологични метода на изследване: наблюдение или методът на "черната кутия", остър опит и хроничен експеримент.

Класическите методи на изследване са методи за отстраняване и методи за дразнене на отделни части или цели органи, използвани главно при експерименти с животни или по време на операции в клиниката. Те дадоха приблизителна представа за функциите на отстранени или раздразнени органи и тъкани на тялото. В това отношение прогресивен метод за изучаване на целия организъм беше методът на условните рефлекси, разработен от И. П. Павлов.

IN съвременни условияНай-често срещаните са електрофизиологични методи, които позволяват запис на електрически процеси, без да се променя текущата активност на изследваните органи и без да се увреждат покривните тъкани - например електрокардиография, електромиография, електроенцефалография (регистриране на електрическата активност на сърцето, мускулите и мозъка). Развитието на радиотелеметрията дава възможност за предаване на получените записи на значителни разстояния, а компютърните технологии и специалните програми осигуряват фин анализ на физиологичните данни. Използване на фотография в инфрачервени лъчи(термично изображение) ви позволява да идентифицирате най-горещите или най-студените области на тялото, наблюдавани в покой или в резултат на дейност. С помощта на така наречената компютърна томография не

Чрез отваряне на мозъка можете да видите неговите морфофункционални промени на различни дълбочини. Нови данни за функционирането на мозъка и отделни части на тялото предоставя изследването на магнитните трептения.

КРАТКА ИСТОРИЯ НА ФИЗИОЛОГИЯТА

Наблюденията върху жизнените функции на тялото са правени от незапомнени времена. За 14-15 век пр.н.е. В древен Египет при правенето на мумии хората са се запознали добре с вътрешните органи на човека. В гробницата на лекаря фараон Унас са изобразени древни медицински инструменти. В древен Китай до 400 болести са били изненадващо фино разграничени само от пулса. През IV-U век пр.н.е. д. там е разработена доктрината за функционално важните точки на тялото, която сега се превърна в основа за съвременните разработки на рефлексология и акупунктура, су-джок терапия, тестване на функционалното състояние на скелетните мускули на спортиста въз основа на величината на напрежението електрическо полекожата в биоелектрично активните точки над тях. Древна Индия става известна със своите специални билкови рецепти и въздействието на йога и дихателните упражнения върху тялото. В Древна Гърция първите представи за функциите на мозъка и сърцето са изразени през 4-5 век пр.н.е. д. Хипократ (460-377 г. пр. н. е.) и Аристотел (384-322 г. пр. н. е.), а в Древен Рим през 11 век пр. н. е. - лекарят Гален (201-131 г. пр. н. е.). д.).

Въпреки това, като експериментална наука, физиологията възниква през 17 век сл. н. е., когато английският лекар У. Харви открива кръвообращението. През същия период френският учен Р. Декарт въвежда понятието рефлекс (отражение), описвайки пътя на външната информация към мозъка и обратния път на двигателния отговор. Трудовете на брилянтния руски учен М. В. Ломоносов и немския физик Г. Хелмхолц за трикомпонентната природа на цветното зрение, трактатът на чеха Г. Прохазка за функциите на нервната система и наблюденията на италианеца Л. Галвани върху животинското електричество в нервите и мускулите бележи 18 век. През 19 век се развиват идеите на английския физиолог К. Шерингтън за интегративните процеси в нервната система, изложени в известната му монография от 1906 г. Първите изследвания на умората са извършени от италианеца А. Мосо. И. Р. Тарханов открива промени в постоянните кожни потенциали по време на дразнене при хора (феномен Тарханов).

През 19 век Трудовете на „бащата на руската физиология“ И. М. Сеченов (1829-1905) полагат основите за развитието на много области на физиологията - изследване на кръвните газове, процесите на умора и „активна почивка“ и най-важното - откриване през 1862 г. на инхибиране в централната нервна система („инхибиране на Сеченовски“) и развитие на физиологични

основите на човешките умствени процеси, които показаха рефлексния характер на човешките поведенчески реакции („Рефлекси на мозъка“, 1863). По-нататъшното развитие на идеите на И. М. Сеченов следваше два пътя. От една страна, изследването на фините механизми на възбуждане и инхибиране е извършено в Санкт Петербургския университет Н. Е. Введенски (1852-1922) Той създава идеята за физиологичната лабилност като високоскоростна характеристика на възбуждането и учението за парабиозата като обща реакция на нервно-мускулната тъкан към дразнене. По-късно тази посока е продължена от неговия ученик А. А. Ухтомски (1875-1942), който, докато изучава процесите на координация в нервната система, открива феномена на доминантата (доминиращия фокус на възбуждане) и ролята в тези процеси на асимилация на ритъма на дразнене.От друга страна, в условията на хроничен експеримент върху целия организъм И. П. Павлов (1849 -1936) за първи път създава учението за условните рефлекси и развива нова глава във физиологията - физиологията на висшата нервна система. дейност. Освен това през 1904 г. И. П. Павлов, един от първите руски учени, е удостоен с Нобелова награда за работата си в областта на храносмилането. Физиологичните основи на човешкото поведение и ролята на комбинираните рефлекси са разработени от В. М. Бехтерев.

Голям принос за развитието на физиологията имат и други изключителни руски физиолози: основоположникът на еволюционната физиология и адаптология академик Л. А. Орбели, който изучава условнорефлекторните ефекти на кората върху вътрешните органи на акад. К. М. Биков, създател на учението за функционалната система, акад. П. К. Анохин, основател на руската електроенцефалография - академик. М. Н. Ливанов, разработчик на космическата физиология - академик. В. В. Ларин, основател на физиологията на дейността - Н. А. Бърнщайн и много други.

В областта на физиологията на мускулната дейност трябва да се отбележи основателят на руската спортна физиология - проф. А. Н. Крестовников (1885-1955), който е написал първия учебник по физиология на човека за университетите по физическо възпитание в страната (1938) и първата монография по физиология на спорта (1939), както и известни учени - проф. Е. К. Жуков, В. С. Фарфел, Н. В. Зимкин, А. С. Мозжухин и много други, а сред чуждестранните учени - П.-О. Астранд, А. Хил, Р. Гранита, Р. Маргария и др.

ОБЩИ ЗАКОНОМЕРНОСТИ НА ФИЗИОЛОГИЯТА И НЕЙНИТЕ ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ

Живите организми са така наречените отворени системи (т.е. не затворени сами по себе си, но неразривно свързани с външната среда). Те са съставени от протеини и нуклеинови киселини и

характеризиращ се със способността за авторегулация и самовъзпроизвеждане. Основните свойства на живия организъм са метаболизъм, раздразнителност (възбудимост), подвижност, самовъзпроизвеждане (възпроизводство, наследственост) и саморегулация (поддържане на хомеостаза, адаптивност).

- наука, която изучава жизнените процеси на тялото, неговите различни органи и системи, тяхното взаимодействие помежду си и външната среда.

Още в древни времена е формулиран елементарни представиза дейността на човешкото тяло. Хипократ (460-377 г. пр.н.е.) представя човешкото тяло като единство от течни среди и умствената структура на индивида. През Средновековието доминират идеите, основани на постулатите на римския анатом Гален.

Официалната дата на появата на физиологията може да се счита за 1628 г., когато английският лекар, анатом и физиолог Уилям Харви публикува своя трактат „Анатомично изследване на движението на сърцето и кръвта при животните“. В него той за първи път представя експериментални данни за наличието на системно и белодробно кръвообращение, както и влиянието на сърцето върху кръвообращението.

През 17 век учените проведоха редица изследвания върху физиологията на мускулите, дишането и метаболизма. Но получените експериментални данни бяха обяснени по това време от позициите на анатомията, химията и физиката.

През 18 век Възникна доктрината за „животински електричество“, открита от италианския учен Л. Галвани. Доразвива се принципът на рефлексната дейност (И. Прохаска, 1749-1820).

Първият учебник по физиология е публикуван от немския учен А. Халер в средата на 18 век.

Физиологичната наука получава по-нататъшно развитие през 19 век. Този период е свързан с постижения в органична химия(F. Weller синтезира урея); в хистологията - чрез откриване на клетка (Т. Шван); във физиологията - създаването на рефлексната теория на нервната дейност (I.M. Sechenov).

Важен крайъгълен камък в развитието на експерименталната физиология е изобретяването на кимографа и разработването на метод за графично записване на кръвното налягане от немския учен К. Лудвиг през 1847 г.

Известният френски учен К. Бернар (1813-1878) има значителен принос в много области на физиологията през този период. Изследванията му засягат функциите на гръбначния мозък, метаболизма на въглехидратите, активността на храносмилателните ензими и ролята на ендокринните жлези.

Интересни открития в областта на физиологията в средата и края на 19 век. са направени в областта на регулирането на дейността на сърцето и кръвоносните съдове от K. Ludwig (1816-1895), I.F. Цион (1842-1912), К. Бернар (1813-1878), Ф. В. Овсяников (1827-1906).

През втората половина на 19 и началото на 20в. Физиологичните изследвания също получиха значително развитие в Русияблагодарение на изследванията на I.M. Сеченов (1829-1905), И.П. Павлов (1849-1936) и други руски учени.

Важна заслуга в областта на физиологията принадлежи на I.M. Сеченов, който пръв открива наличието на процеси на инхибиране в централната нервна система и въз основа на това създава учението за рефлекторната дейност на тялото. Неговата работа „Рефлексите на мозъка“ послужи като основа за формирането на учението за нервизма. В тази работа той предполага, че различните прояви на човешката умствена дейност в крайна сметка се свеждат до движение на мускулите. IM идеи. Сеченов по-късно е успешно разработен от известния руски физиолог I.P. Павлов.

Въз основа на обективно изследване на поведенческите реакции той създава ново направление в науката - физиология на висшата нервна дейност. Преподаването на I.P. Павлов за висшата нервна дейност на хората и животните направи възможно задълбочаването на теорията за рефлексната дейност на мозъка.

