Historie vývoje lidské fyziologie. Vývoj domácí fyziologie. Stručná historie fyziologie

První informace o činnosti různých orgánů a systémů těla získali lékaři Řecka a Říma - Hippokrates, Aristoteles, Galen. Tyto informace vycházely z údajů o stavbě těla získaných při pitvě mrtvol. Pokusy o studium funkcí živého organismu poprvé provedl na počátku našeho letopočtu Galén.

Za počátek moderní fyziologie jako experimentální vědy je považován výzkum vedený na počátku 17. století anglickým lékařem W. Harvey, Uplatněním metody kvantitativního studia funkcí živého organismu popsal jako první pohyb krve v uzavřených cévních kruzích. Vědecká práce „Anatomické studie pohybu srdce a krve u zvířat“ byla publikována v roce 1628. Toto je první práce ve fyziologii.

Velký přínos k pochopení podstaty reakcí těla na podráždění přinesl v první polovině 18. století fyziolog a filozof R. Descartes. Vytvořil představy o cestách, po kterých prochází v těle vzrušení a poskytuje reakce na podráždění. Později na základě těchto představ český fyziolog I. Procházka vyvinul nauku o reflexech, která položila základy moderní fyziologie nervového systému.

Fyziologický výzkum v Rusku byl poprvé proveden v 18. století. Největší význam mezi nimi má výzkum. M. V. Lomonosov. Formuloval nejdůležitější zákon o zachování hmoty a energie. Velkou zajímavostí jsou jeho práce o fyziologii smyslových orgánů. Zejména vytvořil představu o mechanismu barevného vidění.

Později, v 60. letech 19. století, byl v Rusku pozorován významný vzestup fyziologického myšlení. Mezi fyziology této doby je třeba vyzdvihnout I. M. Sechenov, kterého I.P.Pavlov nazval otcem ruské fyziologie. I.M. Sechenov byl první, kdo popsal procesy inhibice v centrálním nervovém systému. Zvláštní význam má materialistická teorie lidské duševní činnosti, kterou vyvinul. Ve svém díle „Reflexy mozku“ (1863) nastínil své názory na povahu dobrovolných hnutí a duševních jevů.

Velký význam pro rozvoj fyziologie měla díla I.P. Pavlova a jeho studenti I.P.Pavlov pomocí metod chronických experimentů vytvořili fyziologii celého organismu. V první fázi své činnosti provedl I.P. Pavlov řadu důležitých studií o fyziologii krevního oběhu a trávení.

V roce 1904 získal I.P. Pavlov Nobelovu cenu za práci o fyziologii trávení.

IP Pavlov věnoval další etapu svého výzkumu studiu mechanismů mozkové činnosti, vytvořil doktrínu vyšší nervové činnosti, která je přírodovědným základem pro materialistické chápání podstaty vědomí jako nejvyšší funkce lidského těla. mozek.

IP Pavlov byl učitelem mnoha významných sovětských fyziologů. Mezi nimi je třeba zmínit LA.Orbeli- tvůrce evoluční fyziologie, vývojář mnoha problémů souvisejících s motorickou aktivitou.

Byli také studenti I.P.Pavlova K.M.Bykov- studoval podmíněně-reflexní regulaci činnosti vnitřních orgánů;

G. V. Folbort- přispěl ke studiu trávicích procesů a problematiky únavy a zotavení;

P.S.Kupalov- studoval různé vzorce podmíněných reflexních reakcí;

P.K.Anokhin- předložit koncepci systémové činnosti nervového systému.

Hlavními představiteli ruské fyziologie jsou N. E. Vvedensky A A.A. Ukhtomsky. NE. Vvedenskij objevil jevy optima a pesima ve svalech, formuloval koncept lability nervů a svalů a vytvořil doktrínu parabiózy. Myšlenky N.E. Vvedenského byly dále rozvíjeny v laboratořích jeho studenta A.A. Ukhtomského, který objevil zákon dominanty v činnosti nervové soustavy.

Z moderních sovětských fyziologů je třeba zmínit následující vědce: E.AAsratyan, A.B.Kogan, P.G.Kostyuk, M.E.Marshak, M.V.Sergievsky, V.N.Chernigovsky, A.M.Ugolev, N.Bekhtereva a mnoho dalších. ostatní

Přednáška 2

"Neuromuskulární fyziologie"

Plán:

1. Typy motorických jednotek.

2. Svalové složení.

3. Svalová síla a faktory, které ji určují.

1 otázka. motorové jednotky

Hlavním morfologickým a funkčním prvkem nervosvalového aparátu kosterního svalstva je motorová jednotka(DE). Zahrnuje motorický neuron míchy se svalovými vlákny inervovanými jeho axonem. Uvnitř svalu tvoří tento axon několik koncových větví. Každá taková větev tvoří kontakt – nervosvalovou synapsi na samostatném svalovém vláknu. Nervové impulsy vycházející z motorického neuronu způsobují stahy určité skupiny svalových vláken. Motorické jednotky malých svalů, které provádějí jemné pohyby (svaly oka, ruky), obsahují malé množství svalových vláken. Ve velkých svalech je jich stokrát více.

Svalová vlákna ve složení různých svalů mají různou sílu, rychlost a délku kontrakce a také únavu. Enzymy v nich mají různé aktivity a jsou prezentovány v různých izomerních formách. Je patrný rozdíl v obsahu respiračních enzymů – glykolytických a oxidačních. Podle poměru myofibril, mitochondrií a myoglobinu, bílá, červená A mezilehlá vlákna. Podle funkčních charakteristik se svalová vlákna dělí na rychle, pomalu A středně pokročilí. Pokud se svalová vlákna poměrně výrazně liší v aktivitě ATPázy, pak se stupeň aktivity respiračních enzymů značně liší, proto spolu s bílou a červenou existují také střední vlákna. Ve svalové tkáni jsou různá vlákna často uspořádána do mozaikového vzoru. Nejvýrazněji se svalová vlákna liší ve vlastnostech molekulární organizace myosinu. Mezi jeho různými izoformami existují dvě hlavní - "rychlé" a "pomalé". Při nastavení histochemických reakcí se odlišují aktivitou ATPázy. Tyto vlastnosti korelují s aktivitou respiračních enzymů. U rychlých vláken většinou převládají glykolytické procesy, jsou bohatší na glykogen, mají méně myoglobinu, proto se jim také říká bílá. V pomalých vláknech je naopak aktivita oxidačních enzymů vyšší, jsou bohatší na myoglobin a vypadají červeněji.

Všichni DU jsou v závislosti na jejich funkčních vlastnostech rozděleni do 3 skupin:

já Pomalu neúnavný. Jsou tvořeny „červenými“ svalovými vlákny, ve kterých je méně myofibril. Rychlost kontrakce a síla těchto vláken jsou relativně malé, ale nejsou příliš únavné. Proto se označují jako tonikum. Regulace kontrakcí takových vláken je prováděna malým počtem motorických neuronů, jejichž axony mají málo koncových větví. Příkladem je m. soleus.

II B. Rychlý, snadno se unaví. Svalová vlákna obsahují mnoho myofibril a nazývají se „bílá“. Rychle se stáhněte a vyviňte velkou sílu, ale rychle se unaví. Proto se jim říká fáze. Motorické neurony těchto DU jsou největší, mají tlustý axon s četnými koncovými větvemi. Vytvářejí nervové impulsy vysoké frekvence. Například oční svaly.

II A. Rychlý, odolný proti únavě(středně pokročilí).

Každý sval je tvořen vlákny označovanými jako S (ST) vlákna (pomalá vlákna) a FF vlákna (fast twitch fibres). S-vlákna, která mají vysoký obsah myoglobinu (červené svalové barvivo), se také nazývají červená vlákna. Zapínají se při zatížení v rozmezí 20-25% maximální síly a vyznačují se dobrou výdrží. FT vlákna, která mají ve srovnání s červenými vlákny nízký obsah myoglobinu, se také nazývají bílá vlákna. Vyznačují se vysokou kontrakční rychlostí a schopností vyvinout velkou sílu. Ve srovnání s pomalými vlákny se mohou stahovat dvakrát rychleji a vyvinout 10krát větší sílu. FT vlákna se zase dělí na vlákna FTO a FTG: jejich název je dán způsobem výroby energie. K produkci energie ve vláknech FTO dochází stejně jako ve vláknech ST především oxidací, v důsledku čehož dochází k rozkladu glukózy a tuků na oxid uhličitý (CO2 a vodu (H20) za přítomnosti kyslíku. Vzhledem k tomu, že tento proces rozklad probíhá poměrně hospodárně (na každou molekulu glukózy se při rozkladu svalového glykogenu na energii nashromáždí 39 energetických fosfátových sloučenin), vlákna FTO mají také poměrně vysokou odolnost proti únavě.Při nedostatku kyslíku se rozkládají na nehybnou relativně energeticky bohatý laktát. Vzhledem k tomu, že tento proces odbourávání je neekonomický (na každou molekulu glukózy se ukládají pouze 3 energetické fosfátové sloučeniny pro energii), vlákna FTG se poměrně rychle unaví, ale přesto jsou schopna vyvinout velkou sílu a jako pravidlo, zapněte na submaximum a maximum svalové kontrakce

Stůl. Zjednodušené znázornění spektra svalových vláken

2 otázka. Svalové složení.

Složení svalů se může značně lišit v počtu motorických jednotek a motorické jednotky se zase mohou skládat z velmi odlišného počtu svalových vláken. Všechna svalová vlákna jedné motorické jednotky patří ke stejnému typu vlákna (vlákna FT nebo ST). Svaly, jejichž funkcí je vykonávat velmi jemné a přesné pohyby (například svaly očí nebo prstů), mají obvykle velký počet motorických jednotek (od 1500 do 3000); zahrnují malé množství svalových vláken (od 8 do 50). Svaly, které provádějí relativně hrubé pohyby (například velké svaly končetin), mají obvykle výrazně menší počet motorických jednotek, ale s velkým počtem vláken na každou (od 600 do 2000). Takže například biceps může obsahovat více než milion vláken. Tato svalová vlákna spolu se svými nervovými zakončeními tvoří více než 600 motorických jednotek, takže jedna motorická buňka předního rohu míšního inervuje svými výběžky asi 1500 svalových vláken. V tibiálním svalu je jednou buňkou předního rohu inervováno asi 1600 a ve svalech zad až 2000 svalových vláken, tvořících tak v každém případě motorickou jednotku. Počet vláken v motorických jednotkách žádného svalu však není stejný, například v bicepsu může být 1000, 1200, 1400 nebo 1600 vláken.

Příslušnost svalových vláken k určité motorické jednotce je dána přírodou a nelze ji tréninkem změnit. Motorické jednotky se aktivují podle zákona všechno nebo nic. Pokud je tedy z těla motorické buňky předního rohu míšního po nervových drahách vyslán impuls, pak buď všechna svalová vlákna motorického jednotka na ni nereaguje, nebo žádná U bicepsu to znamená následující: nervovým impulsem potřebné síly se zkrátí všechny kontraktilní elementy (myofibrily) všech (cca 1500) svalových vláken příslušné motorické jednotky.

Každý člověk má individuální sadu S- a FF-vláken, jejichž množství, jak ukazují studie, nelze změnit pomocí speciálního tréninku. V průměru má člověk přibližně 40 % pomalých a 60 % rychlých vláken. Jde ale o průměrnou hodnotu (přes celý kosterní sval), přičemž svaly plní různé funkce a proto se mohou od sebe výrazně lišit složením vláken. Například svaly, které vykonávají velkou statickou práci (m. soleus), mají často velký počet pomalých ST vláken a svaly, které provádějí převážně dynamické pohyby (biceps), mají velké množství FT vláken. Jak však ukazují četné studie, existují významné individuální odchylky. U běžců na dlouhé tratě v lýtkovém svalu a plavců-pobyt v deltovém svalu. 90 % pomalých vláken a u sprinterů v lýtkovém svalu až 90 % rychlých vláken. Tyto jednotlivé ohromující velikosti distribuce vláken pravděpodobně nelze vysvětlit tréninkem - jsou geneticky podmíněny. Potvrzuje to zejména fakt, že i přes harmonický rozvoj rychlostní síly paží a nohou může mít boxer nebo šermíř například extrémně „rychlé nohy“ a „pomalé ruce“. Inherentní počet rychlých FF vláken je zřejmě důvodem tohoto rozporu. Skutečnost, že dobří vytrvalostní sportovci (maratonští běžci, silniční cyklisté atd.) mají tendenci dominovat pomalými S-vlákny, zatímco špičkoví sportovci, kteří prokazují rychlostní sílu (sprinteři, oštěpaři, koulaři atd.) ), mají vysokou procento rychlých FF vláken, svědčí o zvláštní predispozici k těmto sportům. Na první pohled se zdá, že toto umístění je diskutabilní, neboť vzpěrači - vítězové různých soutěží - našli extrémně vyrovnaný poměr FF- a S-vláken. Je však třeba vzít v úvahu specifickou práci vzpěrače: podporu a udržení, které se z velké části provádí pomocí S-vláken.

Vhodný silový trénink dokáže poměrně rychle přeměnit vlákna FF na vlákna FR. To umožňuje dosáhnout dobré vytrvalosti i u těch sportovců, kteří by se s množstvím rychlých vláken FF zdáli být vhodnější pro projev maximální a rychlostní síly. Navzdory tomu, že tréninkem nelze změnit zděděný poměr mezi S- a FF-vlákny, vlastnosti vláken se, byť v určitých mezích, stále přizpůsobují konkrétním prezentovaným podnětům (průřez, doba kontrakce, vybavení nosiči energie a mitochondrie , atd.).).

Otázka.

Síla motorické jednotky závisí zejména na počtu jejích svalových vláken. Motorické jednotky s malým počtem vláken během jediné kontrakce vyvinou tažnou sílu pouze několik millinewtonů. Motorové jednotky s velkým počtem vláken - několik newtonů. Výkonový potenciál jednotlivé motorické jednotky je relativně malý, proto je k provedení pohybu „spojeno“ několik motorických jednotek současně.Čím větší odpor je třeba překonat, tím více motorických jednotek musí pohyb vykonat.

Každá motorická jednotka má svůj vlastní práh buzení, který může být nízký nebo vysoký. Pokud je impulzní salva (stimulace nervu způsobující svalovou kontrakci) slabá, pak se aktivují pouze motorické jednotky s nízkým prahem vzruchu. Pokud impulzní salva zesílí, začnou reagovat další motorické jednotky s vyšším prahem buzení. S rostoucím odporem se aktivuje stále více motorických jednotek. Rychlost jednotlivých prahů buzení závisí především na stavu motorických jednotek. Pokračovat v činnosti motorických jednotek, které se unaví: A) akumulace kyselých metabolických produktů (laktát, CO2); b) vyčerpání nosičů energie (energetické fosfáty, glykogen atd.); c) nervové přebuzení (v motorické jednotce nebo v mozkové kůře), je zapotřebí stále většího dobrovolného úsilí.

Intramuskulární koordinace a tepová frekvence

Neustálá změna počtu motorických jednotek zapojených do pohybu (prostorová sumace) a změna frekvence nervových vzruchů (temporální sumace) jsou regulovány velmi jemnou gradací kontrakční síly svalu.