Освен това той прави много други открития във физиологията. Той открива наличието на симпатичен нерв, който усилва съкращението на сърцето (1881). Създава учението за трофичното влияние на нервната система (1920 г.). В продължение на много години той изучава физиологията на храносмилането и разработва методи за налагане на постоянна фистула на панкреаса, образувайки изолиран вентрикул, определя основните модели на секреторната активност на храносмилателните жлези, ролята на симпатиковите и парасимпатиковите нерви в рефлекса. регулиране на тази дейност. И.П. Павлов публикува две големи произведения: „Лекции за работата на главните храносмилателни жлези“ (1897) и „Физиологична хирургия на храносмилателния тракт“ (1902), които са от голямо значение за развитието на световната физиология. За изследвания в областта на физиологията на храносмилането академик И.П. Павлов получава Нобелова награда през 1904 г.

И.П. Павлов основава школа от руски физиолози, която има голям принос в световната наука. Негови ученици бяха академици П.К. Анохин, К.М. Биков, Л.А. Орбели и много други учени.

Редица важни закономерности във функционирането на мускулите и нервите са установени в неговите изследвания от академик N.E. Введенски (1884-1886).

Трудовете на А.А. оказаха огромно влияние върху развитието на учението за физиологията на централната нервна система. Ухтомски. Той формулира принципа на господството.

Академик К.М. Биков провежда различни изследвания в областта на ролята на кората на главния мозък в дейността на вътрешните органи.

Ел Ей Орбели развива учението на И.П. Павлова върху трофичното влияние на нервната система.

През 30-те години на ХХ век. е доказан химическият механизъм на предаване на нервните импулси в синапсите (О. Леви и Г. Дейл).

Важно е развитието на мембранната теория за биоелектричните потенциали в живите клетки (A.L. Hodgkin, E.F. Huxley, B. Katz).

Двадесети век е богат на открития в областта на ендокринните жлези и физиологията на храносмилането. Например A.M. Уголев (1926-1992) открива мембранното чревно храносмилане.

Разработено от I.M. Сеченов и И.П. Принципите и методите на физиологичните изследвания на Павлов са в основата на развитието на физиологията на селскостопанските животни. Под редакцията на A.V. Леонтович в Русия през 1916 г. е публикуван първият домашен учебник - „Физиология на домашните животни“. Професор А.В. Леонтович и К.Р. Викторов провежда задълбочени изследвания в областта на храносмилането при птиците.

Изследванията в областта на физиологията на лактацията при животни са проведени от професор G.I. Азимов и неговата школа.

Значителен принос за изучаването на физиологията на храносмилането при животните направиха изследванията на Н.В. Курилова, А.Д. Синешекова, В.И. Георгиевски, А.А. Кудрявцева.

Вътрешните изследователи направиха голям принос в изучаването на метаболизма при животните: A.A. Алиев, Н.А. Шманенков, Д.К. Калницки, Н.С. Шевелев и много други.

Значителен напредък във физиологията на екскрецията при животните е постигнат от V.F. Лисов, А.И. Кузнецов и във физиологията на ендокринните жлези - V.I. Максимов, В.П. Радченков и много други учени.

Значителни резултати в областта на физиологията на размножаването на домашните животни са постигнати от местни учени I.I. Иванов, V.K. Милованов, А.И.Лопирин.

Изследванията в областта на физиологията на животните продължават и днес в различни образователни и изследователски организации.

История на развитието на физиологията в Русия

Първият руски учебник по физиология е написан от професора на Московския университет А.М. Philamothite под заглавието "Физиология, публикувана за ръководство на своите слушатели". А.М. Филамофитски изучава проблемите на дишането, кръвопреливането и анестезията.

От средата на 19 до края на 20 век. Руските учени имат значителен принос в развитието. Така че A.T. Бабухин откри възможността за двустранно провеждане на възбуждане по нервно влакно, F.V. Овсянников открива вазомоторния център в продълговатия мозък, Н.А. Миславски открива инспираторните и експираторните части на дихателния център, В.Ю. Чаговец формулира основните принципи на теорията на йонното възбуждане, L.S. Stern създава доктрината за кръвно-мозъчната бариера, по-късно успешно развита от G.N. Касилем. Изключителна експериментална и теоретична работа е извършена от N.E. Введенски; той открива явлението оптимум и песимум, развива учението за парабиозата и нейните фази. Тези идеи са представени в монографията "Възбуда, инхибиране, анестезия" (1901). А.А. Ухтомски, продължавайки да развива физиологията на централната нервна система, създава учението за доминантата като основен принцип на мозъчната дейност.

Сред много известни руски физиолози се откроява И.М. Сеченов и Х. И. Павлов. Тези учени не само имаха изключителни собствени експериментални и теоретични постижения, но и създадоха цели направления в науката и школи, които обучиха много талантливи изследователи.

Влияние на I.M. Влиянието на Сеченов (1829-1905) върху развитието на физиологията в Русия е толкова голямо, че той се нарича баща на руската физиология. В началния етап на научната дейност на I.M. Сеченов е първият, който разработва метод за извличане на газове, пренасяни с кръв и дава количествено описание на този транспорт. Той също така изучава ролята на различни йони в тялото, процесите на сумиране на възбуждания в нервните центрове. Той играе важна роля в основаването на ново направление във физиологията - физиологията на труда.

През 1862 г. I.M. Сеченов открива явлението "централно инхибиране". Тази работа е първата, която показва наличието на взаимодействия между нервните центрове, при които активирането на един от тях води до потискане на възбудата или намаляване на възбудимостта на други. Работата на I.M. Сеченов "Рефлексите на мозъка", публикуван през 1863 г. Това е първият опит за прилагане на физиологичните знания за обяснение на проявите на умствената дейност. Основната точка на книгата е твърдението, че всички прояви на умствена дейност „по своя начин на произход са рефлекси“. Книгата послужи като тласък за насочване на вниманието на физиолозите към изучаването на функциите и механизмите на дейност на висшите части на мозъка. Тези катедри по това време са най-слабо проучени и няма методически подходи за тяхното изследване, които да имат достатъчна валидност.

ТЯХ. Сеченов създава училище, чиито талантливи ученици продължават да развиват физиологичната наука, предимно в посоки, свързани с дейността на техния учител. Сред тези студенти B.F. Вериго, И.Р. Тарханов, А.Ф. Самойлов, Н.Е. Введенски, П.А. Спиро, който изучава електрофизиологичните проблеми и взаимодействията на нервните центрове; В.В. Пашутин, А.А. Лихачов, М.Н. Шатерников, Н.П. Кравков, който изучава метаболитни процеси, производство на топлина в тялото, както и въпроси на патологията и фармакологията.

Трудовете на И. П. оказаха голямо влияние върху развитието на физиологичната наука както в Русия, така и в света. Павлова (1849-1936). В началото на научната си кариера той открива разлики в ефекта на дразнене на отделните симпатикови нервни клонове върху функционирането на сърцето. По-специално, той откри симпатиковите влакна, чието активиране води само до повишени контракции на сърцето, без да променя честотата и други показатели. Такова действие на И.П. Павлов го тълкува като доказателство за влиянието на нервните влакна върху обмяната на веществата - трофиката на тъканите. По-късно в лабораторията на И.П. Павлов развива учението за трофичната роля на симпатиковата нервна система. Изследванията в тази насока бяха продължени от ученици на I.P. Павлова - Л.О. Орбели и А.Д. Сперански.

През последните десетилетия на 19в. И.П. Павлов изучава физиологията на храносмилането. Той разработи набор от операции (фистули на кухи органи и техните канали, изолиран участък от стомаха - "малък вентрикул" със запазена инервация и др.), Които позволяват да се изследват процесите на храносмилане при хронични експерименти върху животни. В резултат на тези изследвания лабораторията на I.P. Павлова заема водещо място сред другите изследователски центрове за изучаване на храносмилането. За набор от трудове по физиология на храносмилането I.P. Павлов е удостоен с Нобелова награда през 1904 г. Впоследствие проблемите на храносмилането бяха разработени от ученици на I.P. Павлова. По-късно А.М. Уголев (1926-1992) открива наличието на париетално (мембранно) храносмилане в червата и връзката му с процесите на всмукване.

Още в периода на изучаване на механизмите за регулиране на храносмилателните жлези, I.P. Павлов стигна до извода, че е необходимо да се изследват функциите на мозъчната кора и по-специално психичните процеси, осигурявани от нейната дейност. Всички следващи години от живота му (1901 -1936) са посветени на изучаването на тези въпроси.

Откриване на И.П. Използването на условните рефлекси на Павлов дава възможност за изследване на психичните процеси, които са в основата на поведенческите реакции. Въз основа на тези изследвания е създадено учението за висшата нервна дейност като функция на висшите отдели на мозъка, която определя поведението на животните и хората.

В училище И.П. Павлов издигна такива видни учени като П.К. Анохин, Е.А. Асратян, К.М. Биков, Л.О. Орбели. Особено голям принос в развитието на теорията физиологични регулациив тялото внесени от П.К. Анохин (1898-1974). Той създава учението за функционалните системи, което предвижда много от разпоредбите на по-късната наука кибернетика, която изучава общите модели на регулиране и комуникация в техническите системи и живите организми. НАСТОЛЕН КОМПЮТЪР. Анохин въвежда понятия като обратна аферентация (аналогично на кибернетичната концепция за обратна връзка), идеята за затвореността на регулаторните вериги, концепцията за апарат за предсказване на бъдещето - акцептор на резултата от действие и др. , Функционалните системи осигуряват регулирането на параметрите на хомеостазата и на тяхна основа се организират поведенчески реакции на хора и животни.

Центровете за развитие на физиологията на територията на Беларус бяха висши учебни заведения с отдели по общобиологични и медицински профили. Сред първите от тях е Гродненската медицинска академия, открита през 1775 г. Тя е създадена по инициатива на кмета на град Гродно А. Тизенгауз, а нейният непосредствен организатор и ръководител е френският натуралист, хирург и анатом Zh.E. . Живял – бср. Той обаче съществува само 6 години и през 1781 г., заедно с учителите си, е преместен във Вилна, където на негова основа е създаден медицинският факултет на Виленската академия, който през 1781 г. е преименуван на Главно училище на Великото литовско херцогство. . След присъединяването на земите на Великото литовско княжество към Руска империятова име е променено на Главно Виленско училище през 1796 г., а през 1803 г. 4 факултета са разделени и преобразувани в университет. Медицинският факултет на този университет съществува до 1842 г., когато по заповед на император Николай I Виленският университет, поради разпространението на идеи, нежелани за автокрацията сред студентите, е разпуснат и медико-хирургичният отдел е прехвърлен в Св. Петербург.

Първата катедра по физиология в Беларус се появи във Виленския университет. Сред учителите по този предмет различни източници споменават родом от Гродно Август Бекю (1769-1824) и неговия приемник М. Гомолицки, родом от Слонимска област; Те проведоха експериментални изследвания върху кръвопреливането. Професор от катедрата по естествени науки на Вилнюския университет S.B. Юндзил публикува учебник по физиология. Значително значение имат трудовете на професор Г. Баянус, посветени на сравнителната анатомия. Работата на професор А. Снядецки „Теорията на органичните организми“ обосновава идеята за циркулацията на веществата в природата и е преведена на немски и френски езици. Преместването на кохирургичния отдел от Вилна в Санкт Петербург съвпадна с началото на интензивното развитие на физиологията в Европа. През този период обаче няма научна основа за развитието на физиологията на територията на Беларус.

Имението Наднеман (област Минск) се превърна в своеобразен остров на територията на Беларус, където се провеждаха физиологични изследвания. Тук, в семейното си имение, професорът по електрография и магнетизъм Я.А. Наркевич-Йодко (1847-1905) създава лаборатория, санаториум и провежда изследвания, свързани с електрофизиологията. Той открива ефекта на светене на живи тъкани в електромагнитно поле (по-късно това явление се нарича ефект на Кирлиан). Той проучи възможността за използване електрически токза диагностика и терапия. Доклади за тези изследвания са изпратени до редица европейски академии и Института по експериментална медицина в Санкт Петербург.

Основно събитие, което осигури формирането и развитието на физиологичната наука в Беларус, беше формирането през 1921 г. на Беларуския държавен университет. В медицинския факултет на този университет веднага беше взето решение за създаване на катедра по физиология. Началото на работата на тази катедра датира от 1922 г., когато е ръководена от доцент L.P. Розанов (1888-1959), който завършва стаж в лабораторията на I.P. Павлова. През 1923 г. той получава титлата професор и заедно с ръководенето на катедрата по физиология работи на непълно работно време в Института за беларуска култура (от 1929 г. - Академията на науките на БССР). Л.П. Розанов и екипът на катедрата свършиха страхотна работа за създаването и оборудването на учебната и експерименталната база по физиология в републиката. По време на периода на работа (1922-1935 г.) в Катедрата по физиология на Медицинския факултет (който през 1930 г. става медицински институт) L.II. Розанов публикува 16 научни труда, включително 2 учебника. Като роден в Москва, L.P. Розанов владее беларуския език и публикува първия учебник по физиология на беларуски език.

От 1936 до 1951 г. Катедрата по нормална физиология на Минския държавен медицински институт се ръководи от професор I.A. Ветохин (1884-1959). В продължение на няколко години той едновременно ръководи катедрата по физиология на човека и животните в Беларуския държавен университет. Едновременно от 1937 до 1941 г. I.A. Ветохин е директор на Института по теоретична и клинична медицина на Академията на науките на БССР, а през 1947 г. е избран за член-кореспондент на Академията на науките на БССР.

И.А. Ветохин се изгражда като учен в школите на забележителни руски физиолози. Започвайки научна работа в училището на A.F. Самойлов, той продължава своята преподавателска и научна практика при Н.А. Миславски и в лабораторията на И.П. Павлова.

В областта на научните изследвания I.A. Ветохин включва физиологията на кръвообращението, метаболизма, физиологията на труда, неврофизиологията, балнеологията и сравнителната физиология. Сред изключителните постижения на научната работа и експерименталните умения на I.A. Ветохин може да се отличи с откритието си за кръговата циркулация на възбуждането в нервната система. В експеримент върху нервния пръстен на медуза, I.A. Ветохин е първият, който показва възможността за дългосрочна циркулация на възбуждане по затворени невронни вериги. По-късно за мозъка на бозайниците е доказано наличието на такива вериги и тяхната важна функционална роля в механизмите на паметта, трансформацията на ритъма и други нервни процеси.

Л.П. Розанов и И.А. Ветохин стана основател на формирането на кадри от беларуски физиолози. Г.А. Фещенко е първият аспирант на катедрата, ръководена от Л. П. Розанов (1928 г.). Още през 1936 г. той става доцент и е назначен за ръководител на катедрата по нормална физиология във Витебския медицински институт.

Много студенти преминаха през училището на I.A. Ветохина. Благодарение на това Беларус създаде своя собствена кохорта от физиолози, която след Великата отечествена война беше допълнена от няколко имигранти от Русия: I.A. Булигин, Д.И. Шатенщайн, Г.С. Юнев, А.А. Логинов (от Азербайджан).

Особено голямо влияние върху развитието на физиологията в Беларус има IA. Булигин, който в крайна сметка става заслужил учен на БССР, академик на Академията на науките на БССР. През 1953 г. с решение на Президиума на Академията на науките на СССР I.A. Булигин е преместен в Минск от Ленинградския институт по физиология. И.П. Павлов и е назначен за директор на новосформирания Институт по физиология на Академията на науките на БССР.

Посоката на научната работа на този институт може да се види от имената на научни сборници и монографии на I.A. Булигина. Комплексът от тези работи, наречен „Нови принципи на организация на вегетативните ганглии“, е удостоен с Държавната награда на СССР през 1978 г.

От 1984 г. до 2007 г. Институтът по физиология на Националната академия на науките се ръководи от академик V.N. Торино. Под негово ръководство се развива посоката на изследване на физиологията на терморегулацията и редица други физиологични проблеми.

През тези години изследванията се провеждат много активно в републикански медицински университети (Витебск, Гродно, Гомел, Минск), както и в редица образователни институции и институции с медицински и биологичен профил. Създават се изследователски школи. Цялата широчина на тези изследвания е представена в монографии, многобройни статии в списания и материали от конгреси на Беларуското физиологично дружество, редовно провеждани от 1962 г. насам. Степента на търсене на предмета физиология се доказва от факта, че той се преподава не само в средни училища, но също и в образователни институции по медицина, педагогика, селскостопанско, физическо възпитание, както и в някои национални икономически университети и технически училища.