Prostorová sumarizace. K provedení pohybu může být zapojen různý počet motorických jednotek v důsledku mechanismu postupného vývoje síly. Tento mechanismus je však vzhledem k diferencované struktuře svalů velmi heterogenní. Počet kroků je určen počtem motorických jednotek, které tvoří sval; velikost kroků závisí zejména na počtu, průměru a struktuře svalových vláken, kterými příslušná motorická jednotka disponuje. Například svaly prstů ruky obsahují extrémně velké množství motorických jednotek s malým počtem vláken (četné malé kroky), takže sílu, s jakou vykonávají pohyby, lze pomocí prostorové sumace „gradovat“ mnohem jemněji než síla bicepsu, který má relativně malý počet motorických jednotek a velký počet vláken (pár velkých kroků).

Časová sumarizace. Pokud je motorická jednotka aktivována pouze umělou stimulací, jako je elektrická stimulace, pak se všechna její svalová vlákna zkrátí a poté se opět uvolní.

Ve zdravém těle se však v přirozených podmínkách nevyskytují libovolné jednotlivé impulzy nebo kontrakce. Svalová kontrakce je vždy řízena sérií pulzů za sekundu. Pokud je druhý kontrakční impuls dán před koncem relaxační fáze vlákna, pak v tomto případě bude druhá kontrakce superponována na první. Důsledkem toho je vyšší rozvoj síly. Má-li být vyvinuta větší síla, pak druhý impuls musí již dosáhnout vláken motorické jednotky krátce před koncem fáze kontrakce. Vlákna se pak znovu stahují před začátkem relaxační fáze; pokles napětí nebo síly v tomto případě není možný. Následné redukce navazují na předchozí. Když konečně začnou četné nervové vzruchy následovat dostatečně rychle za sebou, jednotlivé kontrakce se zcela překrývají. Tímto způsobem se na rozdíl od jediné kontrakce dosáhne mnohem silnějších kontrakcí svalových vláken, což vede k 3-4násobnému zvýšení síly. Tento jev se nazývá titanická kontrakce. Frekvence impulsů nutných k úplné tetanické kontrakci je dána odpovídajícím typem vlákna motorické jednotky. Vzhledem k tomu, že rychlá vlákna FT se stahují a uvolňují mnohem rychleji než vlákna pomalá, je třeba, aby impulsy dopadaly na vlákna v kratších intervalech, aby se zabránilo jejich uvolnění a tím se vyvinula větší síla.

Proto u rychlých motorických jednotek působí nízkofrekvenční impulsy (7-10 za s) jen nepatrné napětí a stejnou sílu, středofrekvenční impulsy (25-30 za s) respektive mírné napětí a sílu, vysokofrekvenční impulsy (od 45 za s a více) - maximální napětí a maximální síla. U pomalých motorových jednotek, sestávajících z S-vláken, může stačit k vyčerpání jejich výkonového potenciálu již 20 impulsů za sekundu. Pouze s jedním, pro příslušnou motorickou jednotku nejvýhodnějším, časovým intervalem mezi impulsy, lze dosáhnout optimálního efektu dočasného sečtení. Vyšší frekvence impulsů pro danou motorickou jednotku nemůže způsobit silnější kontrakci a tedy nárůst síly. Trvání titánské kontrakce může překročit trvání jedné kontrakce desítky a tisícekrát. Sval složený převážně z S-vláken, která jsou odolnější vůči únavě, dokáže udržet titánskou kontrakci obvykle mnohem déle než sval, který obsahuje převážně rychle unavující FF vlákna. Zjednodušeně probíhá „spolupráce“ prostorové a časové sumace následovně: malé potřeby výkonu uspokojují pomalé motorické jednotky skládající se z vláken ST s nízkým prahem buzení.S rostoucími požadavky na výkon jsou motorické jednotky s vyšším prahem buzení. zapnuto (prostorová sumace) Zároveň se zvyšováním frekvence impulsů zvyšuje výkon již pracujících nízkoprahových jednotek (dočasná sumace) S dalším nárůstem potřeby výkonu bude postupně přibývat rychlých motorických jednotek. být zahrnut do práce, která může "startovat" z vyšších frekvencí a zapojit se do aktivního stavu většího frekvenčního rozsahu. Pro překonání maximálního odporu silově trénovaní sportovci zařazují asi 85 % motorických jednotek s optimálními frekvencemi impulsů. Vzhledem k tomu, že „pomalé“ jednotky mají méně svalových vláken a z tohoto důvodu vyvíjejí méně síly než jednotky „rychlé“, často s úsilím 25 %, je mobilizováno asi 50 % dostupných jednotek. Účast poměrně velkého počtu malých motorických jednotek na nevýznamné silové práci umožňuje jemnější regulaci svalové činnosti než při vysokých silových zátěžích. Procesy časové sumace (pulzní frekvence) podle výsledků nedávných studií jsou podmíněně přístupné tréninku, i když je tento trénink prováděn ve velmi složitých obecných vztazích. Trénovaná motorická jednotka se může rychleji zkracovat, zpracovávat vyšší frekvence impulsů a vyvinout větší sílu.

Když rychlostní síla, realizovaná především rychlými FT vlákny, působí proti středním a vysokým odporům, aktivuje se velké množství krátkodobých motorických jednotek. řadu impulsů. Tato tzv startující inervace způsobuje rostoucí a silný proces kontrakce. Po explozivním začátku kontrakce následuje signální blok (bioelektrické ticho), během kterého se motorické jednotky stahují vysokou rychlostí. Takové rychlostně-silové pohyby se také nazývají balistické pohyby. Jsou předem naprogramovány v mozku a jsou prováděny tak vysokou rychlostí, že při jejich provádění nefunguje zpětná vazba, v důsledku čehož nelze pohyb při jeho provádění korigovat. Trvání bioelektrického ticha po počáteční inervaci závisí hlavně na velikosti odporu, který je třeba překonat. Pokud je odpor tak velký, že již nedochází ke zrychlení při volní kontrakci, pak následuje nová série impulsů doprovázená bioelektrickým tichem, díky kterému je zajištěno další zrychlení. Pokud je naopak odpor tak velký, že se sled pulsů a následné blokování signálu neobjeví, pak bude odpor překonán pulsy o velmi vysoké frekvenci. Pohyby, které se vyznačují krátkou sérií (sérií) impulsů s následným blokováním signálu a balistickou kontrakcí, mají výrazný rychlostně-silový charakter. Pohyby charakterizované sérií pulzů velmi vysoké frekvence mají charakter maximální síly.

Když kosterní sval pracuje na silovou vytrvalost a překonává lehké nebo střední odpory, při kterých nedosahuje frekvence impulsů maxima, je činnost motorických jednotek prováděna střídavě (asynchronní činnost). To znamená, že v souladu s požadovaným úsilím se aktivuje pouze určitá část motorických jednotek a dochází tak k pohybu. Další část motorických jednotek je v neaktivním stavu a je pasivně zkrácena. S nárůstem únavy se vypínají dosud aktivní motorické jednotky a místo nich začínají aktivně pracovat jiné, dosud neaktivní, motorické jednotky. Za normálních podmínek nemůže člověk vykonávající statickou nebo dynamickou práci překonávajícího charakteru současně zapnout všechny motorické jednotky svalu. Vysoce trénovaní sportovci těch sportů, ve kterých je síla hlavní složkou výkonu (vzpírání, zápas, atletický hod), jsou schopni aktivně a současně zapojit až 85 % svých svalových vláken k provedení pohybu a tím vyvinout velkou sílu. Netrénovaní jedinci se obvykle dokážou aktivovat pouze do 60 %. Schopnost synchronně ovládat motorické jednotky se nazývá intramuskulární (intramuskulární) koordinace. Jeho úroveň lze považovat za vysokou, pokud má sportovec na jedné straně výraznou schopnost diferenciace síly a na druhé straně dokáže současně aktivovat vysoké procento motorických jednotek. Pod vlivem hypnózy nebo elektrické stimulace (100 Hz a více) může netrénovaný člověk současně používat výrazně více motorických jednotek a tím zvýšit svou sílu o téměř 35 %. Trénovaný člověk za podmínek nezávislých na vůli může zvýšit svůj silový potenciál pouze o 10 %. Rozdíl mezi libovolně mobilizovanou maximální silou a nedobrovolně aktivovanou silou se nazývá nedostatek síly. V V tréninkové praxi je nedostatek síly nejčastěji dán rozdílem v síle vyvinuté ve statickém a dynamicko-poddajném režimu. Taková definice je možná, protože síla vyvinutá při nuceném protahování svalů (dynamická práce poddajného charakteru) je obvykle o 10-35% vyšší než síla, kterou lze mobilizovat ve statickém režimu operace. Z hlediska síly, dosažené na jedné straně elektrickou stimulací svalů ve statickém režimu a na druhé straně nuceným protahováním svalů v dynamickém režimu, je tedy naprostá korespondence. V poddajném režimu práce se připojují další motorické jednotky bez ohledu na vůli, tzn. za těchto podmínek je velikost síly prakticky nezávislá na úrovni intramuskulární koordinace. Přitom je třeba mít na paměti, že vyvolanou sílu a libovolnou lze vzájemně porovnávat pouze tehdy, když jsou aplikovány za srovnatelných podmínek (např. pod stejným úhlem ve spojích).

Experimentálně se podařilo prokázat, že velikost rozvoje síly při nuceném protahování svalů roste s nárůstem rychlosti, zatímco v překonávaném provozním režimu klesá s nárůstem rychlosti.

Proces interakce mezi různými typy vláken není dosud zcela objasněn. Schematicky to lze prezentovat následovně. Při zatížení menším než 25 % maximální síly začínají nejprve fungovat převážně pomalá vlákna. Jakmile se jejich energetické zásoby vyčerpají, rychlá vlákna se „spojí". Po vyčerpání energetických zásob rychlých vláken bude nutné práci ukončit, dochází k vyčerpání. tzv. „ramp efekt", kdy jsou téměř všechna vlákna zapojený do hnutí. S velkou pravděpodobností platí princip účasti různých typů vláken na svalové činnosti. pro všechny pohyby. Nejprve se zapnou pomalá vlákna a o něco později, když potřeba síly překročí 25 % maxima, přijdou na řadu i vlákna rychlá. Při explozivních pohybech je časový interval mezi začátkem kontrakce pomalých a rychlých vláken minimální (pouze několik ms). K nástupu kontrakce u obou typů vláken tedy dochází téměř současně, avšak rychlá vlákna se zkracují mnohem rychleji a dosáhnou svého pevnostního maxima dříve (přibližně za 40-90 ms) než vlákna pomalá (přibližně za 90-140 ms). výbušná síla , která musí být realizována do 50-120 ms, „reagují“ především rychlá vlákna Rychlost kontrakce rychlých a i když v mnohem menší míře pomalých vláken lze zvýšit tréninkem pomocí speciálních metod pro rozvoj maxima a rychlosti síla.Cvičení pro mnohonásobné explozivní překonávání submaximálních odporů může pomoci např. snížit dobu kontrakce (od začátku kontrakce do dosažení silového maxima) rychlých vláken na cca 30 ms a pomalých vláken na cca 80 ms. jsou realizovány výhradně relativně rychlé pohyby ale s rychlými vlákny a pomalé pohyby pouze s pomalými vlákny. Pro zařazení vláken do práce má rozhodující význam mobilizovaná síla, tedy množství potřebné k pohybu hmoty (závaží), a také velikost zrychlení této hmoty. V souladu s dnes dostupnými informacemi je jak velké zrychlení malé váhy (vysoká rychlost pohybu), tak mírné zrychlení velké váhy (pomalá rychlost pohybu) způsobeno intenzivní účastí rychlých svalových vláken. Výbušné síly zaměřené na překonání nepohyblivých odporů (statický způsob provozu, rychlost pohybu = 0 m/s) jsou také způsobeny především rychlými vlákny.

Přednáška 3

„Kontraktilní činnost

kosterní svalstvo"

Plán:

1. Teorie svalové kontrakce.

2. Jednorázová a tetanická kontrakce.

3. Teorie tetanu.

4. Formy a typy svalové kontrakce.

Pozorování životně důležité činnosti zvířat a lidských organismů se provádějí již od starověku. Po dobu 14-15 století před naším letopočtem. ve starém Egyptě lidé při výrobě mumií dobře znali vnitřní orgány člověka. V hrobce faraona Unase byly nalezeny obrazy starověkých lékařských nástrojů. Ve staré Číně se až 400 nemocí překvapivě rafinovaně rozlišovalo pouze podle pulsu. Ve IV-V století před naším letopočtem. E. již existovala doktrína funkčně důležitých bodů těla, která byla v současnosti základem pro moderní metody diagnostiky a léčby. Starověká Indie se proslavila speciálními bylinnými recepturami, působením na tělo jógových cvičení a dechových cvičení. Ve starověkém Řecku byly první představy o funkcích mozku a srdce vysloveny ve 4.–5. století před naším letopočtem. E. Hippokrates (460–377 př. n. l.) a Aristoteles (384–322 př. n. l.) a ve starém Římě v 11. století př. n. l. lékař Claudius Galen (201–131 př. n. l.).

Jako experimentální věda vznikla fyziologie v 17. století našeho letopočtu, kdy anglický lékař W. Harvey objevil kruhy krevního oběhu. Ve stejném období zavedl francouzský vědec R. Descartes pojem reflex (odraz), popisující cestu vnější informace do mozku a zpětnou dráhu motorické odpovědi. Práce geniálního ruského vědce M. V. Lomonosova a německého fyzika G. Helmholtze o třísložkové povaze barevného vidění, pojednání Čecha G. Procházky o funkcích nervové soustavy a pozorování Itala L. Galvani o živočišné elektřině v nervech a svalech označil 18. století. V 19. století se rozvinuly myšlenky anglického fyziologa C. Sherringtona o integračních procesech v nervovém systému, které byly nastíněny v jeho slavné monografii z roku 1906. První studie únavy provedl Ital A. Mosso. Nalezené změny v konstantních potenciálech kůže během podráždění u lidí I.R. Tarchanov (fenomén Tarchanov).

V 19. století vznikla díla zakladatele ruské fyziologie I.M. Sechenov (1829-1905) položil základy pro rozvoj mnoha oblastí fyziologie - studium krevních plynů, procesy únavy a "aktivního odpočinku", a co je nejdůležitější - objev v roce 1862 inhibice v centrálním nervovém systému a vývoj fyziologických základů lidských duševních procesů, který ukázal reflexní povahu behaviorálních lidských reakcí. Další rozvoj myšlenek I.M. Sechenov šel dvěma cestami. Na jedné straně studium jemných mechanismů excitace a inhibice prováděl na Petrohradské univerzitě N.E. Vvedenskij (1852-1922). Vytvořil myšlenku fyziologické lability jako rychlosti charakteristické pro excitaci a doktrínu parabiózy jako obecné reakce nervosvalové tkáně na podráždění. V budoucnu v tomto směru pokračoval jeho student A.A. Ukhtomsky (1875-1942), který při studiu procesů koordinace v nervovém systému objevil fenomén dominanty (dominantní ohnisko buzení) a roli v těchto procesech zvládnutí rytmu podnětů. Na druhou stranu, za podmínek chronického experimentu na celém organismu, I.P. Pavlov (1849-1936) jako první vytvořil nauku o podmíněných reflexech a rozvinul novou kapitolu fyziologie – fyziologii vyšší nervové činnosti. Navíc v roce 1904 za svou práci v oblasti trávení I.P. Pavlov, jeden z prvních ruských vědců, získal Nobelovu cenu. Fyziologické základy lidského chování, roli kombinovaných reflexů rozvinul V.M. Bechtěrev.

K rozvoji fyziologie významně přispěli i další vynikající ruští fyziologové: akademik L.A. Orbeli, který založil evoluční fyziologii a adaptologii; Akademik K.M. Bykov, který studoval podmíněné reflexní vlivy kůry na vnitřní orgány; Akademik PK Anokhin, který vytvořil doktrínu funkčního systému; Akademik M.N. Livanov, který založil domácí elektroencefalografii; akademik V.V. Larin, který vyvinul vesmírnou fyziologii; NA. Bernstein, který založil fyziologii aktivity, a mnoho dalších fyziologů.