12345678910Напред ⇒

Физиологията (от гръцки physis - природа, logos - учение) е наука, която изучава закономерностите на функциониране на животинските организми, техните отделни системи, органи, тъкани и клетки. Съвкупността от физиологични знания е разделена на редица отделни, но взаимосвързани области – обща, специфична и приложна физиология. Общата физиология включва информация за същността на основните жизнени процеси, общите прояви на жизнената активност, като метаболизма на органите и тъканите, общите модели на реакция на тялото и неговите структури към влиянията на околната среда - раздразнителност. Това включва и характеристики, определени от нивото на структурна организация и различни условия на съществуване. следователно обща физиологияописва онези качествено уникални явления, които отличават живите от неживите. Специалната физиология изучава свойствата на отделните тъкани, органи, моделите на тяхното комбиниране в системи, както и физиологията на отделни класове, групи и видове животни. Приложната физиология изучава моделите на прояви на активността на тялото, особено на човека, във връзка със специални задачи и условия. Такива раздели включват физиология на труда, спорт, хранене и физиология на околната среда. Физиологията също е условно разделена на нормална и патологична. Появата на физиологията се появи в древни времена във връзка с нуждите на медицината, чиито най-добри представители ясно разбраха, че можете да помогнете на пациента само като знаете за структурата на тялото. Бащата на медицината, Хипократ, полага основите за разбиране на ролята на отделните системи и функциите на организма като цяло. Подобни възгледи имаше и друг известен лекар от древността - римският анатом Гален, който за първи път в историята въведе експеримент в практиката на медицината. Неговите експерименти послужиха за основа на теории, които оцеляха почти 14 века без значителни промени. Произходът на физиологията като наука, която изучава процесите, протичащи в тялото и ги комбинира въз основа на наблюдения и експерименти, датира главно от втората половина на 16 - началото на 18 век. В същото време анатомът Андреас Везалий е първият, който правилно описва структурните характеристики на човешкото тяло и също така създава първото ръководство за животни. За най-важен етап в развитието на физиологията се смята 1628 г., когато английският лекар и физиолог Уилям Харви публикува своята безсмъртна книга „Анатомични изследвания върху движението на сърцето и кръвта при животните“, в която очертава основите на своята голямо откритие - съществуването на кръвообръщениеОткриването на кръвообращението стана възможно благодарение на факта, че Харви въведе нова техника в практиката на научните изследвания - вивисекция,или вивисекция.Тази техника включва разкриване на кожата и тъканите на определени органи на животните чрез определени разрези, което създава възможност за пряко наблюдение на работата на тези органи. Освен това бяха проведени експерименти с различни влияния върху процеса, който се изучава. Правилността на идеята за наличието на затворена кръвоносна система е потвърдена от италианския биолог Марчело Малпиги (1628-1694). Той е отговорен за откриването на формените елементи на кръвта, алвеоларната структура на белите дробове, както и връзката на артериите с вените чрез капиляри. Сред най-важните постижения на 17-18в. се отнася до понятието „отразена дейност на организма“, формулирано от френския философ, математик, физик и физиолог Рене Декарт. Декарт, използвайки факти като мигането, което естествено възниква при докосване на роговицата, излага концепцията за рефлекс.До първата половина на 18 век. се отнася до началото на развитието на физиологията в Русия. И. М. Сеченов влезе в историята на науката като „бащата на руската физиология“, мислител, който за първи път се осмели да подложи на експериментален анализ най-сложната област на природата - феномена съзнание.Научната дейност на И. М. Сеченов се състои от няколко етапа. Той беше първият, който успя да извлече и анализира газовете, разтворени в кръвта, да установи относителната ефективност на влиянието на различни йони върху физичните и химичните процеси в живия организъм и да открие феномена на сумиране в централната нервна система. Той също така стана основател на ново направление във физиологията - физиология на труда.Най-голяма слава на руската наука донесе откритието на И. М. Сеченов (1862 г.). инхибиране в централната нервна система.Развитието на вътрешната и световната физиология беше силно повлияно от трудовете на И. П. Павлов, изключителен представител на естествената наука, създател на учението за висша нервна дейностживотни и хора. Павлов установява съществуването на специални нерви, някои от които укрепват, други забавят работата на сърцето, а трети са способни да променят силата на сърдечните контракции, без да променят честотата им. I.P. Павлов обяснява това явление със свойството на тези нерви да променят функционалното състояние на сърдечния мускул, намалявайки неговия трофизъм. Така беше положена основата теории за трофичната инервация на тъканите.Едновременно с изучаването на сърдечно-съдовата система И. П. Павлов изучава физиологията на храносмилането. След като разработи и приложи редица фини хирургически техники, той по същество пресъздаде физиологията на храносмилането. Изучавайки динамиката на секреторния процес на стомаха, панкреаса и слюнчените жлези, работата на черния дроб при консумация на различни храни, И. П. Павлов показа способността им да се адаптират към естеството на възбудителната секреция. Тези произведения се основават на идеята нервност,под което И. П. Павлов разбира „физиологично направление, което се стреми да разшири влиянието на нервната система върху възможно най-голям брой дейности на тялото. В началото на 20 век В. М. Бехтерев създава ролята на подкоровите структури във формирането на емоционални и двигателни реакцииживотни и хора; ядрата и пътищата на мозъка са отворени; идентифицирана е функционалната и анатомична основа на баланса и ориентацията в пространството; функции на таламуса; в кората на главния мозък са идентифицирани центрове на движение и секреция на вътрешните органи; Доказано е, че двигателните полета на кората на главния мозък са в основата на индивидуално придобитите движения. Фройд формулира идеята за преобладаващото значение на инстинктите,доминиращата значимост на несъзнателните психични процеси. А. А. Ухтомски формулира водещия принцип на мозъка - доминантен,разкри неговите характерни черти - повишена възбудимост в доминиращия център, устойчивостта на това възбуждане във времето, възможността за неговото сумиране, инертност на възбуждане и инхибиране на други рефлексни механизми, които не участват в доминиращата реакция. В момента доминантата е призната за един от основните механизми на мозъчната дейност. През настоящия век е направен голям принос в изследването функционални връзки между кората на главния мозък и вътрешните органи.К. М. Биков, изучавайки регулаторното влияние на кората на главния мозък върху работата на вътрешните органи, показа възможността за промяна на тяхната дейност чрез условен рефлекс. Благодарение на изследването на В. Н. Черниговски на проблемите на чувствителността на вътрешните органи, връзките с мозъчната кора, както и определянето на проекциите на аферентните системи на вътрешните органи в мозъчната кора, таламуса, малкия мозък, ретикуларната формация, подробно изследване на безусловната рефлексна активност на тези органи по време на дразнене на интерорецепторите от механични, химични и други агенти отвори нова глава във физиологията - интероцепция.

12345678910Напред ⇒

Свързана информация:

Търсене в сайта:

Предмет, задачи на възрастовата физиология и връзката й с други науки

Физиологията, свързана с възрастта, е наука, която изучава характеристиките на жизнените процеси на организма на различни етапи от онтогенезата.

Това е независим раздел от физиологията на човека и животните, чийто предмет включва изучаването на закономерностите на формиране и развитие на физиологичните функции на тялото през целия му жизнен път от оплождането до края на живота.

В зависимост от възрастовия период се изучават възрастовата физиология: възрастова неврофизиология, възрастова ендокринология, възрастова физиология на мускулната дейност и двигателната функция; свързана с възрастта физиология на метаболитните процеси, сърдечно-съдова и дихателна система, храносмилателна и отделителна система, физиология ембрионално развитие, физиология на бебетата, физиология на децата и юношите, физиология на зрялата възраст, геронтология (наука за стареенето).

Основните цели на изучаването на физиологията, свързана с възрастта, са следните:

Изучаване на функционирането на различни органи, системи и тялото като цяло;

Идентифициране на екзогенни и ендогенни фактори, които определят функционирането на организма в различни възрастови периоди;

Определяне на обективни възрастови критерии (възрастови стандарти);

Създаване на модели на индивидуално развитие.

Свързаната с възрастта физиология е тясно свързана с много клонове на физиологичната наука и широко използва данни от много други биологични науки. По този начин, за да се разберат моделите на формиране на функциите в процеса на индивидуалното развитие на човека, данни от такива физиологични науки като клетъчна физиология, сравнителна и еволюционна физиология, физиология на отделни органи и системи: сърце, черен дроб, бъбреци, кръв, дишане, нервна система и др.

В същото време моделите и законите, открити от физиологията, свързана с възрастта, се основават на данни от различни биологични науки: ембриология, генетика, анатомия, цитология, хистология, биофизика, биохимия и др. И накрая, данните от физиологията, свързана с възрастта, от своя страна , може да се използва за развитието на различни научни дисциплини. Например физиологията, свързана с възрастта, е важна за развитието на педиатрията, детската травматология и хирургия, антропологията и геронтологията, хигиената, психологията на развитието и педагогиката.

История и основни етапи в развитието на възрастовата физиология

Научното изследване на свързаните с възрастта характеристики на тялото на детето започва сравнително наскоро - през втората половина на 19 век. Скоро след откриването на закона за запазване на енергията, физиолозите откриха, че детето консумира малко по-малко енергия през деня от възрастен, въпреки че размерът на тялото на детето е много по-малък. Този факт изискваше рационално обяснение. В търсене на това обяснение немският физиолог Макс Рубнер изследва скоростта на енергийния метаболизъм при кучета с различни размери и установи, че по-големите животни на 1 кг телесно тегло изразходват значително по-малко енергия от малките. След като изчисли повърхността на тялото, Rubner се убеди, че съотношението на количеството консумирана енергия е пропорционално на размера на повърхността на тялото - и това не е изненадващо: в крайна сметка цялата енергия, консумирана от тялото, трябва се отделят в околната среда под формата на топлина, т.е. енергийният поток зависи от топлообменната повърхност. Чрез разликите в съотношението на масата и повърхността на тялото Рубнер обяснява разликата в интензивността на енергийния метаболизъм между големите и малките животни и в същото време между възрастните и децата. „Повърхностното правило” на Rubner се превърна в едно от първите фундаментални обобщения в физиологията на развитието и екологичната физиология.

Това правило обяснява не само разликите в количеството производство на топлина, но и в честотата на сърдечните контракции и дихателните цикли, белодробната вентилация и обема на кръвния поток, както и в други показатели на автономните функции. Във всички тези случаи интензивността на физиологичните процеси в тялото на детето е значително по-висока, отколкото в тялото на възрастен.

Този чисто количествен подход е характерен за немската физиологична школа от 19 век, осветена от имената на изключителни физиолози E.F. Pflueger, G.L. Helmholtz и др. Чрез техните трудове физиологията е издигната до нивото на естествените науки, наравно с физиката и химията. Въпреки това, руската физиологична школа, макар и вкоренена в немската, винаги се е отличавала с повишен интерес към качествените характеристики и модели.

Изявен представител на руската педиатрична школа д-р Николай Петрович Гундобин в самото начало на 20 век.

твърди, че детето не е само малко, но и в много отношения е различно от възрастен. Тялото му е устроено и работи по различен начин и на всеки етап от развитието си тялото на детето е идеално адаптирано към специфичните условия, с които то трябва да се сблъска в реалния живот.

Тези идеи бяха споделени и развити от забележителния руски физиолог, учител и хигиенист Пьотр Францевич Лесгафт, който постави основите на училищната хигиена и физическото възпитание на децата и юношите. Той смяташе за необходимо задълбочено изучаване на тялото на детето и неговите физиологични възможности.

Централният проблем на физиологията на развитието е формулиран най-ясно през 20-те години на 20 век. Немски лекар и физиолог Е. Хелмрайх. Той твърди, че разликите между възрастен и дете са в две равнини, които трябва да се разглеждат възможно най-независимо, като два независими аспекта: детето като малък организъм и детето като развиващ се организъм. В този смисъл „повърхностното правило” на Рубнър разглежда детето само в един аспект – а именно като малък организъм. Много по-интересни са тези характеристики на детето, които го характеризират като развиващ се организъм.

Една от тези основни характеристики е неравномерното развитие на симпатиковите и парасимпатиковите влияния на нервната система върху всички най-важни функции на тялото на детето, открити в края на 30-те години от Иля Аркадиевич Аршавски. I.A. Arshavsky доказа, че симпатотоничните механизми узряват много по-рано и това създава важна качествена уникалност на функционалното състояние на тялото на детето. Симпатиковият отдел на автономната нервна система стимулира дейността на сърдечно-съдовата и дихателната система, както и метаболитните процеси в организма.

Такава стимулация е напълно достатъчна за ранна възраст, когато тялото се нуждае от повишена интензивност на метаболитните процеси, необходими за осигуряване на процесите на растеж и развитие. С узряването на тялото на детето се засилват парасимпатиковите и инхибиторни влияния.

Глава 1. История на физиологията. Методи за физиологично изследване

В резултат на това сърдечната честота, честотата на дишане и относителната интензивност на производството на енергия намаляват.

Проблемът за неравномерното хетерохронно (многократно) развитие на органите и системите се превърна в централен обект на изследване на изключителния физиолог академик Пьотр Кузмич Анохин и неговата научна школа.

През 40-те години той формулира концепцията за системогенезата, според която последователността от събития, протичащи в тялото, е подредена по такъв начин, че да задоволи нуждите на тялото, които се променят по време на развитието. В същото време П. К. Анохин за първи път премина от разглеждане на анатомично интегрални системи към изследване и анализ на функционалните връзки в тялото.

Друг изключителен физиолог Николай Александрович Бърнстейн показа как алгоритмите за контролиране на произволните движения постепенно се формират и стават по-сложни по време на онтогенезата, как механизмите за по-висок контрол на движенията се разпространяват с възрастта от най-еволюционно древните подкорови структури на мозъка към по-новите, достигайки все по-високи нива. ниво на „изграждане на движенията“. В трудовете на N.A. Bernstein за първи път беше показано, че посоката на онтогенетичния прогрес в контрола на физиологичните функции ясно съвпада с посоката на филогенетичния прогрес. По този начин концепцията на Е. Хекел и А. Н. беше потвърдена с помощта на физиологичен материал. Северцов, че индивидуалното развитие (онтогенеза) е ускорено еволюционно развитие (филогенеза).

Академик Иван Иванович Шмалхаузен, голям специалист в областта на теорията на еволюцията, също дълги години изучава въпросите на онтогенезата. Материалът, върху който И. И. Шмалгаузен прави своите заключения, рядко е пряко свързан с физиологията на развитието, но заключенията от неговите трудове за редуването на етапите на растеж и диференциация, както и методическата работа в областта на изучаването на динамиката на процесите на растеж , проведени през 30-те години, и все още са от голямо значение за разбирането на най-важните модели на свързаното с възрастта развитие.

През 60-те години физиологът Акоп Арташесович Маркосян излага концепцията за биологичната надеждност като един от факторите на онтогенезата. Тя се позовава на многобройни факти, които показват, че надеждността на функционалните системи нараства значително с узряването на тялото. Това се потвърждава от данни за развитието на системата за коагулация на кръвта, имунитета и функционалната организация на мозъчната дейност.

През последните десетилетия се натрупаха много нови факти, които потвърждават основните положения на концепцията за биологична надеждност на А. А. Маркосян.

На съвременния етап от развитието на медико-биологичната наука изследванията в областта на възрастовата физиология също продължават с помощта на съвременни методи на изследване.

По този начин физиологичната наука в момента разполага със значителна многостранна информация относно функционалната активност на всяка физиологична система на тялото на детето и неговата дейност като цяло.

ВИЖ ПОВЕЧЕ:

Основна статия: История на физиологията

В Русия физиологията започва да се развива през 18 век. От самото начало руската физиология проявява най-голям интерес към изучаването на физиологията на нервната система.

Основоположник на физиологията на нервната система може да се счита Ефрем Осипович Мухин (1766 - 1850), професор по анатомия и физиология в Медико-хирургическата академия на Московския университет.

През 19 век В Русия се появи блестяща група физиолози, сред които се открои И. М. Сеченов. Почти едновременно със Сеченов или малко по-късно В. Я. Данилевски работи в Харков, а И. А. Миславски в Казан.

Формулирана от руската физиология, започвайки от Мухин, след това Сеченов, Павлов и други, рефлексната теория включва и дейността на мозъчната кора. Това не оставя място за предположението, че всякакви кортикални функции могат да възникнат спонтанно, без външни или вътрешни стимули.

Мухин Е. О.

През 1800 г. Е. О. Мухин защитава дисертация за стимулите, които възбуждат човешкото тяло, и получава степента доктор по медицина и хирургия. Основната посока на цялата му научна дейност беше изследването на функцията на нервната система, изясняването на значението на стимулите, които предизвикват действия и определят всички явления на живота. Той вярваше, че външните и вътрешните фактори служат като дразнители, че всички функции на тялото се определят. В същото време той посочи, че състоянието на организма и неговата реактивност също имат значение. Дразненията, според него, могат да доведат както до действия, така и до прекратяване на действията (т.е. инхибиране); в тялото може да възникне борба между раздразненията, като по-силното дразнене преодолява по-слабото; Той смята мозъка за основното място на усещанията; възбудата, посочи той, бързо се разпространява по нервите на цялото тяло, като електрически ток; преходът на възбуждане от едната половина на тялото към другата се извършва в продълговатия мозък, във Варолиевия мост, в комисурата на полукълбата. Мухин настоя, че работата на нервната система прави тялото цялостно и че благодарение на способността си да реагира на промените във външната среда, тя се слива с нея.

Високите заслуги на този изключителен и незаслужено полузабравен руски физиолог се виждат от факта, че дори и сега, след век и половина, не можем да променим почти нищо в посочения списък от неговите твърдения; толкова дълбоко той проникна във функциите на нервната система дори когато не е имало добра методика за нейното изследване.

Сеченов И. М.

От голямо значение са трудовете на Иван Михайлович Сеченов, който с право се смята за основател на руската физиология. Той беше многостранен учен. Той провежда изследвания върху физиологията на кръвта и разработва метод за получаване на газове от кръвта. И. М. Сеченов работи много върху физиологията на дишането и метаболизма.

КРАТКА ИСТОРИЯ НА РАЗВИТИЕТО НА ФИЗИОЛОГИЯТА

Но най-важните му трудове се отнасят до физиологията на нервната система, където той прави класически открития по темата за инхибирането в нервната система и функциите на мозъчната кора. Работейки широко и плодотворно върху механизма на рефлексите, техните пътища и сумирането на възбуждането и мозъка, той стигна до извода за преобладаващата роля на мозъчната кора в нервната система на висшите животни. Кората на главния мозък получава стимули от всички части на тялото и изпраща възбуждания към тях. Сеченов развива най-важната теза във физиологията на кората на главния мозък, която се състои в признаването, че дейността на кората се основава на рефлексни механизми.

Данилевски В. Я.

Данилевски се интересува от електрофизиология, открива електрически токове в кората на главния мозък, изучава мускулната система и метаболизма в нея.

Миславски И. А.

Миславски изучава много мозъчната кора, наблюдавайки ефектите от нейното директно стимулиране в различни точки. Но най-важното му постижение е откриването на местоположението на дихателния център с точната му локализация в продълговатия мозък. Школата на Миславски също изучава инервацията на жлезите, особено жлезите с вътрешна секреция.

Введенски И. Е.

Накрая. XIX век В руската физиология видно място заема И. Е. Введенски (Санкт Петербург), който работи по общите въпроси на възбудата. Изучавайки феномена на умиране на нерв върху нервно-мускулна проба, той открива моделите на промяна между процеса на възбуждане и процеса на инхибиране, известен като парабиоза. Забележително е, че установените от него закономерности са приложими за всички прояви на възбуда в нервната система и в други възбудими образувания. Материал от сайта http://wiki-med.com

Павлов И.П.

От края на 19 век. Развитието на физиологията в Русия е свързано преди всичко с дейността на изключителния изследовател и многостранен експериментатор Иван Петрович Павлов (Санкт Петербург). Неговата изключителна работа е концентрирана в две големи области на физиологията. Това е изследването на храносмилателния процес, където Павлов дава чудесна техника за прилагане на фистули в различни части на храносмилателния канал, което му позволява директно да наблюдава процесите в дълбоко разположени органи. Той разви тази област на физиологията с такова съвършенство, че получи Нобелова награда за тази работа.

Изучавайки процесите на храносмилане, И. П. Павлов обърна специално внимание на ролята в тези процеси на нервната система като цяло и на кората на главния мозък в частност. Във връзка с това Павлов развива учението за условните рефлекси, което след това става основно направление на неговата научна дейност. Използвайки условни рефлекси, Павлов успява да проникне в най-интимните физиологични процеси в кората на главния мозък. Развитието на тези въпроси продължава и днес с голям успех.

Материал от сайта http://Wiki-Med.com

На тази страница има материали по следните теми:

• „известни учени по физиология

• wiki-med.com

• Развитието на физиологията през 21 век

• големи открития във физиологията

• история на развитието на физиологията в русия резюме накратко

Формирането на физиологията като наука

⇐ Предишна страница 17 от 33 Следваща ⇒

Раждането на физиологията като наука се свързва с името на изключителния английски лекар, физиолог и ембриолог Уилям Харви. (Harvey, Wiliiam, 1578-1657) (фиг. 90), на когото се приписва създаването на последователна теория за кръвообращението.

На 21-годишна възраст У. Харви завършва Кеймбриджкия университет. На 24 години става доктор по медицина в Падуа. Връщайки се в родината си, Харви става професор в катедрата по анатомия, физиология и хирургия в Лондон.

Въз основа на постиженията на своите предшественици - Гален, Везалий, Коломбо, Фабриций - Харви математически изчислява и експериментално обосновава теорията за кръвообращението, според която кръвта се връща към сърцето в малки и големи кръгове. Поради факта, че по време на живота на Харви микроскоп все още не е бил използван във физиологията, той не може да види капиляри - те са открити от Марчело Малпиги (Malpighi, Marcello, 1628-1694) четири години след смъртта на Харви. Според Харви кръвта преминава от артериите към вените през анастомози и през тъканни пори.

След много години експериментално тестване У. Харви очерта своята теория във фундаменталния труд „Анатомично изследване на движението на сърцето и кръвта при животни“ („Exercitatio anatomica de motu cordis et sangvinis in animalibus“, 1628 г.) и веднага беше подложен на до яростни атаки от църквата и много учени. Р. Декарт е първият, който признава теорията на Харви, след това Г. Галилей, С. Санторио, А. Борели. И. П. Павлов го определя не само като „плод на неговия ум с рядка стойност, но и като подвиг на неговата смелост и безкористност“.