1.3 Obecné zákony fyziologie a její základní pojmy

Živé organismy jsou otevřené systémy, samy o sobě neuzavřené, ale neoddělitelně spojené s vnějším prostředím. Jsou složeny z proteinů a nukleových kyselin a jsou schopné autoregulace a sebereprodukce. Mezi hlavní vlastnosti živého organismu patří: metabolismus, dráždivost (vzrušivost), pohyblivost, sebereprodukce (rozmnožování, dědičnost), autoregulace (udržování homeostázy, adaptabilita – přizpůsobivost).

1.3.4 Hlavní funkční charakteristiky excitabilních tkání

Společnou vlastností všech živých tkání je dráždivost, tzn. schopnost pod vlivem vnějších vlivů měnit metabolismus a energii. Mezi všemi živými tkáněmi těla jsou zvláště rozlišovány excitabilní tkáně (nervové, svalové a žlázové), jejichž reakce na podráždění je spojena s výskytem zvláštních forem aktivity - elektrických potenciálů a dalších jevů.

Hlavní funkční charakteristiky excitabilních tkání jsou excitabilita a labilita.

Vzrušivost - vlastnost excitabilních tkání reagovat na podráždění specifickým procesem excitace. Tento proces zahrnuje elektrické, iontové, chemické a tepelné změny a také specifické projevy excitability. V nervových buňkách mezi takové projevy patří excitační impulsy, ve svalových buňkách - kontrakce nebo napětí, v buňkách žláz - uvolňování určitých látek. Představuje přechod ze stavu fyziologického klidu do stavu aktivního. Nervová a svalová tkáň se také vyznačuje schopností přenášet tento aktivní stav do sousedních oblastí – tzn. vodivost.

Excitabilní tkáně jsou charakterizovány dvěma hlavními nervovými procesy - excitací a inhibicí. Inhibice je aktivní zpoždění v procesu buzení. Souhra těchto dvou procesů zajišťuje koordinaci nervové činnosti v celém organismu.

Dochází k místnímu (nebo lokálnímu) buzení a šíření. Lokální excitace představuje drobné změny na povrchové membráně buněk a šířící se excitace je spojena s přenosem celého komplexu fyziologických změn (vzrušovacího impulsu) po nervové nebo svalové tkáni. Pro měření excitability se používá definice prahu, tzn. minimální množství stimulace, při které dochází k šířící se excitaci. Prahová hodnota závisí na funkčním stavu tkáně a na charakteristice podnětu, kterým může být jakákoli změna vnějšího prostředí (elektrické, tepelné, mechanické atd.). Čím vyšší je práh, tím nižší je excitabilita a naopak. Vzrušivost se může zvyšovat při optimální fyzické aktivitě a klesat s únavou.

Labilita - rychlost excitačního procesu v nervové a svalové tkáni. Koncept lability nebo funkční mobility navrhl N.E. Vvedenského v roce 1892. Jako jedno z měřítek lability N.E. Vvedensky navrhl maximální počet excitačních vln (elektrických akčních potenciálů), které může tkáň reprodukovat za 1 s v souladu s rytmem stimulace. Labilita charakterizuje rychlostní vlastnosti tkaniny. Stoupá pod vlivem podráždění, tréninku.

1.3.5 Neurohumorální regulace funkcí

U nejjednodušších jednobuněčných živočichů plní jedna jediná buňka různé funkce. Komplikace činnosti organismu v procesu evoluce vedla k oddělení funkcí různých buněk - jejich specializaci. K ovládání takto složitých mnohobuněčných systémů již nestačila prastará metoda – přenos látek regulujících životně důležitou činnost tělními tekutinami.

Regulace různých funkcí u vysoce organizovaných zvířat a lidí se provádí dvěma způsoby: humorální (prostřednictvím krve, lymfy a tkáňového moku) a nervovým.

Humorální regulace funkcí působí relativně pomalu a nemůže zajistit naléhavé reakce těla (rychlé pohyby, okamžitá reakce na nouzové podněty). Naproti tomu nervová regulace, prováděná nervovým systémem, zajišťuje rychlé a přesné ovládání různých útvarů celého organismu, doručení zpráv přesnému adresátovi. Oba tyto mechanismy spolu souvisí, ale hlavní roli v regulaci funkcí hraje nervový systém.

Na regulaci funkčního stavu orgánů a tkání se podílejí speciální látky - neuropeptidy vylučované hypofýzou a nervovými buňkami míchy a mozku. V současné době je popsáno asi 100 takových látek, které jsou fragmenty proteinů a mohou měnit funkční stav buněk, aniž by je vzrušovaly. Ovlivňují spánek, procesy učení a paměti, svalový tonus (zejména posturální asymetrii), způsobují imobilizaci nebo rozsáhlé svalové křeče a mají analgetický účinek.

1.3.6 Reflexní mechanismus činnosti nervové soustavy

V činnosti nervové soustavy je hlavní reflexní mechanismus. Reflex je reakce těla na vnější podnět, prováděná za účasti nervového systému. Nervová dráha reflexu se nazývá reflexní oblouk. Obvykle se reflexní oblouk skládá z: vnímajícího útvaru - receptoru; citlivý (aferentní) neuron, který spojuje receptor s nervovými centry; interkalární (interkalární) neurony nervových center; eferentní (motorický) neuron, spojující nervová centra s periferií; pracovní orgán (efektor), který reaguje na podráždění, je sval nebo žláza. Nejjednodušší reflexní oblouky zahrnují pouze dvě nervové buňky, ale mnoho reflexních oblouků v těle se skládá z významného počtu různých neuronů umístěných v různých částech centrálního nervového systému. Nervová centra provádějí odezvy a posílají příkazy pracovnímu orgánu (například kosternímu svalu) prostřednictvím eferentních cest, které fungují jako přímé komunikační kanály. Při reflexní odpovědi odesílají receptory umístěné v pracovním orgánu a další tělesné receptory informaci o výsledku působení do centrálního nervového systému. Aferentní cesty těchto zpráv jsou kanály zpětné vazby. Přijaté informace využívají nervová centra k řízení dalších akcí, tedy zastavení reflexní reakce, jejího pokračování nebo změny. Základem reflexní činnosti tedy nejsou jednotlivé reflexní oblouky, ale uzavřené reflexní prstence tvořené přímým a zpětnovazebním spojením nervových center s periferií.

1.3.7 Homeostáza

Vnitřním prostředím těla, ve kterém žijí všechny jeho buňky, je krev, lymfa, intersticiální tekutina. Vnitřní prostředí se vyznačuje relativní stálostí - homeostázou různých ukazatelů, protože jakékoli změny v něm vedou k narušení funkcí buněk a tkání těla. Mezi stálé ukazatele homeostázy patří: teplota vnitřních částí těla udržovaná v rozmezí 36-37 °C; acidobazická rovnováha krve, charakterizovaná pH = 7,4-7,35; osmotický krevní tlak (7,6-7,8 atm.); koncentrace hemoglobinu v krvi - 130-160 g.

Homeostáza není statický jev, ale dynamická rovnováha. Schopnost udržovat homeostázu za podmínek neustálého metabolismu a výrazného kolísání faktorů prostředí zajišťuje komplex regulačních funkcí organismu. Tyto regulační procesy udržování dynamické rovnováhy se nazývají homeokineze.

Stupeň posunu ukazatelů homeostázy s výraznými výkyvy v podmínkách prostředí nebo s tvrdou prací u většiny lidí je velmi malý. Například dlouhodobá změna pH krve pouze o 0,1-0,2 může vést ke smrti organismu. Přitom v běžné populaci existují jednotliví jedinci, kteří snesou mnohem větší posuny v ukazatelích vnitřního prostředí. U vysoce kvalifikovaných běžců může v důsledku velkého příjmu kyseliny mléčné z kosterního svalstva do krve při běhu na střední a dlouhé tratě klesnout pH krve na hodnoty 7,0 až 6,9.

1.3.8 Vznik buzení a jeho chování

1.3.8.1 Membránové potenciály. Buněčná membrána se skládá z dvojité vrstvy lipidových molekul, mezi kterými volně plavou hrudky molekul bílkovin. Některé z nich pronikají skrz membránu. Některé z těchto proteinů mají speciální póry nebo iontové kanály, kterými mohou procházet ionty podílející se na tvorbě membránových potenciálů (obr. I-A).

Při vzniku a udržení klidového membránového potenciálu hrají hlavní roli dva speciální proteiny. Jedna z nich plní roli speciální sodíkovo-draselné pumpy, která pomocí energie ATP aktivně odčerpává sodík z buňky a draslík do buňky. Výsledkem je, že koncentrace draselných iontů je uvnitř buňky vyšší než v tekutině obklopující buňku a sodíkové ionty jsou vyšší venku.

A - dvojitá vrstva lipidů, b - membránové proteiny.

A: kanály "únik draslíku" (1), "čerpadlo sodíku a draslíku" (2)

A sodíkový kanál se v klidu uzavřel (3).

B: sodíkový kanál otevřený při excitaci (1), vstup sodíkových iontů do buňky a změna náboje na vnější a vnitřní straně membrány

Obrázek 1.1 - Membrána excitabilních buněk v klidu (A) a během excitace (B) (Podle: B. Alberte et al., 1986)

Druhý protein slouží jako kanál pro únik draslíku, přes který mají draselné ionty v důsledku difúze tendenci opouštět buňku, kde se nacházejí v přebytku. Draselné ionty opouštějící buňku vytvářejí kladný náboj na vnějším povrchu membrány. V důsledku toho je vnitřní povrch membrány záporně nabitý vzhledem k vnějšímu. Membrána v klidu je tedy polarizovaná, to znamená, že na obou stranách membrány existuje určitý potenciálový rozdíl, který se nazývá klidový potenciál. Pro neuron se rovná přibližně mínus 70 mV a pro svalové vlákno mínus 90 mV. Klidový membránový potenciál se měří vložením tenkého hrotu mikroelektrody do článku a umístěním druhé elektrody do okolní kapaliny. V okamžiku proražení membrány a vstupu mikroelektrody do buňky je na obrazovce osciloskopu pozorován posun paprsku, který je úměrný hodnotě klidového potenciálu.

Základem excitace nervových a svalových buněk je zvýšení permeability membrány pro sodíkové ionty - otevření sodíkových kanálů. Vnější stimulace způsobuje pohyb nabitých částic uvnitř membrány a snížení počátečního rozdílu potenciálů na obou stranách nebo depolarizaci membrány. Malá množství depolarizace vedou k otevření části sodíkových kanálů a mírnému pronikání sodíku do buňky. Tyto reakce jsou podprahové a způsobují pouze lokální (lokální) změny.

S nárůstem stimulace dosahují změny membránového potenciálu prahu excitability nebo kritické úrovně depolarizace - asi 20 mV, zatímco hodnota klidového potenciálu klesá na přibližně minus 50 mV. V důsledku toho se otevře významná část sodíkových kanálů. Dochází k lavinovitému vstupu sodíkových iontů do buňky, což způsobí prudkou změnu membránového potenciálu, který je zaznamenán jako akční potenciál. Vnitřní strana membrány v místě excitace je nabitá kladně a vnější strana je nabitá záporně (obrázek 1.1-B).

Celý tento proces trvá 1–2 ms, poté se brány sodíkového kanálu uzavřou. V této době dosahuje propustnost pro ionty draslíku, která se pomalu zvyšuje při excitaci, velké hodnoty. Draselné ionty opouštějící buňku způsobují rychlý pokles akčního potenciálu. Finální obnova počátečního náboje však nějakou dobu pokračuje. V tomto ohledu se v akčním potenciálu rozlišuje krátkodobá vysokonapěťová část - vrchol (nebo špička) a dlouhodobé malé výkyvy - stopové potenciály. Akční potenciály motoneuronů mají vrcholovou amplitudu asi 100 mV a trvání asi 1,5 ms, v kosterních svalech - amplitudu akčního potenciálu 120-130 mV a trvání 2-3 ms.

V procesu obnovy po akčním potenciálu činnost sodíko-draselné pumpy zajišťuje „vyčerpání“ nadbytečných sodíkových iontů a „napumpování“ ztracených draselných iontů dovnitř, tedy návrat k původní asymetrii jejich koncentrace. na obou stranách membrány. Na fungování tohoto mechanismu se spotřebuje asi 70 % celkové energie, kterou buňka potřebuje.

Vznik excitace (akčního potenciálu) je možný pouze tehdy, je-li v prostředí obklopujícím buňku udržováno dostatečné množství sodných iontů. Velké ztráty sodíku tělem (například potem při delší svalové práci v podmínkách vysoké teploty vzduchu) mohou narušit normální činnost nervových a svalových buněk a snížit výkonnost organismu. V podmínkách kyslíkového hladovění tkání (například za přítomnosti velkého kyslíkového dluhu při svalové práci) je excitační proces také narušen v důsledku porážky (inaktivace) mechanismu vstupu sodíkových iontů do buňky a buňka se stává nevzrušitelnou. Proces inaktivace sodíkového mechanismu je ovlivněn koncentrací Ca iontů v krvi. Se zvýšením obsahu Ca klesá buněčná dráždivost a s nedostatkem Ca se zvyšuje dráždivost a objevují se mimovolní svalové křeče.

1.3.8.2 Vedení buzení. Akční potenciály (vzrušovací impulsy) jsou schopny se šířit podél nervových a svalových vláken (obrázek 1.2).

V nervovém vláknu je akční potenciál velmi silným podnětem pro sousední úseky vlákna. Amplituda akčního potenciálu je obvykle 5-6násobek prahu depolarizace. To zajišťuje vysokou rychlost a spolehlivost.

Mezi excitační zónou (která má na povrchu vlákna záporný náboj a na vnitřní straně membrány kladný náboj) a přilehlou nevybuzenou částí membrány nervového vlákna (s inverzním poměrem nábojů) vznikají elektrické proudy - místní proudy. Rozvíjí se depolarizace přilehlé oblasti, zvyšuje se její iontová propustnost a objevuje se akční potenciál. V počáteční excitační zóně se obnoví klidový potenciál. Poté je další úsek membrány pokryt excitací atd. Tak se pomocí lokálních proudů šíří vzruch do sousedních úseků nervového vlákna, tzn. je proveden nervový impuls. Při provádění amplitudy akčního potenciálu se nezmenšuje, to znamená, že vzruch nepomine ani při velké délce nervu.

Obrázek 1.2 - Schémata senzorických a motorických neuronů

V procesu evoluce, s přechodem z nemyelinizovaných nervových vláken na myelinizovaná, se výrazně zvýšila rychlost vedení nervových vzruchů. Nemyelinizovaná (nemyelinizovaná) vlákna se vyznačují kontinuálním vedením vzruchu, které postupně pokrývá každý sousední úsek nervu. Myelinizované (dřeňové) nervy jsou téměř úplně pokryty izolační myelinovou pochvou. Iontové proudy v nich mohou procházet pouze v holých částech membrány - záchyty Ranvier, bez této skořápky. Při vedení nervového vzruchu přeskakuje vzruch z jednoho zachycení na druhý a může pokrýt několik zachycení najednou. Tím se zvyšuje nejen rychlost, ale také hospodárnost realizace. Excitace nezachycuje celý povrch membrány vlákna, ale pouze její malou část. To znamená, že na aktivní transport iontů membránou při excitaci a v procesu redukce je vynaloženo méně energie.