Работата на изключителния английски философ Франсис Бейкън (Bacon, Francis, 1561-1626) оказа голямо влияние върху развитието на естествените науки (и по-специално на физиологията). Не като лекар, Бейкън до голяма степен определя пътя за по-нататъшното развитие на медицината. В своя труд „За достойнството и усъвършенстването на науките“ той формулира три основни задачи на медицината: „първата е да запази здравето, втората е да лекува болести и третата е да удължи живота“. Занимавайки се с експериментална работа в областта на физиологията, Бейкън поставя няколко конкретни въпроса пред медицината: за изучаването на анатомията не само на здравия, но и на болния организъм, за въвеждането на анестезия, за използването на природните фактори в лечение на заболявания и развитие на балнеологията. Решаването на тези и много други проблеми, поставени от Ф. Бейкън, отне векове.

Съвременник на Франсис Бейкън, изключителният френски учен Рене Декарт (Декарт, Рене, 1596-1650) разработи диаграма на рефлексната дъга в най-простата й форма. Той раздели всички нерви на центростремителни, през които сигналите влизат в мозъка, и центробежни, чрез които сигналите се движат от мозъка към органите. Декарт смята, че действията на живота имат рефлексен характер и се подчиняват на механични закони.

Р. Декарт беше типичен представител ятрофизици - направление в естествените науки и медицината, което разглежда живата природа от гледна точка на физиката. В сравнение със средновековната схоластика, метафизичното мислене на 17 век. е прогресивно явление и механистичните възгледи на Декарт оказват влияние положително влияниеза по-нататъшното развитие на философията и естествените науки в съвременната епоха. Въпреки това, наред с материалистичното разбиране на света, Декарт интерпретира явленията идеалистично в редица въпроси. Така той вярваше, че мисленето е способността на душата, а не на тялото.

Друго направление в естествените науки беше ятромеханиката. Основните му разпоредби са ясно посочени в есето „За движението на животните“ (фиг.

История на развитието на физиологията.

91) Италиански анатом и физиолог Джовани Алфонсо Борели (Borelli, Giovanni Alfonso, 1608-1679) - един от основателите на биомеханиката. От гледна точка на ятромеханиката живият организъм е като машина, в която всички процеси могат да бъдат обяснени с помощта на математиката и механиката.

Сред изключителните постижения на Ренесанса, свързани както с физиката, така и с медицината, е изобретението в края на 16 век. термометър (по-точно въздушен термоскоп). Негов автор е един от титаните на Ренесанса, италианският учен Галилео Галилей (Galilei, Galileo, 1564-1642), който потвърждава и развива хелиоцентричната теория на Н. Коперник (1543). Много от ценните му ръкописи са изгорени от инквизицията. Но в онези, които оцеляха, те намериха: чертежи на първия термоскоп. За разлика от съвременния термометър, въздухът се разширява, а не живакът. Почти едновременно с Галилей, професорът в университета в Падуа Санториус (Santorius, 1561-1636), лекар, анатом и физиолог, създава свой собствен инструмент, с който измерва топлината на човешкото тяло (фиг. 92). Устройството беше доста обемисто. Санторио го инсталира в двора на дома си, за да го видят всички. Топлина различни частитялото се определя в рамките на десет удара на пулса чрез промени в нивото на течността в тръбата, чиято скала е произволна.

В началото на 17в. Много оригинални термометри са произведени в Европа. Първият термометър, чиито показания не зависят от промените в атмосферното налягане, е създаден през 1641 г. в двора на Фердинанд II, император на Свещената Римска империя, който не само е известен като покровител на изкуствата, но е и автор на редица физически инструменти. С негово участие бяха създадени термометри със забавна форма, които приличаха на малки жаби. Те бяха предназначени за измерване на топлината на човешкото тяло и бяха лесно прикрепени към кожата с лепенка. Кухината на „бебетата жаби“ беше пълна с течност, в която плуваха цветни топчета с различна плътност. Когато течността се затопли, нейният обем се увеличи, а плътността й намаля, а някои топчета потънаха на дъното на устройството. Топлината на тялото на пациента се определя според броя на многоцветните топки, останали на повърхността: колкото по-малко са, толкова по-висока е телесната топлина на субекта.

Разработването на единна степенна скала продължи цял век. Последната дума по този въпрос принадлежи на шведския астроном и физик Андерс Целзий (Celsius, Anders, 1701-1744), който през 1742 г. предлага скала по Целзий: той приема точката на кипене на водата за 0°, а точката на топене на лед съответстваше на 100°. Впоследствие тази скала беше обърната, правейки 0° точката на топене на леда и началната точка. В тази форма скалата на Целзий е оцеляла до днес, придобивайки най-широка популярност.

В медицинската практика термометрията започва да се използва много по-късно - едва през втората половина на 19 век. Активното въвеждане на този метод в Русия през 1860 г. се свързва с името на изключителния руски клиницист С. П. Боткин (виж стр. 270).

Ятрохимия и медицина

Наред с ятрофизиката и ятромеханиката, ятрохимията, посока в медицината, свързана с успехите на химията, получава широко развитие през Ренесанса. Ятрохимиците вярваха, че процесите, протичащи в тялото, са химически, следователно както изследването на тези процеси, така и лечението на заболявания трябва да бъдат свързани с химията.

Един от основателите на ятрохимията е изключителният лекар и химик от ранния Ренесанс Филип Ауреол Теофраст Бомбаст фон Хохенхайм, известен в историята под псевдонима Парацелз (Hohenheim, Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von - Paracelsus, 1493-1541). Швейцарец по произход, той е получил образованието си в университета във Ферара (Италия) и впоследствие е преподавал в университета в Базел на родния си език. Немскивместо приетия в научния свят латински.

Парацелз е един от основателите на експерименталния метод в науката. „Теорията на лекаря е опит. Никой не може да стане лекар без наука и опит“, увери той.

По времето на Парацелз хирургията в Европа не се счита за клон на медицината и не се преподава в университетите (практикува се от занаятчии), а Парацелз настоява за комбиниране на хирургия и медицина (т.е. терапия) в една наука, тъй като и двете идват от същия корен. Той гордо се наричаше „доктор и на двете лекарства“. Неговите книги „Малка хирургия“ („Chirurgia minor“, ​​1528), „Голямата хирургия“ („Chirurgia magna“, 1536) и други бяха много популярни (фиг. 93).

С Парацелз започва радикално преструктуриране на химията в нейното приложение в медицината: от търсенето на начини за получаване на злато до приготвянето на лекарства. Според Парацелз здравето се свързва с нормалното съдържание на три елемента в човешкото тяло: сяра, живак и сол; Нарушаването на правилните им взаимоотношения води до заболяване. Ето защо лекарите и фармацевтите от Ренесанса придават голямо значение на лекарствата, съдържащи сяра, живак и различни соли, и често ги топят сами от естествени руди. Парацелз пише с гордост, че той и неговите ученици „си почиват в лабораторията, пъхайки пръстите си във въглища, боклук и всякаква мръсотия, а не в златни пръстени, и са като ковачи и сажди въглищари“.

В своите трудове той пише и за болестите на миньорите и леярните, свързани с отравяне със сяра, олово, живак и антимон, и по този начин полага основите на бъдещата наука за професионалните болести. Съвременник на Парацелз, Георг Бауер, известен под псевдонима Агрикола (Georg, 1493-1541), също пише за болестите на миньорите и тяхната профилактика в есето си „За минното дело и металургията“ („De re metallica.“, 1556 г.) .

Развитието на медицинската химия през Ренесанса води до разрастване на фармацията. Фармацията като самостоятелна институция възниква през втората половина на 8 век. в Близкия изток. (Първата аптека в Близкия и Средния изток е открита през 754 г. в столицата на халифата Багдад.) В Европа първите аптеки се появяват през 11 век. в испанските градове Толедо и Кордоба. До 15 век те се разпространяват широко из целия континент.

По време на Възраждането размерът на аптечните магазини се увеличава значително: от прости магазини от развитото Средновековие, когато цялата аптека е разположена в една стая, те се превръщат в големи фармацевтични лаборатории, които включват стая за приемане на посетители, складове, където лекарствата и суровините се раздробяват и съхраняват, а самата лаборатория с пещ и дестилационен апарат (фиг. 94).

От 15 век. Аптекарските ботанически градини бяха култивирани с особено усърдие; наричани са още градини на здравето - Hortus sanitatis. От това латинско име идва руското - вертоград (т.е. градина, цветна градина). През XVI-XVII век. Вертоградите са широко разпространени в Русия. Минералите и животинските части също са използвани като лекарствени суровини. Голямо значение имало задграничното пътуване, откъдето се донасяли чужди лекарства.

Представите за терапевтичния ефект на много лекарства по това време често са били далеч от истината. Така в продължение на почти две хилядолетия (от 1-ви до 20-ти век) съществува мнението, че териакът е универсално средство срещу всички болести. Той беше съставен от самите лекари пред голяма тълпа от хора от повече от 70 компонента и след това се съхраняваше в продължение на шест месеца: териакът, приготвен във Венеция, се радваше на особена слава.

Ренесансовите фармацевти, подобно на други професионалисти, са допринесли значително за оформянето на културата на своето време. Те заемаха високо положение в обществото, но дейността им беше регулирана от държавата. В средата на 16в. Започват да се появяват първите фармакопеи, които изброяват лекарствата, използвани в даден град или държава, техния състав, употреба и цена. Това постави началото на официално регулиране на цените на лекарствата в Европа.

⇐ Предишен12131415161718192021Следващ ⇒

Прочетете също:

Билет 4. Ролята на местните учени в развитието на физиологията.

Предишна12345678910111213141516Следваща

Първият руски физиолог и доктор на медицинските науки е един от изключителните съратници на Петър I.

Формирането на физиологията като наука. История на развитието на физиологията.