Rychlost vedení v různých vláknech je různá. Silnější nervová vlákna vedou vzruch větší rychlostí: mají větší vzdálenosti mezi uzly Ranviera a delší skoky. Motorická a proprioceptivní aferentní nervová vlákna mají nejvyšší rychlost vedení - až 100 m/s. V tenkých vláknech sympatiku (zejména u nemyelinizovaných vláken) je rychlost vedení nízká – asi 0,5 – 15 m/s (obrázek 1.3).

Obrázek 1.3 - Schéma šíření vzruchu v nemyelinizovaných (a) a myelinizovaných (b) nervových vláknech.

Během rozvoje akčního potenciálu membrána zcela ztrácí dráždivost. Tento stav se nazývá úplná nevzrušivost neboli absolutní refrakternost. Po absolutní následuje relativní refrakternost, kdy akční potenciál může nastat jen při velmi silném podráždění. Postupně se excitabilita obnovuje na původní úroveň.

PŘEDMĚT FYZIOLOGIE, JEHO VZTAH S OSTATNÍMI VĚDAMI A VÝZNAM PRO FYZIOLOGII A SPORT

Fyziologie je věda o funkcích a mechanismech činnosti buněk, tkání, orgánů, systémů a celého organismu jako celku. Fyziologická funkce je projevem vitální aktivity, která má adaptivní hodnotu.

fyziologie jako věda je nerozlučně spjata s ostatními obory. Vychází ze znalostí fyziky, biofyziky a biomechaniky, chemie a biochemie, obecné biologie, genetiky, histologie, kybernetiky, anatomie. Fyziologie je zase základem medicíny, psychologie, pedagogiky, sociologie, teorie a metodologie tělesné výchovy. V procesu rozvoje fyziologické vědy se z obecné fyziologie vynořily různé její části. fyziologie práce, fyziologie sportu, fyziologie letectví, fyziologie práce pod vodou, fyziologie věku, psychofyziologie atd.

Obecná fyziologie je teoretickým základem fyziologie sportu. Popisuje hlavní zákonitosti činnosti těla lidí různého věku a pohlaví, různé funkční stavy, mechanismy činnosti jednotlivých orgánů a systémů těla a jejich vzájemné působení. Jeho praktický význam spočívá ve vědeckém zdůvodnění věkových fází vývoje lidského těla, individuálních charakteristik jedinců, mechanismů projevu jejich fyzických a duševních schopností,

vlastnosti ovládání a možnosti řízení funkčního stavu organismu. Fyziologie odhaluje důsledky špatných návyků u člověka, zdůvodňuje způsoby, jak předcházet funkčním poruchám a udržovat zdraví. Znalosti fyziologie pomáhají učiteli a trenérovi v procesech sportovního výběru a sportovní orientace, v predikci úspěšnosti soutěžní činnosti sportovce, v racionální konstrukci tréninkového procesu, v zajištění individualizace pohybové aktivity a otevření možnost využití funkčních rezerv těla.

FYZIOLOGICKÉ METODY VÝZKUMU

Fyziologie je experimentální věda. Poznatky o funkcích a mechanismech činnosti organismu vycházejí z pokusů prováděných na zvířatech, pozorování na klinice, vyšetření zdravých lidí v různých experimentálních podmínkách. Ve vztahu ke zdravému člověku jsou přitom vyžadovány metody, které nejsou spojeny s poškozením jeho tkání a průnikem do organismu – tzv. neinvazivní metody.

V obecné podobě fyziologie využívá tři metodologické metody výzkumu: pozorování neboli metodu „černé skříňky“, akutní zkušenost a chronický experiment.

Klasickými výzkumnými metodami byly metody odstraňování a metody dráždění jednotlivých částí nebo celých orgánů, používané především při pokusech na zvířatech nebo při operacích na klinice. Poskytli přibližnou představu o funkcích odstraněných nebo podrážděných orgánů a tkání těla. V tomto ohledu byla metoda podmíněných reflexů vyvinutá IP Pavlovem progresivní metodou pro studium celého organismu.

V moderních podmínkách jsou nejrozšířenější elektrofyziologické metody, které umožňují zaznamenávat elektrické děje beze změny aktuální aktivity zkoumaných orgánů a bez poškození kožních tkání - např. elektrokardiografie, elektromyografie, elektroencefalografie (registrace elektrické aktivity srdce, svaly a mozek). Rozvoj radiotelemetrie umožňuje přenášet tyto přijaté záznamy na značné vzdálenosti a počítačové technologie a speciální programy poskytují jemnou analýzu fyziologických dat. Použití infračervené fotografie (termovize) umožňuje identifikovat nejteplejší nebo nejchladnější oblasti těla pozorované v klidu nebo v důsledku aktivity. S pomocí tzv. počítačové tomografie nikoliv

otevření mozku, můžete vidět jeho morfofunkční změny v různých hloubkách. Nové údaje o fungování mozku a jednotlivých částí těla přináší studium magnetických oscilací.

STRUČNÁ HISTORIE FYZIOLOGIE

Pozorování životně důležité činnosti organismu se prováděla od nepaměti. Po dobu 14-15 století před naším letopočtem. ve starověkém Egyptě při výrobě mumií lidé dobře znali vnitřní orgány člověka. V hrobce faraona Unase jsou vyobrazeny starověké lékařské nástroje. Ve staré Číně se až 400 nemocí překvapivě rafinovaně rozlišovalo pouze podle pulsu. Ve IV-U století před naším letopočtem. E. zde byla vyvinuta doktrína funkčně důležitých bodů těla, která se v současnosti stala základem moderního vývoje v reflexní a akupunktuře, terapii Su-Jok, testující funkční stav kosterních svalů sportovce velikostí síly elektrického pole. kůže v bioelektricky aktivních bodech nad nimi. Starověká Indie se proslavila speciálními bylinnými recepturami, působením na tělo jógových cvičení a dechových cvičení. Ve starověkém Řecku byly první představy o funkcích mozku a srdce vysloveny ve 4.–5. století před naším letopočtem. E. Hippokrates (460–377 př. n. l.) a Aristoteles (384–322 př. n. l.) a ve starém Římě v 11. století př. n. l. lékař Galén (201–131 př. n. l.).

Jako experimentální věda však fyziologie vznikla v 17. století našeho letopočtu, kdy anglický lékař W. Harvey objevil kruhy krevního oběhu. Ve stejném období zavedl francouzský vědec R. Descartes pojem reflex (odraz), popisující cestu vnější informace do mozku a zpětnou dráhu motorické odpovědi. Práce geniálního ruského vědce M. V. Lomonosova a německého fyzika G. Helmholtze o třísložkové povaze barevného vidění, pojednání Čecha G. Procházky o funkcích nervové soustavy a pozorování Itala L. Galvani o živočišné elektřině v nervech a svalech označil 18. století. V 19. století se rozvinuly myšlenky anglického fyziologa C. Sherringtona o integračních procesech v nervovém systému, které byly nastíněny v jeho slavné monografii z roku 1906. První studie únavy provedl Ital A. Mosso. I. R. Tarchanov (Tarkhanovův fenomén) objevil změny konstantních potenciálů kůže při podráždění u lidí.

V 19. stol díla "otce ruské fyziologie" I.M. Sechenova (1829-1905) položila základy pro rozvoj mnoha oblastí fyziologie - studia krevních plynů, procesů únavy a "aktivního odpočinku" a hlavně - objev v roce 1862 inhibice v centrálním nervovém systému ("Sechenovského inhibice") a vývoj fyziologických

základy lidských duševních procesů, které ukázaly reflexní povahu reakcí lidského chování („Reflexes of the brain“, 1863). Další vývoj myšlenek I. M. Sechenova se ubíral dvěma cestami. excitace a inhibice byla provedena na univerzitě N. E. Vvedenského (1852-1922). Vytvořil myšlenku fyziologické lability jako rychlosti charakteristické pro excitaci a doktrínu parabiózy jako obecné reakce nervosvalové tkáně na podráždění. Později tento směr pokračoval jeho žák A. A. Ukhtomsky (1875-1942), který při studiu procesů koordinace v nervovém systému objevil fenomén dominanty (dominantní ohnisko vzruchu) a roli v těchto procesech asimilace rytmu Na druhé straně v chronickém experimentu na celém organismu I. P. Pavlov (1849 -1936) poprvé vytvořil doktrínu podmíněných reflexů a rozvinul novou kapitolu fyziologie - fyziologii vyšší nervové aktivity ness. V roce 1904 byl navíc za svou práci v oblasti trávení IP Pavlov, jeden z prvních ruských vědců, oceněn Nobelovou cenou. Fyziologické základy lidského chování, role kombinovaných reflexů byly vyvinuty V. M. Bekhterevem.

K rozvoji fyziologie významně přispěli i další vynikající ruští fyziologové: zakladatel evoluční fyziologie a adaptologie akademik L.A.Orbeli, který studoval podmíněné reflexní účinky kůry na vnitřní orgány akad. K. M. Bykov, tvůrce teorie funkčního systému akad. P. K. Anokhin, zakladatel ruské elektroencefalografie - akad. MN Livanov, vývojář vesmírné fyziologie - akad. V. V. Larin, zakladatel fyziologie činnosti - N. A. Bernshtein a mnoho dalších.

V oblasti fyziologie svalové činnosti je třeba poznamenat zakladatele národní fyziologie sportu - prof. A. N. Krestovnikov (1885-1955), který napsal první učebnici fyziologie člověka pro tamní tělovýchovné univerzity (1938) a první monografii o fyziologii sportu (1939), a také známí vědci - prof. E. K. Žukov, V. S. Farfel, N. V. Zimkin, A. S. Mozzhukhin a mnoho dalších a ze zahraničních vědců - P.-O. Astranda, A. Hilla, R. Granita, R. Margaria a další.

OBECNÉ PRAVIDLA FYZIOLOGIE A JEJÍ ZÁKLADNÍ POJMY

Živé organismy jsou tzv. otevřené systémy (tedy neuzavřené samy o sobě, ale neoddělitelně spojené s vnějším prostředím). Jsou tvořeny bílkovinami a nukleovými kyselinami a

vyznačující se schopností autoregulace a sebereprodukce. Hlavními vlastnostmi živého organismu jsou metabolismus, dráždivost (vzrušivost), pohyblivost, sebereprodukce (reprodukce, dědičnost) a autoregulace (udržování homeostázy, adaptabilita).

- věda, která studuje životní procesy organismu, jeho různé orgány a systémy, jejich vzájemné působení a vnější prostředí.

Již ve starověku byly formulovány elementární představy o činnostech lidského těla. Hippokrates (460-377 př. n. l.) představoval lidské tělo jako jednotu tekutých médií a duševního složení člověka. Ve středověku dominovaly myšlenky založené na postulátech římského anatoma Galéna.

Za oficiální datum vzniku fyziologie lze považovat rok 1628., kdy anglický lékař, anatom a fyziolog William Harvey zveřejnil své pojednání Anatomical Study of the Movement of the Heart and Blood in Animals. Nejprve v něm představil experimentální data o přítomnosti velkých a malých kruhů krevního oběhu a také o vlivu srdce na krevní oběh.

V 17. stol vědci provedli řadu studií o fyziologii svalů, dýchání a metabolismu. Ale získaná experimentální data byla v té době vysvětlována z pozic anatomie, chemie a fyziky.

V XVIII století. vznikla doktrína „živočišné elektřiny“, objevená italským vědcem L. Galvanim. Dále je rozvíjen princip reflexní činnosti (I. Prohaska, 1749-1820).

První učebnici fyziologie vydal německý vědec A. Haller v polovině 18. století.

Fyziologická věda se dále rozvíjela v 19. století. Toto období je spojeno s pokroky v organické chemii (F. Weller syntetizoval močovinu); v histologii objevem buňky (T. Schwann); ve fyziologii vytvořením reflexní teorie nervové činnosti (I.M. Sechenov).

Důležitým mezníkem ve vývoji experimentální fyziologie byl vynález kymografu a vývoj metody grafického záznamu krevního tlaku německým vědcem K. Ludwigem v roce 1847.

Významný příspěvek do mnoha oblastí fyziologie v tomto období přinesl slavný francouzský vědec C. Bernard (1813-1878). Jeho výzkum se týkal funkcí míchy, metabolismu sacharidů, činnosti trávicích enzymů a úlohy žláz s vnitřní sekrecí.

Zajímavé objevy v oblasti fyziologie v polovině a na konci 19. století. byly vyrobeny v oblasti regulace činnosti srdce a cév K. Ludwigem (1816-1895), I.F. Sion (1842-1912), K. Bernard (1813-1878), F. V. Ovsyanikov (1827-1906).

V druhé polovině 19. a na počátku 20. stol V Rusku bylo dosaženo významného pokroku ve fyziologickém výzkumu díky výzkumu I.M. Sechenov (1829-1905), I.P. Pavlov (1849-1936) a další ruští vědci.

Významnou zásluhu ve fyziologii má I.M. Sechenov, který jako první objevil přítomnost inhibičních procesů v centrálním nervovém systému a na základě toho vytvořil doktrínu reflexní činnosti těla. Jeho dílo "Reflexy mozku" posloužilo jako základ pro vytvoření doktríny nervismu. V této práci navrhl, že různé projevy lidské mentální činnosti se nakonec týkají svalového pohybu. Nápady IM. Sechenov později úspěšně vyvinul slavný ruský fyziolog I.P. Pavlov.

Na základě objektivního studia behaviorálních reakcí vytvořil nový směr ve vědě – fyziologii vyšší nervové aktivity. Učení I.P. Pavlova o vyšší nervové činnosti člověka a zvířat umožnil prohloubit teorii reflexní činnosti mozku.

Kromě toho učinil mnoho dalších objevů ve fyziologii. Objevil přítomnost sympatického nervu, který zvyšuje kontrakci srdce (1881). Vytvořil doktrínu trofického vlivu nervového systému (1920). Po mnoho let studoval fyziologii trávení a vyvinul metody pro zavedení trvalé píštěle slinivky břišní, tvořící izolovanou komoru, určil hlavní vzorce sekreční činnosti trávicích žláz, roli sympatických a parasympatických nervů v reflexní regulaci této činnosti. I.P. Pavlov vydal dvě velké práce: „Přednášky o práci hlavních trávicích žláz“ (1897) a „Fyziologická chirurgie trávicího traktu“ (1902), které měly velký význam ve vývoji světové fyziologie. Za výzkum v oblasti fyziologie trávení se akademik I.P. Pavlov obdržel Nobelovu cenu v roce 1904.

I.P. Pavlov založil školu ruských fyziologů, která významně přispěla světové vědě. Jeho studenty byli akademici P.K. Anokhin, K.M. Bykov, L.A. Orbeli a mnoho dalších vědců.

Akademik N.E. Vvedenskij (1884-1886).

Díla A.A. Ukhtomsky. Formuloval princip dominance.

Akademik K.M. Bykov provedl různé studie o úloze mozkové kůry v činnosti vnitřních orgánů.

LOS ANGELES. Orbeli rozvinul učení I.P. Pavlova o trofickém vlivu nervového systému.

Ve 30. letech XX století. byl prokázán chemický mechanismus přenosu nervových vzruchů v synapsích (O. Levy a G. Dale).

Velký význam měl rozvoj membránové teorie bioelektrických potenciálů v živých buňkách (A.L. Hodgkin, E.F. Huxley, B. Katz).

Dvacáté století bylo bohaté na objevy v oblasti endokrinních žláz a fyziologie trávení. Například A.M. Ugolev (1926-1992) objevil membránové střevní trávení.