В. Посников (роден през 1676 г.). П. В. Посников си постави за задача експериментално да проучи причината за смъртта.

Известният руски учен М. В. Ломоносов (1711-1765) направи много за развитието на физиологията. Той не само формулира за първи път закона за запазване на материята и трансформация на енергията, но също така разработва научните основи на процеса на окисление. Неговите открития по-късно са потвърдени от френския химик Лавоазие, който открива кислорода. Идеите на М. В. Ломоносов впоследствие са използвани като основа за учението за дишането. М. В. Ломоносов е първият, който формулира трикомпонентна теория за цветното зрение, дава класификация на вкусовите усещания и изразява идеята, че тялото е източник на топлина.

Основател на експерименталната физиология е професорът от Московския университет А. М. Филомафитски (1802-1849), който изучава въпроси, свързани с физиологията на дишането, кръвопреливането и използването на анестезия. А. М. Филомафитски написа първия руски учебник по физиология:

Хирургично-хирургичният метод за изследване на храносмилателните процеси е започнат от хирурга В. А. Басов. Голям принос за развитието на руската физиология има и А. Т. Бабухин, който установява двустранното провеждане на възбуждането по нервните влакна, В. Ф. Овсянников, който описва вазомоторния център в продълговатия мозък, Н. А. Миславски, който изучава особеностите на местоположението на дихателния център, В. Я. Данилевски, който открива наличието на електрически трептения в централната нервна система, В. Ю. Чаговец, който формулира основните принципи на теорията на йонното възбуждане.

Произведенията на революционните демократи от 60-те години оказаха огромно влияние върху формирането на материалистичните традиции в руската физиология XIX векН. Г. Чернишевски, А. И. Херцен, В. Г. Белински, Н. А. Добролюбов, Д. И. Писарев. В своите произведения те развиват демократични идеи, пламенно пропагандират постиженията на природните науки и материалистичния мироглед. Сред физиолозите материалисти, възприели идеите на руските демократи от Просвещението, на първо място трябва да се постави И. М. Сеченов и И. П. Павлов.Откриването на феномена на централното инхибиране на И. М. Сеченов (1862 г.) получи световно признание, което послужи като основа за по-нататъшно изучаване на връзките между процесите на възбуждане и инхибиране в нервната система.

Изследването на физиологията на централната нервна система доведе И. М. Сеченов до откриването на феномена на сумиране на нервните импулси. Той открива периодичността на електрическите трептения в продълговатия мозък.

Непосредствен приемник на изследванията на И. М. Сеченов е неговият ученик Н. Е. Введенски (1852-1922), професор в Санкт Петербургския университет. Н. Е. Введенски разработи нов метод за телефонно записване на електрически явления в живи тъкани. Използвайки този метод, той показа, че процесът на възбуждане зависи не само от стимула, но и от състоянието на възбудимата тъкан. Н. Е. Введенски експериментално доказва ниската умора на нервните влакна. Той установи единството на процесите на възбуждане и инхибиране, тяхната неразривна връзка. Н. Е. Введенски разработи учението за парабиозата - универсална реакция на живата тъкан към увреждащи влияния.

Идеите на Н. Е. Введенски продължават да се развиват от неговия ученик и приемник в катедрата по физиология на Ленинградския университет А. А. Ухтомски (1875-1942). Той създава учението за доминантата - доминантното огнище на възбуждане в централната нервна система при определени условия.

Изключителна роля в развитието на вътрешната и световната физиологична наука изигра И. П. Павлов (1849-1936 г.) Научната дейност на И. П. Павлов се развива в три посоки: първата (1874-1889 г.) е свързана с изучаването на въпросите на физиология на кръвообращението, вторият (1889-1901) - физиология на храносмилането, третият (1901-1936) - висшата нервна дейност на животните и хората.

Изследването на функциите на висшите части на централната нервна система на животните позволи да се доближим до разкриването на законите на дейността на човешкия мозък. И. П. Павлов създава учение за видовете висша нервна дейност, което има не само теоретично, но и практическо значение.

Върхът на творчеството на И. П. Павлов е неговото учение за сигналните системи на кората на главния мозък. И. П. Павлов показа качествените характеристики на висшата нервна дейност на човека, проучи и описа механизмите, чрез които се осъществява абстрактното мислене, присъщо само на хората.

Предишна12345678910111213141516Следваща

Кратка история на физиологията

Физиологията дължи възникването си на нуждите на медицината, както и на желанието на човека да познае себе си, същността и проявите на живота на различни нива на неговата организация. Необходимостта от запазване на човешкия живот е присъствала на всички етапи от неговото развитие и още в древността са били формирани елементарни представи за дейността на човешкото тяло, което е обобщение на натрупания опит на човечеството. Бащата на медицината Хипократ (460-377 г. пр. н. е.) представя човешкото тяло като единство от течни среди и умствената структура на индивида, подчертава връзката на човека с околната среда и факта, че движението е основната форма на това Връзка. Това обуславя неговия подход към комплексното лечение на пациента. Принципно подобен подход е характерен за лекарите в древен Китай, Индия, Близкия изток и Европа.

През Средновековието преобладават идеи, далеч от реалността, основани на постулатите на римския анатом Гален, а господството на църквата определя неопределима бариера между тялото и душата.

Ренесансът (XVI-XVII век), с повишените нужди на общественото производство, събудената наука и култура и несъмнените успехи на физиката и химията, обръщението на лекарите към тях определя желанието да се обясни дейността на човешкото тяло върху основа на протичащите в него химични (ятрохимия) и физични (ятрохимия).ятрофизика) процеси. Въпреки това, нивото на познаване на науките от онова време, разбира се, не може да даде пълна и адекватна представа за физиологичните функции.

В същото време изобретяването на микроскопа и задълбочаването на знанията за микроскопичната структура на животинските тъкани насърчават изследванията на функционалното предназначение на откритите структури. Напредъкът на химията и изучаването на кръговрата на веществата в природата насочват интересите на човека към съдбата на веществата, влизащи в тялото му, което става обект на изследователски интерес. Усъвършенстването на точните науки, естествознанието като цяло и философията определя привличането на човешката мисъл към механизмите на движение. Така Р. Декарт (1596-1650) формулира рефлексния принцип на организиране на движенията, който се основава на стимула, който ги мотивира.

Откритието на кръвообращението от английския лекар У. Харви (1578-1657) играе особено място в науката за човека. Притежавайки обширни анатомични познания, В. Харви провежда експериментални изследвания върху животни и наблюдения върху хора и основава физиологията като наука, чийто основен метод е експериментът. Официалната дата на възникване на физиологията на човека и животните като наука е 1628 г., годината на публикуване на трактата на У. Харви „Анатомично изследване на движението на сърцето и кръвта при животните“. Тази работа послужи като стимул за изучаване на активността на тялото в експерименти с животни като основен обективен източник на знания.

През 17 век са проведени редица изследвания върху физиологията на мускулите, дишането и метаболизма. В Европа през 18 век възниква доктрината за „животински електричество“ (Л. Галвани, 1737-1798), която прераства в един от водещите клонове на съвременната наука - електрофизиологията. Доразвива се принципът на рефлексната дейност (И. Прохаска, 1749-1820). Много ценна информация се добавя към разбирането на дейностите на кръвоносната система (S. Health, 1667-1761), дишането (D. Priestley, 1733-1804) и метаболизма (A. Lavoisier, 1743-1794).

През този период е открита Руската академия на науките (1724 г.), където Д. Бернули извършва първите в Русия експериментални изследвания на движението на кръвта през кръвоносните съдове. В Русия значителни физиологични открития са направени от М. В. Ломоносов (1711-1765).

19 век е разцветът на аналитичната физиология, когато са направени изключителни открития в почти всички физиологични системи. Това се случи едновременно с бързия растеж на естествените науки, придобиването на фундаментални знания за природата: откриването на закона за запазване на енергията, клетъчна структураорганизми, формирането на основите на учението за еволюцията на живота на Земята. От особено значение за развитието на физиологията бяха новите методологични подходи и изобретения на изключителни физиолози от онова време, както беше обсъдено в предишния раздел. Всичко това обуславя отделянето на физиологията в самостоятелна наука в средата на 19 век. В университетите в Русия и Англия се създават физиологични лаборатории, в Европа се засилват физиологичните изследвания.

През втората половина на 19 век - началото на 20 век физиологията в Русия се превръща в една от най-напредналите в световната наука, в която капиталните школи на И. М. Сеченов (1829-1905), И. П. Павлов (1849-1936) , известни училища в Казан, Киев, Одеса, Томск, Екатеринбург. Руската наука, при цялата си оригиналност и методологическа оригиналност, поддържа най-тесни творчески връзки с водещите физиологични школи на Западна Европа и тогава Америка.

20-ти век, период на интеграция и специализация на науките, не е заобиколен най-големите откритияи физиология. През 40-50-те години е одобрена мембранната теория за биоелектричните потенциали (A.L. Hodgkin, E.F. Huxley, B. Katz). Ролята на тази теория при установяването на йонните механизми на невронно възбуждане през 1963 г. е удостоена с Нобелова награда (Д. К. Екълс, Е. Ф. Хъксли, А. Л. Ходжкин). В областта на цитофизиологията и цитохимията се правят фундаментални открития.