Designed by I.M. Sechenov a I.P. Pavlova, principy a metody fyziologického výzkumu vytvořily základ pro rozvoj fyziologie hospodářských zvířat. Editoval A.V. Leontovič v Rusku v roce 1916 byla vydána první domácí učebnice „Fyziologie domácích zvířat“. Profesoři A.V. Leontovič a K.R. Viktorov provedl hloubkový výzkum v oblasti trávení u ptáků.

Výzkum v oblasti fyziologie laktace u zvířat prováděl profesor G.I. Asimov a jeho škola.

Významný přínos do oblasti studia fyziologie trávení u zvířat přinesly studie N.V. Kurilová, A.D. Sineshchekova, V.I. Georgievsky, A.A. Kudrjavcev.

Domácí vědci významně přispěli ke studiu metabolismu u zvířat: A.A. Aliev, N.A. Shmanenkov, D.K. Kalnitsky, N.S. Shevelev a mnoho dalších.

Významného pokroku ve fyziologii vylučování u zvířat dosáhl V.F. Lysov, A.I. Kuznetsov a ve fyziologii endokrinních žláz - V.I. Maksimov, V.P. Radčenkov a mnoho dalších vědců.

Významných výsledků v oblasti fyziologie reprodukce domácích zvířat dosáhli domácí vědci I.I.Ivanov, V.K. Milovanov, A.I. Lopyrin.

Výzkum v oblasti fyziologie živočichů v současnosti pokračuje v různých vzdělávacích a výzkumných organizacích.

Historie vývoje fyziologie v Rusku

První ruskou učebnici fyziologie napsal A.M. Filamofitsky s názvem "Fyziologie, publikovaná pro vedení svých posluchačů." DOPOLEDNE. Filamofitsky studoval problémy s dýcháním, krevní transfuzí, anestezií.

Od poloviny XIX do konce XX století. Ruští vědci významně přispěli k rozvoji . Takže A.T. Babukhin objevil možnost oboustranného vedení vzruchu podél nervového vlákna, F.V. Ovsyannikov objevil vazomotorické centrum v prodloužené míše, N.A. Mislavsky objevil inspirační a exspirační oddělení dýchacího centra, V.Yu. Chagovets formuloval základní principy iontové teorie buzení, L.S. Stern vytvořil doktrínu hematoencefalické bariéry, kterou později úspěšně rozvinul G.N. Kassil. Vynikající experimentální a teoretickou práci provedl N.E. Vvedensky; objevil fenomén optima a pesima, rozvinul doktrínu parabiózy a jejích fází. Tyto myšlenky jsou uvedeny v monografii Excitation, Inhibition, Narkosis (1901). A.A. Ukhtomsky, pokračující ve vývoji fyziologie centrálního nervového systému, vytvořil doktrínu dominanta jako základní princip mozkové činnosti.

Mezi mnoha slavnými ruskými fyziology, I.M. Sechenov a H.I I. Pavlov. Tito vědci měli nejen vynikající vlastní experimentální a teoretické úspěchy, ale také vytvořili celé trendy ve vědě a školách, které vychovaly mnoho talentovaných výzkumníků.

Vliv I.M. Sechenov (1829-1905) o vývoji fyziologie v Rusku je tak velký, že je nazýván otcem ruské fyziologie. V počáteční fázi vědecké činnosti I.M. Sechenov jako první vyvinul metodu extrakce plynů transportovaných krví a podal kvantitativní popis tohoto transportu. Studoval také roli různých iontů v těle, procesy sčítání vzruchů v nervových centrech. Sehrál důležitou roli při založení nového směru ve fyziologii – fyziologii porodu.

V roce 1862 I.M. Sechenov objevil fenomén „centrální inhibice“. Tato práce jako první ukázala existenci takových interakcí nervových center, kdy aktivace jednoho z nich vede k potlačení vzruchu nebo snížení dráždivosti ostatních. Práce I.M. Sechenov "Reflexy mozku", vydané v roce 1863. V něm byl poprvé učiněn pokus aplikovat fyziologické poznatky k vysvětlení projevů duševní činnosti. Stěžejním bodem knihy je tvrzení, že všechny projevy duševní činnosti „podle způsobu vzniku jsou reflexy“. Kniha posloužila jako impuls, který nasměroval pozornost fyziologů ke studiu funkcí a mechanismů činnosti vyšších částí mozku. Tyto katedry byly v té době nejméně prozkoumané a neexistovaly metodologické přístupy k jejich studiu, které by měly dostatečnou validitu.

JIM. Sechenov vytvořil školu, jejíž talentovaní studenti pokračovali v rozvoji fyziologické vědy, především v oblastech souvisejících s činností jejich učitele. Mezi těmito studenty B.F. Verigo, I.R. Tarchanov, A.F. Samoilov, N.E. Vvedensky, P.A. Spiro, který studoval elektrofyziologické problémy a interakce nervových center; V.V. Pashutin, A.A. Lichačev, M.N. Shaternikov, N.P. Kravkov, který studoval metabolické procesy, tvorbu tepla v těle a také problematiku patologie a farmakologie.

Díla I.P. Pavlova (1849-1936). Na začátku své vědecké kariéry objevil rozdíly ve vlivu stimulace jednotlivých větví sympatického nervu na práci srdce. Zejména objevil sympatická vlákna, jejichž aktivace vede pouze ke zvýšení srdečních kontrakcí bez změny frekvence a dalších ukazatelů. Taková akce I.P. Pavlov to interpretoval jako důkaz vlivu nervových vláken na metabolismus – tkáňový trofismus. Později v laboratoři I.P. Pavlov vyvinul doktrínu trofické role sympatického nervového systému. Ve výzkumu v tomto směru pokračovali studenti I.P. Pavlová - L.O. Orbeli a A.D. Speranského.

V posledních desetiletích XIX století. I.P. Pavlov se zabýval studiem fyziologie trávení. Vyvinul soubor operací (píštěle dutých orgánů a jejich vývodů, izolovaný úsek žaludku – „malá komora“ se zachovanou inervací aj.), které umožnily studovat procesy trávení v chronických pokusech na zvířatech . Výsledkem těchto studií bylo, že laboratoř I.P. Pavlova zaujala přední místo mezi ostatními výzkumnými centry pro studium trávení. Pro komplex prací o fyziologii trávení I.P. Pavlovovi byla v roce 1904 udělena Nobelova cena. V budoucnu problematiku trávení rozvíjeli studenti I.P. Pavlova. Později A.M. Ugolev (1926-1992) objevil přítomnost parietálního (membránového) trávení ve střevě a jeho souvislost s absorpčními procesy.

Již v období studia mechanismů regulace práce trávicích žláz I.P. Pavlov dospěl k závěru, že je nutné studovat funkce mozkové kůry a zejména duševní procesy, které její činnost zajišťuje. Všechny následující roky jeho života (1901-1936) byly věnovány studiu těchto otázek.

Objev I.P. Pavlov podmíněných reflexů poskytl příležitost studovat mentální procesy, které jsou základem behaviorálních reakcí. Na základě těchto studií byla vytvořena doktrína vyšší nervové aktivity jako funkce vyšších částí mozku, které určují chování zvířat a lidí.

Ve škole I.P. Pavlov, tak prominentní vědci jako P.K. Anokhin, E.A. Asratyan, K.M. Býkov, L.O. Orbeli. Zvláště velký přínos k rozvoji teorie fyziologické regulace v těle přinesl P.K. Anokhin (1898-1974). Vytvořil doktrínu funkčních systémů, která předjímala mnohá ustanovení pozdější vědy kybernetiky, která studuje obecné vzorce regulace a komunikace v technických systémech a živých organismech. PC. Anokhin zavedl takové pojmy jako reverzní aferentace (obdoba kybernetického konceptu zpětné vazby), koncept uzavřenosti regulačních okruhů, koncept aparátu pro předpovídání budoucnosti - akceptor výsledku akce atd. Funkční systémy zajišťují jsou organizovány regulace parametrů homeostázy a na jejich základě behaviorální reakce lidí a zvířat.

Centry rozvoje fyziologie na území Běloruska byly vysoké školy s odděleními obecného biologického a lékařského profilu. Mezi první z nich patřila Grodno Medical Academy, otevřená v roce 1775. Vznikla z iniciativy ředitele města Grodna A. Tizengauze a francouzského přírodovědce, chirurga a anatoma Zh.E. Žil - bsr. Ta však trvala pouhých 6 let a v roce 1781 byla spolu s učiteli přeložena do Vilna, kde na jejím základě vznikla lékařská fakulta Vilnské akademie, která byla v roce 1781 přejmenována na Hlavní školu Litevského velkovévodství. Po připojení zemí Litevského velkovévodství k Ruské říši byl tento název v roce 1796 změněn na Hlavní vilnská škola a v roce 1803 byly 4 fakulty odděleny a přeměněny na univerzitu. Lékařská fakulta této univerzity vydržela až do roku 1842, kdy byla na příkaz císaře Mikuláše I. vilenská univerzita v souvislosti s šířením myšlenek odporujících samoděržaví mezi studenty rozpuštěna a lékařsko-chirurgické oddělení bylo přeneseno do Petrohradu.

První katedra fyziologie na území Běloruska se objevila na Vilnské univerzitě. Mezi učiteli tohoto předmětu různé prameny zmiňují rodáka z Grodna Augusta Bekyu (1769-1824) a jeho nástupce M. Gomolitského, rodáka z okresu Slonim; prováděli experimentální studie krevní transfuze. Profesor katedry přírodních věd Vilnské univerzity S.B. Yundzill vydal učebnici fyziologie. Velký význam měly práce profesora G. Bayanuse věnované srovnávací anatomii. Práce profesora A. Snyadetského "Teorie organických organismů" odůvodnila myšlenku cirkulace látek v přírodě a byla přeložena do němčiny a francouzštiny. Přesun lékařsko-chirurgického oddělení z Vilny do Petrohradu se shodoval se začátkem intenzivního rozvoje fyziologie v Evropě. Během tohoto období však neexistoval žádný vědecký základ pro rozvoj fyziologie na území Běloruska.

Panství Nadneman (Minská oblast) se stalo jakýmsi ostrovem na území Běloruska, kde byly prováděny fyziologické studie. Zde, ve svém rodinném majetku, profesor elektrografie a magnetismu Ya.A. Narkevič-Iodko (1847-1905) zřídil laboratoř, sanatorium a prováděl výzkum související s elektrofyziologií. Objevil efekt záře živých tkání v elektromagnetickém poli (později byl tento jev nazýván Kirlianův efekt). Zkoumal možnosti využití elektrického proudu pro diagnostiku a terapii. Zprávy o těchto studiích byly zaslány řadě evropských akademií a Petrohradskému institutu experimentální medicíny.

Velkou událostí, která zajistila vznik a rozvoj fyziologické vědy v Bělorusku, bylo založení Běloruské státní univerzity v roce 1921. Na lékařské fakultě této univerzity bylo okamžitě rozhodnuto o vytvoření katedry fyziologie. Počátek práce této katedry se datuje do roku 1922, kdy ji vedl docent L.P. Rozanov (1888-1959), který absolvoval stáž v laboratoři I.P. Pavlova. V roce 1923 získal titul profesora a spolu s vedoucím katedry fyziologie pracoval na částečný úvazek v Ústavu běloruské kultury (od roku 1929 - Akademie věd BSSR). L.P. Rozanov a pracovníci katedry odvedli skvělou práci při vytváření a vybavení vzdělávací a experimentální základny fyziologie v republice. V době působení (1922-1935) na Fyziologickém ústavu lékařské fakulty (která se v roce 1930 stala lékařským ústavem) L.II. Rozanov publikoval 16 vědeckých prací, z toho 2 učebnice. Jako rodák z Moskvy L.P. Rozanov zvládl běloruský jazyk a vydal první učebnici fyziologie v běloruštině.

Od roku 1936 do roku 1951 vedl Oddělení normální fyziologie Minského státního lékařského institutu profesor I.A. Vetokhin (1884-1959). Několik let také vedl katedru fyziologie člověka a zvířat na Běloruské státní univerzitě. Zároveň v letech 1937 až 1941 I.A. Vetokhin byl ředitelem Ústavu teoretické a klinické medicíny Akademie věd BSSR a v roce 1947 byl zvolen členem korespondentem Akademie věd BSSR.

IA. Vetokhin vznikl jako vědec ve školách pozoruhodných ruských fyziologů. Po zahájení své vědecké práce na škole A.F. Samojlov, pokračoval ve své pedagogické a vědecké praxi u N.A. Mislavského a v laboratoři I.P. Pavlova.

V oblasti vědeckého výzkumu I.A. Vetokhin zahrnoval fyziologii krevního oběhu, metabolismus, fyziologii porodu, neurofyziologii, balneologii, srovnávací fyziologii. Mezi světlé úspěchy vědecké práce a experimentální dovednosti I.A. Vetokhin se vyznačuje objevem kruhové cirkulace vzruchu v nervovém systému. V experimentu na nervovém prstenci medúzy I.A. Vetokhin jako první ukázal možnost dlouhodobé cirkulace vzruchu uzavřenými nervovými okruhy. Později byla přítomnost takových obvodů a jejich důležitá funkční role v mechanismech paměti, transformace rytmu a dalších nervových procesů prokázána i pro mozek savců.

L.P. Rožanov a I.A. Vetokhin se stal zakladatelem formace personálu běloruských fyziologů. G.A. Feshchenko je prvním postgraduálním studentem katedry vedené L. P. Rozanovem (1928). Již v roce 1936 se stal docentem a byl jmenován přednostou Ústavu normální fyziologie ve Vitebském lékařském ústavu.

Mnoho absolventů prošlo školou I.A. Vetokhin. Díky tomu si Bělorusko vytvořilo vlastní kohortu fyziologů, kterou po Velké vlastenecké válce doplnilo několik přistěhovalců z Ruska: I.A. Bulygin, D.I. Shatenstein, G.S. Yunev, A.A. Loginov (z Ázerbájdžánu).

Zvláště velký vliv na rozvoj fyziologie v Bělorusku měl I.A. Bulygin, který se nakonec stal váženým vědeckým pracovníkem BSSR, akademikem Akademie věd BSSR. V roce 1953 byla rozhodnutím prezidia Akademie věd SSSR I.A. Bulygin byl převezen do Minsku z Leningradského fyziologického ústavu. I.P. Pavlov a byl jmenován ředitelem nově vzniklého Fyziologického ústavu Akademie věd BSSR.

Směr vědecké práce tohoto ústavu je patrný z názvů vědeckých sborníků a monografií I.A. Bulygin. Komplex těchto prací, označený jako "Nové principy organizace autonomních ganglií", byl v roce 1978 oceněn Státní cenou SSSR.

Od roku 1984 do roku 2007 vedl Fyziologický ústav Národní akademie věd akademik V.N. Turín. Pod jeho vedením se rozvinul směr výzkumu fyziologie termoregulace a řady dalších fyziologických problémů.

Během těchto let byl výzkum velmi aktivně prováděn na republikových lékařských univerzitách (Vitebsk, Grodno, Gomel, Minsk), jakož i v řadě vzdělávacích institucí a institucí lékařského a biologického profilu. Vznikly výzkumné školy. Celá šíře těchto studií je prezentována v monografiích, četných časopiseckých článcích a materiálech kongresů Běloruské fyziologické společnosti, které se pravidelně konají od roku 1962. O míře poptávky po předmětu fyziologie svědčí fakt, že je vyučoval nejen na střední škole, ale i na zdravotnických, pedagogických, zemědělských, tělovýchovných profilech a také na některých národohospodářských vysokých školách a technických školách.

12345678910Další ⇒

Fyziologie (z řeckého physis – příroda, logos – učení) je věda, která studuje zákonitosti fungování živočišných organismů, jejich jednotlivých systémů, orgánů, tkání a buněk. Úhrn fyziologických poznatků je rozdělen do řady samostatných, ale vzájemně souvisejících oblastí – obecné, partikulární a aplikované fyziologie. Obecná fyziologie zahrnuje informace týkající se podstaty hlavních životních procesů, obecných projevů vitální činnosti, jako je metabolismus orgánů a tkání, obecné vzorce reakce těla a jeho struktur na vlivy prostředí – dráždivost. Patří sem i rysy dané úrovní strukturální organizace, odlišnými podmínkami existence. V důsledku toho obecná fyziologie popisuje ty kvalitativně jedinečné jevy, které odlišují živé od neživého. Partikulární fyziologie studuje vlastnosti jednotlivých tkání a orgánů, zákonitosti jejich spojování do systémů a také fyziologii jednotlivých tříd, skupin a druhů zvířat. Aplikovaná fyziologie studuje zákonitosti projevů činnosti organismu, zejména člověka, v souvislosti se speciálními úkoly a podmínkami. Tyto sekce zahrnují fyziologii porodu, sport, výživu, fyziologii prostředí. Fyziologie se také konvenčně dělí na normální a patologickou. Ke vzniku fyziologie došlo ve starověku v souvislosti s potřebami medicíny, jejíž nejlepší představitelé jasně chápali, že pacientovi lze pomoci pouze znalostmi o stavbě těla. Hippokrates, otec medicíny, položil základy pro pochopení role jednotlivých systémů a funkcí těla jako celku. Podobné názory zastával i další slavný lékař starověku, římský anatom Galén, který poprvé v historii zavedl experiment do lékařské praxe. Jeho experimenty vytvořily základ pro teorie, které trvaly téměř 14 století bez výraznějších změn. Vznik fyziologie jako vědy, která studuje procesy probíhající v těle a kombinuje je na základě pozorování a experimentů, se vztahuje především na 2. polovinu 16. - počátek 18. století. Anatom Andreas Vesalius přitom jako první správně popsal strukturální rysy lidského těla a vytvořil také první příručku o zvířatech. Za nejdůležitější etapu ve vývoji fyziologie je považován rok 1628, kdy anglický lékař a fyziolog William Harvey vydal svou nesmrtelnou knihu Anatomical Studies on the Movement of the Heart and Blood in Animals, ve které nastínil základy svého velkého objevu - existence oběh. Objev krevního oběhu se stal možným díky skutečnosti, že Harvey zavedl do praxe vědeckého výzkumu novou techniku ​​- vivisekce nebo vivisekce. Tato technika umožňuje obnažení obalů a tkání určitých orgánů zvířat prostřednictvím určitých řezů, což vytváří možnost přímého pozorování práce těchto orgánů. Kromě toho byly prováděny experimenty využívající různé vlivy na studovaný proces. Správnost představ o přítomnosti uzavřeného oběhového systému potvrdil italský biolog Marcello Malpighi (1628-1694). Je vlastníkem objevu krvinek, alveolární struktury plic a také spojení tepen s žilami prostřednictvím kapilár. Mezi nejdůležitější úspěchy XVII-XVIII století. odkazuje na myšlenku formulovanou francouzským filozofem, matematikem, fyzikem a fyziologem René Descartesem o „odražené činnosti těla“. Descartes, využívající takových faktů, jako je mrkání přirozeně se vyskytující při dotyku s rohovkou, předložil koncept reflex. V první polovině XVIII století. odkazuje na počátek rozvoje fyziologie v Rusku. I. M. Sechenov vešel do dějin vědy jako „otec ruské fyziologie“, myslitel, který se poprvé odvážil podrobit experimentální analýze nejsložitější oblast přírody – fenomén vědomí. Vědecká činnost I. M. Sechenova se skládala z několika etap. Byl prvním, komu se podařilo extrahovat a analyzovat plyny rozpuštěné v krvi, stanovit relativní účinnost vlivu různých iontů na fyzikálně-chemické procesy v živém organismu a objevit fenomén sumace v centrálním nervovém systému. Stal se také zakladatelem nového směru ve fyziologii - fyziologie práce. Největší slávu ruské vědě přinesl objev I. M. Sechenova (1862) inhibice v centrálním nervovém systému. Vývoj domácí i světové fyziologie byl značně ovlivněn pracemi I. P. Pavlova, vynikajícího představitele přírodních věd, tvůrce nauky o tzv. vyšší nervovou aktivitu zvířat a lidí. Pavlov prokázal existenci speciálních nervů, z nichž některé posilují, jiné zpožďují práci srdce a jiné jsou schopny změnit sílu srdečních kontrakcí bez změny jejich frekvence. IP Pavlov vysvětlil tento jev vlastností těchto nervů měnit funkční stav srdečních svalů, čímž se snižuje jejich trofismus. Tak byl položen základ teorie o trofické inervaci tkání. Současně se studiem kardiovaskulárního systému IP Pavlov zkoumal fyziologii trávení. Vývojem a aplikací řady jemných chirurgických technik v podstatě znovu vytvořil fyziologii trávení. Studiem dynamiky sekrečního procesu žaludečních, pankreatických a slinných žláz, práce jater při konzumaci různých potravin, IP Pavlov ukázal svou schopnost přizpůsobit se povaze excitační sekrece. Tyto práce byly založeny na myšlence nervozita, pod kterým I. P. Pavlov chápal „fyziologický směr, který se snaží rozšířit vliv nervové soustavy na co nejvíce činností těla. Na počátku 20. století založil V. M. Bechtěrev role subkortikálních struktur při utváření emočních a motorických reakcí zvířata a lidé; jádra a dráhy mozku jsou otevřené; byl odhalen funkčně-anatomický základ rovnováhy a orientace v prostoru; funkce thalamu; centra pohybu a sekrece vnitřních orgánů jsou určena v mozkové kůře; bylo prokázáno, že motorická pole mozkové kůry jsou základem individuálně získaných pohybů. Freud formuloval myšlenku převažující důležitost instinktů, dominantní hodnota nevědomých duševních procesů. A. A. Ukhtomsky formuloval hlavní princip mozku - dominantní odhalila jeho charakteristické rysy – zvýšení excitability v dominantním centru, přetrvávání této excitace v čase, možnost její sumace, setrvačnost excitace a inhibice dalších reflexních mechanismů, které se na dominantní reakci nepodílejí. V současné době je dominanta uznávána jako jeden z hlavních mechanismů mozkové činnosti. V současném století byl velký přínos pro studium funkční vztahy mezi mozkovou kůrou a vnitřními orgány. K. M. Bykov, studující regulační vliv mozkové kůry na práci vnitřních orgánů, ukázal možnost změny jejich činnosti podmíněným reflexem. Díky studii V. N. Černigovského o problémech citlivosti vnitřních orgánů, vztahů s mozkovou kůrou, stejně jako stanovení projekcí aferentních systémů vnitřních orgánů v mozkové kůře, thalamu, mozečku, retikulární formaci, podrobná studie bezpodmínečná reflexní aktivita těchto orgánů při stimulaci interoceptorů mechanickými, chemickými a jinými prostředky otevřela novou kapitolu fyziologie - interocepce.

12345678910Další ⇒

Související informace:

Vyhledávání na webu:

Předmět, úkoly fyziologie věku a její propojení s ostatními vědami

Fyziologie věku je věda, která studuje rysy životního procesu organismu v různých fázích ontogeneze.

Jedná se o samostatný obor fyziologie člověka a zvířat, jehož předmětem je studium zákonitostí utváření a vývoje fyziologických funkcí těla po celou dobu jeho životní cesty od oplodnění až do konce života.

V závislosti na věkovém období fyziologie související s věkem existují: neurofyziologie související s věkem, endokrinologie související s věkem, fyziologie svalové aktivity a motorických funkcí související s věkem; věkově podmíněná fyziologie metabolických procesů, kardiovaskulární a respirační systém, trávicí a vylučovací systém, fyziologie embryonálního vývoje, fyziologie kojenců, fyziologie dětí a dospívajících, fyziologie dospělosti, gerontologie (nauka o stárnutí).

Hlavní cíle studia fyziologie věku jsou následující:

Studium vlastností fungování různých orgánů, systémů a těla jako celku;

Identifikace exogenních a endogenních faktorů, které určují rysy fungování těla v různých věkových obdobích;

Stanovení objektivních věkových kritérií (věkových standardů);

Ustavení vzorců individuálního vývoje.

Vývojová fyziologie úzce souvisí s mnoha odvětvími fyziologické vědy a široce využívá údaje z mnoha dalších biologických věd. Abychom pochopili vzorce utváření funkcí v procesu individuálního vývoje člověka, data z takových fyziologických věd, jako je buněčná fyziologie, srovnávací a evoluční fyziologie, fyziologie jednotlivých orgánů a systémů: srdce, játra, ledviny , krev, dýchání, nervový systém atd. jsou potřeba.

Zákonitosti a zákonitosti objevené fyziologií věku jsou přitom založeny na datech z různých biologických věd: embryologie, genetika, anatomie, cytologie, histologie, biofyzika, biochemie atd. A konečně data fyziologie věku zase mohou být použita rozvíjet různé vědní obory. Například fyziologie věku má velký význam pro rozvoj pediatrie, dětské traumatologie a chirurgie, antropologie a gerontologie, hygieny, vývojové psychologie a pedagogiky.

Historie a hlavní etapy vývoje fyziologie věku

Vědecké studium věkových charakteristik dětského těla začalo relativně nedávno - ve druhé polovině 19. století. Krátce po objevu zákona o zachování energie fyziologové zjistili, že dítě během dne spotřebuje o něco méně energie než dospělý, přestože velikost dětského těla je mnohem menší. Tato skutečnost vyžadovala racionální vysvětlení. Při hledání tohoto vysvětlení německý fyziolog Max Rubner studoval rychlost energetického metabolismu u psů různých velikostí a zjistil, že větší zvířata spotřebují mnohem méně energie na 1 kg tělesné hmotnosti než menší. Po výpočtu povrchu těla se Rubner ujistil, že poměr množství spotřebované energie je úměrný velikosti povrchu těla - a to není překvapivé: koneckonců veškerá energie spotřebovaná tělem musí uvolňovat do prostředí ve formě tepla, tzn. energetický tok závisí na teplosměnné ploše. Právě rozdíly v poměru hmoty a povrchu těla Rubner vysvětlil rozdíl v intenzitě energetického metabolismu mezi velkými a malými zvířaty a zároveň mezi dospělými a dětmi. Rubnerovo „povrchové pravidlo“ bylo jedním z prvních základních zobecnění ve vývojové a environmentální fyziologii.

Toto pravidlo vysvětlovalo nejen rozdíly ve velikosti produkce tepla, ale také ve frekvenci srdečních kontrakcí a respiračních cyklů, plicní ventilaci a objemu průtoku krve, jakož i v dalších ukazatelích aktivity autonomních funkcí. Ve všech těchto případech je intenzita fyziologických procesů v těle dítěte výrazně vyšší než v těle dospělého.

Takovýto čistě kvantitativní přístup je charakteristický pro německou fyziologickou školu 19. století, posvěcenou jmény významných fyziologů E.F. Pfluger, G. L. Helmholtz a další. Jejich prací byla fyziologie povýšena na úroveň přírodních věd a stála na stejné úrovni jako fyzika a chemie. Nicméně ruská fyziologická škola, ač zakořeněná v německé, se vždy vyznačovala zvýšeným zájmem o kvalitativní znaky a zákonitosti.

Vynikající představitel ruské pediatrické školy, Dr. Nikolaj Petrovič Gundobin, na samém počátku 20. století.

tvrdil, že dítě není jen malé, ale také v mnoha ohledech není stejné jako dospělý. Jeho tělo je jinak uspořádáno a funguje a v každé fázi svého vývoje je tělo dítěte dokonale přizpůsobeno specifickým podmínkám, kterým musí v reálném životě čelit.

Tyto myšlenky sdílel a rozvíjel pozoruhodný ruský fyziolog, učitel a hygienik Pjotr ​​Frantsevich Lesgaft, který položil základy školní hygieny a tělesné výchovy dětí a mládeže. Považoval za nutné hluboce studovat tělo dítěte, jeho fyziologické schopnosti.

Ústřední problém vývojové fyziologie byl nejjasněji formulován ve 20. letech 20. století. Německý lékař a fyziolog E. Helmreich. Tvrdil, že rozdíly mezi dospělým a dítětem leží ve dvou rovinách, které je třeba posuzovat pokud možno nezávisle, jako dva nezávislé aspekty: dítě jako malý organismus a dítě jako vyvíjející se organismus. V tomto smyslu Rubnerovo „povrchové pravidlo“ považuje dítě pouze v jednom aspektu – totiž jako malý organismus. Mnohem zajímavější jsou ty rysy dítěte, které ho charakterizují jako vyvíjející se organismus.

Jedním z těchto zásadních rysů je nerovnoměrný vývoj sympatických a parasympatických vlivů nervové soustavy na všechny nejdůležitější funkce dětského organismu, který objevil koncem 30. let 20. století Ilja Arkaďjevič Aršavskij. I.A. Arshavsky dokázal, že sympatotonické mechanismy dozrávají mnohem dříve, a to vytváří důležitou kvalitativní originalitu funkčního stavu dětského těla. Sympatické oddělení autonomního nervového systému stimuluje činnost kardiovaskulárního a dýchacího systému a také metabolické procesy v těle.

Taková stimulace je zcela dostačující pro raný věk, kdy tělo potřebuje zvýšenou intenzitu metabolických procesů nezbytných pro zajištění procesů růstu a vývoje. Jak tělo dítěte zraje, parasympatické, inhibiční vlivy zesilují.

Kapitola 1. Historie fyziologie. Metody fyziologického výzkumu

V důsledku toho klesá tepová frekvence, dechová frekvence a relativní intenzita produkce energie.

Problém nerovnoměrné heterochronie (časového rozdílu) ve vývoji orgánů a systémů se stal ústředním objektem výzkumu vynikajícího fyziologa akademika Pyotra Kuzmiche Anokhina a jeho vědecké školy.

Ve 40. letech 20. století formuloval koncepci systemogeneze, podle níž je sled dějů odehrávajících se v těle stavěn tak, aby uspokojoval měnící se potřeby těla v průběhu vývoje. Ve stejné době P.K. Anokhin poprvé přešel od úvah o anatomicky integrálních systémech ke studiu a analýze funkčních vztahů v těle.

Další vynikající fyziolog, Nikolaj Alexandrovič Bernshtein, ukázal, jak se postupně utvářejí a v ontogenezi stávají složitější algoritmy pro řízení dobrovolných pohybů, jak se mechanismy vyššího řízení pohybu šíří s věkem od evolučně nejstarších subkortikálních struktur mozku k novějším. stále vyšší úroveň „pohybů budov“. V pracích N. A. Bernshteina se poprvé ukázalo, že směr ontogenetického pokroku v řízení fyziologických funkcí se jednoznačně shoduje se směrem fylogenetického pokroku. Na základě fyziologického materiálu je tedy koncept E. Haeckela a A.N. Severtsov, že individuální vývoj (ontogeneze) je zrychlený evoluční vývoj (fylogeneze).