Краят на 19-ти и началото на 20-ти век е период на определяне на успехите в областта на физиологията на нервите и мускулите като възбудими тъкани (Dubois-Reymond, EF Pfluger, PG Heidenhain, Yu. Bernstein, GL Helmholtz). В Русия особено забележителни изследвания в този раздел на науката се извършват от Н. Е. Введенски (1852-1922),

А. И. Бабухин (1835-1891), Б. Ф. Вериго (1860-1925),

В. Я. Данилевски (1852-1939), В. Ю. Чаговец (1873-1941). За откритията за генериране на топлина в мускулите А. В. Хил (1886-1977) и О. Ф. Майерхоф (1884-1951) са удостоени с Нобелова награда. Постижението на 20-ти век, отбелязано с Нобеловата награда през 1936 г., е откриването на химическия механизъм на предаване на нервните импулси в синапсите от О. Леви (1873-1961) и Г. Х. Дейл (1875-1968). Развитието на това направление в творчеството на В. Ойлер, Д. Аксел Род и Б. Кац е удостоено с Нобелова награда през 1970 г. А. Д. Ерлангер и Г. Гасер са удостоени със същата награда през 1944 г. за успеха си в изучаването на провеждането на импулси от нервните влакна. Съветските физиолози - А. А. Ухтомски (1875-1942), А. Ф. Самойлов (1867-1930), Д. С. Воронцов (1886-1965) - също имат значителен принос за решаването на проблема с възбуждането на нервите и мускулите през този период.

19-ти и 20-ти век бяха белязани от много значителни постижения в изследването на мозъчната функция.

Изключителна роля в изследването на мозъчните функции принадлежи на И. М. Сеченов (1829-1905), който през 1862 г. открива феномена на инхибиране в централната нервна система, което до голяма степен определя последващите успехи на изследването на координацията на рефлексната дейност. Идеите, изложени от И. М. Сеченов в книгата „Рефлексите на мозъка“ (1863 г.), определят психичните явления като рефлексни актове, въвеждат нови идеи в механизмите на мозъчната дейност и очертават принципно нови подходи към по-нататъшното му изследване. В същото време ученият подчертава определящата роля на външната среда в рефлекторната дейност на мозъка.

И. П. Павлов (1849-1936) извежда теорията за рефлексната дейност на мозъка на качествено ново ниво, създавайки учението за висшата нервна дейност (поведение) на хората и животните, нейната физиология и патология. И. П. Павлов основа училище от местни физиолози, което направи изключителен принос в световната наука.

Сред учениците и последователите на И. П. Павлов са академиците П. К. Анохин, Е. А. Астратян, К. М. Биков, Л. А. Орбели и много други, създали местни физиологични научни школи.

Идеите на И. П. Павлов за рефлексната дейност на мозъка са доразвити в учението за функционалните системи на П. К. Анохин (1898-1974), които са в основата на организацията. сложни формиповеденческа активност и осигуряване на хомеостаза на човешкия и животинския организъм. Трудно е да се надценява приносът към физиологията на нервната система на И. С. Бериташвили (1885-1975), който открива фундаментални закономерности в мозъчната дейност и създава редица оригинални теории за нейната организация.

Е. А. Астратян (1903-1981) е автор на редица фундаментални трудове, в които развива основните принципи на И. П. Павлов за висшата нервна дейност. К. М. Биков (1887-1959) основава учението за двустранната връзка на мозъчната кора с вътрешните органи, кортико-висцералната патология. Неговият ученик В. Н. Черниговски (1907-1981) обогати науката с учението за интероцепцията на висцералните органи и регулацията на кръвоносната система.

L. A. Orbeli (1882-1958) е основател на учението за адаптивно-трофичните влияния на симпатиковата нервна система върху соматичните и вегетативните функции на тялото и е един от основателите на еволюционната физиология.

L. S. Stern (1878-1968) създава доктрината за кръвно-мозъчните и хистохематичните бариери, които осигуряват хомеостатични функции в човешкото и животинското тяло.

Голямата заслуга на А. А. Ухтомски (1875-1942) в изучаването на физиологията на централната нервна система. Неговата доктрина за доминантата, „основния принцип на дейност“ на мозъка, все още подхранва идеите за организиране на целенасочената дейност на хората и животните.

Няма съмнение, че приносът на руските физиолози в световната наука за мозъка е оригинален и общопризнат, много е направено в изследването на локализацията на функциите в мозъка (В. М. Бехтерев, М. А. Миславски, Ф. В. Овсянников и др. ), в разработването на методи за изучаването му.

В края на 19-ти и 20-ти век мозъчната физиология се развива успешно в Европа и Америка. Това до голяма степен се дължи на създаването на невронна теория за рефлексната дейност на мозъка, основана на хистологични изследвания от C. Golgi (1844-1926) и S. Ramon y Cahal (18512-1934), наградени Нобелова наградапрез 1906 г., а след това Lorente de No.

Изключителна роля в изследването на функциите на централната нервна система изигра К. С. Шерингтън (1856-1952), който разработи и формулира основните принципи на координационната дейност на мозъка. Тези произведения са удостоени с Нобелова награда през 1932 г. По същото време наградата получи и електрофизиологът

Е. Д. Адриан (1889-1977) също има значителен принос към съвременните представи за мозъчната дейност. Заслугата на К. С. Шерингтън е, че той е подготвил цяла плеяда физиолози, на които науката дължи много изключителни открития (Р. Гранит, Р. Магнус, У. Пенфийлд, Дж. Екълс и др.).

Науката дължи на R. Magnus (1873-1927) учението за рефлексите за регулиране, които разпределят тонуса на скелетните мускули. R. Granit, H. K. Hartlainen и D. Wald през 1967 г. и D. Hubel и T. Wiesel през 1981 г. са удостоени с Нобелова награда за тяхната работа върху физиологията и биохимията на зрителния анализатор. Вътрешните учени П. П. Лазарев (1878-1942) и В. С. Кравков (1893-1951) също направиха достоен принос в този раздел на науката.

Съвременната физиология на ретикуларната формация на мозъка е създадена от експерименталните изследвания на G. Magun и D. Moruzzi. Трябва да се подчертае, че основата за провеждането на тези изследвания бяха резултатите от научните трудове на И. М. Сеченов и В. М. Бехтерев.

Разбира се, функциите на мозъка са привличали и привличат вниманието на много изключителни учени в света и успешните търсения в тази област продължават. Основните им резултати са описани в съответните глави на учебника със споменаване на имената и живите физиолози.

Физиологията на висцералните органи заема много важно място в историята на науката от времето на възникване на физиологията до наши дни. 19-ти и 20-ти век са белязани от големи открития на механизмите за регулиране на дейността на сърцето и кръвоносните съдове: К. Лудвиг (1816-1895), И. Ф. Цион (1842-1912), К. Бернар (1813-1878) , Ф. В. Овсянников (1827-1906), В. Айнтховей (1860-1927), Е. Г. Стерлинг (1866-1927) и др.

За изследване на капилярното кръвообращение през 1920 г. А. Крог (1874-1949) е удостоен с Нобелова награда. В съветско време големи научни приноси във физиологията на сърдечно-съдовата система са направени от В. В. Парин (1903-1971), В. Н. Черниговски, А. М. Чернух и др.

20-ти век е богат на успехи в областта на респираторната физиология, особено нейното регулиране (N. A. Mislavsky, K. Gaymans, D. S. Haldane). За работа в тази област К. Гейманс (1892-1968) получава Нобелова награда през 1939 г. Основни открития са направени в биохимията на газообмена и клетъчното дишане (А. Крог, Д. Баркрофт) и О. Г. Варбург (1883- 1970 г.) за откриването на ензимния механизъм на клетъчното дишане е удостоен с Нобелова награда през 1931 г. Големият принос към физиологията на дихателния център на М. В. Сергиевски (1898-1982).

Физиологията на храносмилането е изучавана по различно време от изключителни физиолози от Европа и Америка (К. Лудвиг, К. Бернард, Р. Хеденхайн, Е. Старлинг и др.), Но „пресъздава физиологията на храносмилането“ (както е посочено в диплома на Нобелов лауреат през 1904 г.) А П. Павлов е първият физиолог в света и първият руски учен, удостоен с това високо звание.

История на развитието на физиологията

Работата на друг Нобелов лауреат, И. И. Мечников (1845-1916), е посветена на вътреклетъчното храносмилане. В лабораторията на И. П. Павлов са работили Е. С. Лондон, И. П. Разенков, Г. В. Фолборт, Б. П. Бабкин и др., които продължават славните традиции на пионери в областта на храносмилателната физиология. Изключителна роля в тази област на науката изигра А. М. Уголев (1926-1992), който има честта да открие мембранното чревно храносмилане и да определи мястото му в храносмилателния конвейер, съвременните концепции за ендокринната дейност на стомашно-чревния тракт, еволюцията на секреторните процеси, теорията за пълноценното хранене и други оригинални теории и хипотези във физиологията.

Във физиологията на висцералните системи са формирани основните концепции за функционалната организация на вегетативната (вегетативна) нервна система. Тези страници от историята на физиологията са описани достатъчно подробно в раздел 4.3 на учебника.

20-ти век е богат на открития в областта на изследването на дейността на жлезите с вътрешна секреция. През 1923 г. Нобеловата награда е присъдена на Ф. Г. Бантинг (1891-1941). Д. Маклауд (1876-1935) и К. Г. Бест (1899-1978) за работата върху инсулина. Тази награда е присъдена през 1947 г. на B. A. Usay (1887-1971) за неговите открития в областта на физиологията на хипофизата. Работата по изучаване на функцията на тази жлеза е отбелязана през 1977 г. от R. Guillemin, E. V. Shally и R. S. Yalou. През 1950 г. Нобеловата награда за изследване на функцията на надбъбречните жлези е присъдена на F. S. Hench (1896-1965), E. K. Kendall (1886-1972) и T. Reichstein (р. 1897).

През 1971 г. Нобелов лауреат е E.W. Sutherland (1915-1974), който открива ролята на AMP в регулацията на метаболизма и показва значението му като медиатор в хормоналните ефекти върху метаболизма.

Домашните физиолози имат приоритет при създаването на изкуствено сърце (А. А. Брюхоненко), запис на ЕЕГ (В. В. Правдич-Немински), създаването на такива важни и нови области в науката като космическа физиология, физиология на труда, физиология на спорта и изучаването на физиологичните механизми за адаптация, регулиране на механизмите за изпълнение на много физиологични функции. Тези и много други изследвания са от изключителна важност за медицината.