Ontogenií se řadu let zabýval i akademik Ivan Ivanovič Šmalgauzen, významný specialista v oblasti evoluční teorie. Materiál, na kterém I.I. Shmalgauzen vyvodil své závěry, měl jen zřídka přímý vliv na fyziologii vývoje, ale závěry z jeho prací o střídání fází růstu a diferenciace, stejně jako metodologická práce v oblasti studia dynamiky růstu procesy, prováděné ve 30. letech 20. století, a mají stále velký význam pro pochopení nejdůležitějších vzorců vývoje souvisejícího s věkem.

V 60. letech 20. století předložil fyziolog Akop Artashesovich Markosyan koncept biologické spolehlivosti jako jednoho z faktorů ontogeneze. Opírala se o četná fakta, která dosvědčovala, že spolehlivost funkčních systémů výrazně roste s tím, jak tělo stárne. Potvrdily to údaje o vývoji systému srážení krve, imunitě a funkční organizaci mozkové činnosti.

V posledních desetiletích se nashromáždilo mnoho nových faktů, které potvrzují hlavní ustanovení konceptu biologické spolehlivosti A. A. Markosjana.

V současné fázi rozvoje biomedicínské vědy pokračuje také výzkum v oblasti fyziologie související s věkem, a to již s využitím moderních výzkumných metod.

Fyziologická věda má tedy v současnosti k dispozici značné mnohostranné informace týkající se funkční činnosti kteréhokoli fyziologického systému dětského organismu a jeho činnosti jako celku.

UKÁZAT VÍCE:

Hlavní článek: Historie fyziologie

V Rusku se fyziologie začala rozvíjet v 18. století. O studium fyziologie nervové soustavy projevovala od samého počátku největší zájem ruská fyziologie.

Za zakladatele fyziologie nervového systému lze považovat Efrema Osipoviče Mukhina (1766-1850), profesora anatomie a fyziologie na Lékařsko-chirurgické akademii Moskevské univerzity.

V 19. stol V Rusku se do popředí dostala brilantní skupina fyziologů, mezi nimiž vynikal zejména I. M. Sechenov. Téměř současně se Sechenovem nebo o něco později působil V. Ja. Danilevskij v Charkově a I. A. Mislavskij v Kazani.

Reflexní teorie, formulovaná ruskou fyziologií, počínaje Mukhinem, pak Sečenovem, Pavlovem a dalšími, zahrnuje i činnost mozkové kůry. To nenechává prostor pro předpoklad, že jakékoli funkce kůry mohou nastat spontánně, bez podnětů zvenčí nebo zevnitř.

Mukhin E.O.

V roce 1800 E. O. Mukhin obhájil dizertační práci o podnětech vzrušujících lidský organismus a získal doktorát z medicíny a chirurgie. Hlavním směrem celé jeho vědecké činnosti bylo studium funkce nervového systému, objasnění významu podráždění, které způsobují akce a určují všechny jevy života. Věřil, že vnější a vnitřní faktory slouží jako podněty, že všechny tělesné funkce jsou určeny. Zároveň upozornil, že záleží i na stavu organismu, jeho reaktivitě. Podráždění podle jeho názoru může vést jak k jednání, tak k zastavení jednání (tedy k inhibici), v těle může nastat boj mezi podněty, navíc silnější podráždění překoná slabší; považoval mozek za první místo vjemů; podráždění se rychle šíří nervy celého těla jako elektrický proud; k přechodu vzruchu z jedné poloviny těla do druhé dochází v prodloužené míše, v pons Varoli, v komisure hemisfér. Mukhin trval na tom, že práce nervového systému činí tělo integrální a že díky své schopnosti reagovat na změny vnějšího prostředí s ním splývá.

Vysoké zásluhy tohoto vynikajícího a nezaslouženě polozapomenutého ruského fyziologa jsou patrné z toho, že ani nyní, po půldruhém století, nemůžeme na výčtu jeho výroků stěží něco změnit, pronikl tak hluboko do funkcí nervovou soustavu, i když neexistovala ani dobrá metodologie výzkumu.

Sechenov I.M.

Největší význam mají díla Ivana Michajloviče Sečenova, který je právem považován za zakladatele ruské fyziologie. Byl to všestranný vědec. Prováděl výzkum fyziologie krve a vyvinul metodu získávání plynů z krve. IM Sechenov intenzivně pracoval na fyziologii dýchání a metabolismu.

STRUČNÁ HISTORIE VÝVOJE FYZIOLOGIE

Jeho nejvýznamnější práce se však týká fyziologie nervového systému, kde učinil klasické objevy v otázce inhibice v nervovém systému a o funkcích mozkové kůry. Mnoho a plodně pracoval na mechanismu reflexů, jejich způsobech a sumaci excitace a mozku, dospěl k závěru o převládající úloze mozkové kůry v nervovém systému vyšších živočichů. Mozková kůra přijímá podněty ze všech částí těla a vysílá do nich vzruchy. Sechenov vypracoval nejdůležitější tezi ve fyziologii mozkové kůry, která spočívá v poznání, že reflexní mechanismy jsou základem činnosti kůry.

Danilevskij V. Ya.

Danilevskij se zajímal o elektrofyziologii, objevil elektrické proudy v mozkové kůře, studoval svalovou soustavu a metabolismus v ní.

Mislavský I.A.

Mislavsky hodně studoval mozkovou kůru a pozoroval účinky její přímé stimulace v různých bodech. Jeho nejdůležitější zásluhou však bylo objevení polohy dýchacího centra s jeho přesnou lokalizací v prodloužené míše. Mislavského škola také studovala inervaci žláz, zejména žláz s vnitřní sekrecí.

Vvedenskij I.E.

Na konci. 19. století v ruské fyziologii zaujímal přední místo I. E. Vvedenskij (Petersburg), který pracoval na obecných otázkách excitace. Studiem jevů nervové smrti na neuromuskulárním preparátu objevil vzorce změny procesu excitace procesem inhibice, známým jako parabióza. Je pozoruhodné, že jím stanovené zákonitosti jsou použitelné pro všechny projevy excitace v nervovém systému a v jiných vzrušivých útvarech. Materiál z webu http://wiki-med.com

Pavlov I.P.

Od konce 19. stol Rozvoj fyziologie v Rusku je spojen především s činností vynikajícího badatele a všestranného experimentátora Ivana Petroviče Pavlova (Petrohrad). Jeho vynikající práce se zaměřila na dvě velké oblasti fyziologie. Jedná se o studium procesu trávení, kde Pavlov poskytl úžasnou techniku ​​​​nasazování píštělí na různé části trávicího kanálu, což mu umožnilo přímo pozorovat procesy v hluboko ležících orgánech. Tuto oblast fyziologie rozvinul s takovou dokonalostí, že za tato díla obdržel Nobelovu cenu.

IP Pavlov při studiu procesů trávení věnoval zvláštní pozornost roli nervového systému obecně a mozkové kůry zvláště v těchto procesech. V souvislosti s tím Pavlov vyvinul doktrínu podmíněných reflexů, která se později stala hlavním směrem jeho vědecké činnosti. Pomocí podmíněných reflexů dokázal Pavlov proniknout do nejintimnějších fyziologických procesů v mozkové kůře. Vývoj těchto otázek pokračuje i nyní s velkým úspěchem.

Materiál z webu http://Wiki-Med.com

Na této stránce jsou materiály k tématům:

• slavných vědců fyziologie

• wikimed.com

• vývoj fyziologie v 21. století

• hlavní objevy ve fyziologii

• historie vývoje fyziologie v Rusku abstrakt stručně

Formování fyziologie jako vědy

⇐ PředchozíStrana 17 z 33Další ⇒

Zrod fyziologie jako vědy je spojen se jménem vynikajícího anglického lékaře, fyziologa a embryologa Williama Harveyho. (Harvey, Wiliiam, 1578-1657) (obr. 90), kterému se připisuje vytvoření koherentní teorie krevního oběhu.

V 21 letech W. Harvey vystudoval University of Cambridge. Ve 24 letech se stal doktorem medicíny v Padově. Po návratu do vlasti se Harvey stal profesorem anatomie, fyziologie a chirurgie v Londýně.

Na základě úspěchů svých předchůdců – Galéna, Vesalia, Colomba, Fabricia – Harvey matematicky vypočítal a experimentálně doložil teorii krevního oběhu, podle níž se krev vrací do srdce v malých i velkých kruzích. Vzhledem k tomu, že za Harveyho života se ve fyziologii ještě nepoužíval mikroskop, nemohl kapiláry vidět – objevil je Marcello Malpighi (Malpighi, Marcello, 1628-1694) čtyři roky po Harveyho smrti. Podle Harveyho krev procházela z tepen do žil anastomózami a tkáňovými póry.

Po mnoha letech testování v experimentu W. Harvey nastínil svou teorii v základním díle „Anatomická studie pohybu srdce a krve u zvířat“ („Exercitatio anatomica de motu cordis et sangvinis in animalibus“, 1628) a byl okamžitě vystaven prudkým útokům církve a mnoha vědců. Harveyho teorii jako první rozpoznal R. Descartes, poté G. Galileo, S. Santorio, A. Borelli. I.P. Pavlov to definoval nejen jako „plod jeho mysli vzácné hodnoty, ale také jako čin jeho odvahy a nezištnosti“.

Na rozvoj přírodních věd (a fyziologie zvláště) měla velký vliv činnost vynikajícího anglického filozofa Francise Bacona (Bacon, Francis, 1561-1626). Nebýt lékaře, Bacon do značné míry určoval cesty pro další rozvoj medicíny. Ve svém díle „O důstojnosti a zdokonalování věd“ formuloval tři hlavní úkoly medicíny: „prvním je udržovat zdraví, druhým je léčit nemoci, třetím je pokračovat v životě“. Bacon se zabýval experimentální prací v oblasti fyziologie a položil několik konkrétních otázek pro medicínu: studium anatomie nejen zdravého, ale i nemocného organismu, zavedení anestezie, využití přírodních faktorů při léčbě nemocí a rozvoj balneologie. Řešení těchto a mnoha dalších problémů, které F. Bacon předložil, trvalo staletí.

Současník Francise Bacona, vynikající francouzský vědec René Descartes (Descartes, Rene, 1596-1650), vyvinul schéma reflexního oblouku v jeho nejjednodušší podobě. Všechny nervy rozdělil na dostředivé, kterými signály vstupují do mozku, a dostředivé, kterými se signály z mozku přesouvají do orgánů. Descartes věřil, že životně důležité činnosti jsou reflexní povahy a řídí se mechanickými zákony.

R. Descartes byl typickým představitelem iatrofyzika - směr v přírodní vědě a medicíně, který zvažoval divokou přírodu z hlediska fyziky. Ve srovnání se středověkou scholastikou, metafyzickým myšlením 17. stol. byl progresivní fenomén a mechanistické názory Descarta měly pozitivní dopad na další vývoj filozofie a přírodních věd v éře moderní doby. Spolu s materialistickým chápáním světa však Descartes v řadě otázek interpretoval jevy idealisticky. Věřil tedy, že myšlení je schopností duše, nikoli těla.

Dalším směrem v přírodních vědách byla iatromechanika. Jeho hlavní ustanovení jsou jasně uvedena v eseji „O pohybu zvířat“ (obr.

Historie vývoje fyziologie.

91) Italský anatom a fyziolog Giovanni Alfonso Borelli (Borelli, Giovanni Alfonso, 1608-1679), jeden ze zakladatelů biomechaniky. Z hlediska iatromechaniky je živý organismus jako stroj, ve kterém lze všechny procesy vysvětlit pomocí matematiky a mechaniky.

Mezi vynikající počiny renesance, které souvisely jak s fyzikou, tak s medicínou, patří vynález z konce 16. století. teploměr (přesněji vzduchový termoskop). Jejím autorem je jeden z titánů renesance, italský vědec Galileo Galilei (Galilei, Galileo, 1564-1642), který potvrdil a rozvinul heliocentrickou teorii N. Koperníka (1543). Mnoho z jeho vzácných rukopisů bylo spáleno inkvizicí. Ale v těch, které přežily, našli: kresby prvního termoskopu. Na rozdíl od moderního teploměru expandoval vzduch, nikoli rtuť. Téměř současně s Galileem, profesorem univerzity v Padově Santorio (Santorius, 1561-1636), lékař, anatom a fyziolog, vytvořil vlastní přístroj, kterým měřil teplo lidského těla (obr. 92). Zařízení bylo poměrně objemné. Santorio ho nainstaloval na svůj dvorek, aby ho všichni viděli. Teplo různých částí těla se zjišťovalo během deseti pulzních zdvihů změnou hladiny kapaliny v trubici, jejíž měřítko bylo libovolné.

Na počátku XVII století. mnoho originálních teploměrů bylo vyrobeno v Evropě. První teploměr, jehož hodnoty nezávisely na změnách atmosférického tlaku, byl vytvořen v roce 1641 na dvoře Ferdinanda II., císaře Svaté říše římské, který byl nejen znám jako patron umění, ale také byl autor řady fyzikálních nástrojů. S jeho účastí byly vytvořeny teploměry, legrační ve formě, podobné malým žabám. Byly určeny k měření tepla lidského těla a snadno se připevnily na kůži pomocí náplasti. Dutina „žab“ byla naplněna kapalinou, ve které plavaly barevné kuličky různé hustoty. Jak se kapalina ohřívala, zvětšoval se její objem a klesala její hustota a některé kuličky klesly na dno přístroje. Tělesné teplo pacienta bylo stanoveno podle počtu různobarevných kuliček zbývajících na povrchu: čím méně jich bylo, tím vyšší bylo tělesné teplo testovaného.

Vývoj jednotné stupnice stupňů se protáhl přes století. Poslední slovo v této otázce má švédský astronom a fyzik Anders Celsius (Celsius, Anders, 1701-1744), který v roce 1742 navrhl stupnici Celsia: pro 0 ° vzal bod varu vody a bod tání ledu. odpovídalo 100°. Následně byla tato stupnice převrácena, takže bod tání ledu a výchozí bod se stal 0°. V této podobě se stupnice Celsia dostala do našich dnů a získala největší popularitu.

V lékařské praxi se termometrie začala používat mnohem později – až ve druhé polovině 19. století. Aktivní zavedení této metody v Rusku v roce 1860 je spojeno se jménem vynikajícího ruského klinického lékaře S. P. Botkina (viz str. 270).

Iatrochemie a medicína

Spolu s iatrofyzikou a iatromechanikou se během renesance široce rozvinula iatrochemie, směr v medicíně spojený s pokroky v chemii. Iatrochemici věřili, že procesy probíhající v těle jsou chemické, a proto by studium těchto procesů i léčba nemocí měly být spojeny s chemií.

Jedním ze zakladatelů iatrochemie je vynikající lékař a chemik rané renesance Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von - Paracelsus, 1493-1541. Původem Švýcar se vzdělával na univerzitě ve Ferrara (Itálie) a následně přednášel na univerzitě v Basileji ve své rodné němčině místo latiny akceptované ve vědeckém světě.

Paracelsus byl jedním ze zakladatelů experimentální metody ve vědě. Teorií lékaře je zkušenost. Nikdo se nemůže stát lékařem bez vědy a zkušeností,“ argumentoval.

V době Paracelsa nebyla chirurgie v Evropě považována za obor medicíny a nevyučovala se na univerzitách (prováděli ji řemeslníci) a Paracelsus trval na spojení chirurgie a medicíny (tedy terapie) do jedné vědy, protože obě pocházejí ze stejného kořene. Sám se hrdě nazýval „doktorem obou léků“. Velmi oblíbené byly jeho knihy „Malá chirurgie“ („Chirurgia minor“, 1528), „Velká chirurgie“ („Chirurgia magna“, 1536) a další (obr. 93).

S Paracelsem začíná radikální restrukturalizace chemie v její aplikaci do lékařství: od hledání způsobů, jak získat zlato - až po přípravu léků. Podle Paracelsa je zdraví spojeno s normálním obsahem tří principů v lidském těle: síry, rtuti a soli; porušení jejich správných poměrů vede k nemoci. Proto lékaři a lékárníci renesance přikládali velký význam lékům obsahujícím síru, rtuť a různé soli a často je sami tavili z přírodních rud. Paracelsus hrdě napsal, že on a jeho studenti „odpočívají v laboratoři, strkají prsty do uhlí a odpadků a všemožné špíny, a ne do zlatých prstenů, a jsou jako kováři a uhelníci“.

Ve svých spisech psal i o nemocech horníků a sléváren spojených s otravami sírou, olovem, rtutí, antimonem a položil tak základy budoucí vědě o nemocech z povolání. Georg Bauer, Paracelsův současník, známý také pod pseudonymem Agracola (Agricola, Georg, 1493-1541), také psal o nemocech horníků a jejich prevenci ve své eseji „O hornictví a metalurgii“ („De re metallica“. , 1556).

Rozvoj lékařské chemie během renesance vedl k expanzi farmaceutického byznysu. Lékárna jako samostatná instituce vznikla ve 2. polovině 8. století. na Středním východě. (První lékárna na Blízkém a Středním východě byla otevřena roku 754 v hlavním městě chalífátu – Bagdádu.) V Evropě se první lékárny objevily v 11. století. ve španělských městech Toledo a Cordoba. Do 15. stol se široce rozšířily po celém kontinentu.

V období renesance se velikost lékárnických prodejen výrazně zvětšila: z jednoduchých prodejen rozvinutého středověku, kdy byla celá lékárna umístěna v jedné místnosti, se proměnily ve velké farmaceutické laboratoře, jejichž součástí byla místnost pro příjem návštěv, spíže, kde byly léky a suroviny byly drceny a skladovány a vlastní laboratoř s pecí a destilační aparaturou (obr. 94).

Počínaje XV stoletím. se zvláštní pílí byly pěstovány lékárnické botanické zahrady; říkalo se jim také zdravotní zahrady - Hortus sanitatis. Z tohoto latinského názvu vzniklo ruské - Vertograd (tedy zahrada, květinová zahrada). V XVI-XVII století. Vertograds se široce rozšířil v Rusku. Jako léčivé suroviny se využívaly i minerální látky a části zvířat. Velký význam měly cesty do zámoří, odkud se přivážely zahraniční léky.

Představy o léčebném účinku mnoha tehdejších léků byly často daleko od pravdy. Téměř dvě tisíciletí (od 1. do 20. století) tedy panoval názor, že theriak je univerzální lék proti všem nemocem. Složili ho sami lékaři s velkým zástupem lidí z více než 70 komponentů a poté ho šest měsíců uchovávali: famózní byl především terako připravený v Benátkách.

Renesanční lékárníci, stejně jako jiní odborníci, výrazně přispěli k utváření kultury své doby. Zastávali vysoké postavení ve společnosti, ale jejich činnost byla regulována státem. V polovině XVI. století. začaly vznikat první lékopisy, které uváděly léky používané v daném městě či státě, jejich složení, použití a cenu. To byl začátek oficiální regulace cen léků v Evropě.

⇐ Předchozí12131415161718192021Další ⇒

Přečtěte si také:

Vstupenka 4. Role domácích vědců ve vývoji fyziologie.

Předchozí12345678910111213141516Další

První ruský fyziolog a doktor lékařských věd byl jedním z vynikajících spolupracovníků Petra I P.

Formování fyziologie jako vědy. Historie vývoje fyziologie.

V. Posnikov (nar. 1676). P. V. Posnikov si dal za úkol experimentálně studovat příčinu smrti.

Pro rozvoj fyziologie udělal mnoho slavný ruský vědec M. V. Lomonosov (1711-1765). Nejenže poprvé formuloval zákon zachování hmoty a přeměny energie, ale také rozvinul vědecké základy oxidačního procesu. Později jeho závěry potvrdil francouzský chemik Lavoisier, který objevil kyslík. Myšlenky M. V. Lomonosova byly později brány jako základ nauky o dýchání. M. V. Lomonosov jako první formuloval třísložkovou teorii barevného vidění, uvedl klasifikaci chuťových vjemů a navrhl, že tělo je zdrojem tvorby tepla.

Zakladatelem experimentální fyziologie je profesor Moskevské univerzity A. M. Filomafitsky (1802-1849), který se zabýval problematikou fyziologie dýchání, krevní transfuze a použití anestezie. A. M. Filomafitsky napsal první ruskou učebnici fyziologie:

Začátek operačně-chirurgické metody studia procesů trávení položil chirurg V. A. Basov. Velký přínos pro rozvoj domácí fyziologie měl také A. T. Babukhin, který zavedl oboustranné vedení vzruchu podél nervového vlákna, V. F. Ovsyannikov, který popsal vazomotorické centrum v prodloužené míše, N. A. Mislavsky, který studoval rysy umístění dýchacího centra, V. Ya.Danilevsky, který objevil přítomnost elektrických oscilací v centrálním nervovém systému, V. Yu.Chagovets, který formuloval základní principy iontové teorie buzení.

Obrovský vliv na formování materialistických tradic v ruské fyziologii měla díla revolučních demokratů 60. let 19. století N. G. Černyševského, A. I. Herzena, V. G. Belinského, N. A. Dobroljubova, D. I. Pisareva. Ve svých dílech rozvíjeli demokratické myšlenky, horlivě propagovali výdobytky přírodních věd a materialistický světonázor. Mezi fyziology-materialisty, kteří přijali myšlenky ruských osvícenců-demokratů, je třeba na první místo postavit I. M. Sečenova a I. P. Pavlova, kteří studují vztah mezi procesy excitace a inhibice v nervovém systému.

Studium fyziologie centrálního nervového systému vedlo I. M. Sechenova k objevu fenoménu sumace nervových vzruchů. Objevil periodicitu elektrických oscilací v prodloužené míše.

Bezprostředním pokračovatelem výzkumu I. M. Sechenova byl jeho student N. E. Vvedenskij (1852-1922), profesor na Petrohradské univerzitě. NE Vvedensky vyvinul novou metodu telefonického záznamu elektrických jevů v živých tkáních. Pomocí této metody ukázal, že proces excitace závisí nejen na podnětu, ale také na stavu dráždivé tkáně. N. E. Vvedensky experimentálně prokázal nízkou únavnost nervových vláken. Ustanovil jednotu procesů buzení a inhibice, jejich neoddělitelné spojení. N. E. Vvedensky vyvinul doktrínu parabiózy - univerzální reakce živé tkáně na škodlivé účinky.

Myšlenky N. E. Vvedenského dále rozvíjel jeho žák a nástupce na katedře fyziologie Leningradské univerzity A. A. Ukhtomskij (1875-1942). Vytvořil nauku o dominantě – dominantním ohnisku vzruchu v centrálním nervovém systému za určitých podmínek.

I. P. Pavlov (1849–1936) sehrál vynikající roli ve vývoji domácí a světové fyziologické vědy. 1901) - fyziologie trávení, třetí (1901-1936) - vyšší nervová činnost zvířat a lidí.

Studium funkcí vyšších částí centrálního nervového systému zvířat umožnilo přiblížit se k odhalení zákonitostí činnosti lidského mozku. IP Pavlov vytvořil doktrínu o typech vyšší nervové činnosti, která má nejen teoretický, ale i praktický význam.

Vrcholem kreativity I. P. Pavlova je jeho nauka o signalizačních systémech mozkové kůry. IP Pavlov ukázal kvalitativní rysy vyšší nervové aktivity člověka, studoval a popsal mechanismy, kterými se provádí abstraktní myšlení, které je vlastní pouze člověku.

Předchozí12345678910111213141516Další

Stručná historie fyziologie

Fyziologie vděčí za svůj vznik potřebám medicíny a také touze člověka poznat sebe sama, podstatu a projevy života na různých úrovních jeho organizace. Potřeba zachovat lidský život byla ve všech fázích jeho vývoje a již v dávných dobách se formovaly elementární představy o činnosti lidského těla, které byly zobecněním nashromážděných zkušeností lidstva. Otec medicíny Hippokrates (460-377 př. n. l.) představoval lidské tělo jako jakousi jednotu tekutých médií a duševního složení osobnosti, zdůrazňoval spojení člověka s prostředím a že pohyb je hlavní formou tohoto spojení. To určilo jeho přístup ke komplexní léčbě pacienta. Principiálně podobný přístup byl charakteristický pro lékaře ve staré Číně, Indii, na Blízkém východě a v Evropě.

Ve středověku dominovaly představy vzdálené realitě, vycházející z postulátů římského anatoma Galéna, a dominance církve určovala nedefinovatelnou bariéru mezi tělem a duší.

Renesance (XVI.-XVII. století), se zvýšenými potřebami společenské výroby, probudila k životu vědu a kulturu a nepochybné úspěchy fyziky a chemie, přitažlivost lékařů k nim předurčila touhu vysvětlit činnost lidského těla. na základě chemických (iatrochemie) a fyzikálních (iatrofyzika) procesů. Úroveň znalostí tehdejších věd však samozřejmě nemohla vytvořit žádnou úplnou a adekvátní představu o fyziologických funkcích.

Vynález mikroskopu a prohloubení znalostí o mikroskopické stavbě živočišných tkání zároveň podněcuje ke studiu funkčního účelu objevených struktur. Úspěchy chemie a studia koloběhu látek v přírodě směřují zájmy člověka k osudu látek vstupujících do jeho těla, což se stává předmětem badatelského zájmu. Zdokonalení exaktních věd, přírodních věd obecně a filozofie určuje přitažlivost lidského myšlení k mechanismům pohybu. R. Descartes (1596-1650) tedy formuluje reflexní princip organizace pohybů, který je založen na podnětu, který je vyvolává.

Zvláštní místo ve vědě o člověku sehrál objev krevního oběhu anglickým lékařem W. Harveyem (1578-1657). S rozsáhlými anatomickými znalostmi prováděl V. Harvey experimentální studie na zvířatech a pozorování na lidech, založil fyziologii jako vědu, jejíž hlavní metodou je experiment. Oficiálním datem vzniku fyziologie člověka a zvířat jako vědy je rok 1628 – rok vydání pojednání W. Harveyho „Anatomické studium pohybu srdce a krve u zvířat“. Tato práce posloužila jako podnět ke studiu aktivity organismu při pokusech na zvířatech jako hlavního objektivního zdroje poznání.

V 17. století byla provedena řada studií o fyziologii svalů, dýchání a metabolismu. V Evropě v 18. století vznikla nauka o "živočišné elektřině" (L. Galvani, 1737-1798), která přerostla v jednu z předních oblastí moderní vědy - elektrofyziologii. Princip reflexní činnosti se dále rozvíjí (I. Prohaska, 1749-1820). Hodně hodnoty se zavádí do porozumění činnosti oběhových systémů (S. Hels, 1667-1761), dýchání (D. Priestley, 1733-1804), metabolismu (A. Lavoisier, 1743-1794).

V tomto období byla otevřena Ruská akademie věd (1724), kde D. Bernoulli provedl v Rusku první experimentální studie o pohybu krve cévami. V Rusku učinil solidní fyziologické objevy M. V. Lomonosov (1711-1765).

19. století je rozkvětem analytické fyziologie, kdy byly učiněny vynikající objevy téměř ve všech fyziologických systémech. Stalo se tak současně s rychlým růstem přírodních věd, získáváním základních poznatků o přírodě: objevem zákona zachování energie, buněčnou strukturou organismů, formováním základů doktríny o vývoji života na Zemi. . Zvláštní význam ve vývoji fyziologie měly nové metodologické přístupy a vynálezy vynikajících fyziologů té doby, jak bylo uvedeno v předchozí části. To vše předurčilo oddělení fyziologie do samostatné vědy v polovině 19. století. Na univerzitách v Rusku a Anglii vznikají fyziologické laboratoře a v Evropě se zintenzivňuje fyziologický výzkum.

Ve druhé polovině 19. století - počátkem 20. století se fyziologie v Rusku stala jednou z nejpokročilejších ve světové vědě, v čemž se podílely moskevské školy I. M. Sechenova (1829-1905), školy I. P. v Kazani, Kyjev, Oděsa, Tomsk, Jekatěrinburg. Ruská věda si při vší své originalitě a metodologické originalitě udržovala nejužší tvůrčí vazby s předními fyziologickými školami v západní Evropě a poté v Americe.

20. století je obdobím integrace a specializace věd a fyziologie neobešla největší objevy. Ve 40-50 letech byla schválena membránová teorie bioelektrických potenciálů (A.L. Hodgkin, E.F. Huxley, B. Katz). Role této teorie při stanovení iontových mechanismů buzení neuronů byla v roce 1963 oceněna Nobelovou cenou (D.K. Eccles, E.F. Huxley, A.L. Hodgkin). K zásadním objevům dochází v oblasti cytofyziologie a cytochemie.

Konec 19. a začátek 20. století byl obdobím rozhodujících úspěchů v oblasti fyziologie nervů a svalů jako dráždivých tkání (Dubois-Reymond, E.F. Pfluger, P.G. Heidenhain, Yu. Bernshtein, G.L. Helmholtz). V Rusku zvláště pozoruhodný výzkum v tomto odvětví vědy provádí N. E. Vvedensky (1852-1922),

A. I. Babukhin (1835-1891), B. F. Verigo (1860-1925),

V. Ya Danilevsky (1852-1939), V. Yu Chagovets (1873-1941). A. V. Hill (1886-1977) a O. F. Meyerhof (1884-1951) byli oceněni Nobelovou cenou za objevy tvorby tepla ve svalech. Úspěchem 20. století, poznamenaného Nobelovou cenou v roce 1936, byl objev chemického mechanismu přenosu nervových vzruchů v synapsích O. Levy (1873-1961) a G. X. Dale (1875-1968). Vývoj tohoto směru v dílech W. Eulera, D. Axelroda a B. Katze byl oceněn Nobelovou cenou v roce 1970. A. D. Erlanger a G. Gasser získali stejnou cenu v roce 1944 za úspěch ve studiu vedení vzruchů podél nervových vláken. K řešení problému buzení nervů a svalů v tomto období významně přispěli i sovětští fyziologové A. A. Ukhtomskij (1875-1942), A. F. Samojlov (1867-1930), D. S. Voroncov (1886-1965).

19. a 20. století bylo poznamenáno mnoha významnými pokroky ve studiu mozkových funkcí.

Významnou roli ve studiu mozkových funkcí má I. M. Sechenov (1829-1905), který v roce 1862 objevil fenomén inhibice v centrálním nervovém systému, který do značné míry předurčil následný úspěch ve studiích koordinace reflexní aktivity. Myšlenky uvedené I. M. Sechenovem v knize „Reflexes of the Brain“ (1863) určily, že mentální jevy jsou připisovány reflexním činům, zavedly nové myšlenky do mechanismů mozkové činnosti a načrtly zásadně nové přístupy k jejímu dalšímu výzkumu. Vědec zároveň zdůraznil rozhodující roli vnějšího prostředí v reflexní činnosti mozku.

I. P. Pavlov (1849-1936) přivedl teorii reflexní činnosti mozku na kvalitativně novou úroveň, když vytvořil nauku o vyšší nervové činnosti (chování) lidí a zvířat, její fyziologii a patologii. IP Pavlov založil školu ruských fyziologů, která významně přispěla ke světové vědě.

Mezi studenty a následovníky I. P. Pavlova patří akademici P. K. Anokhin, E. A. Astratyan, K. M. Bykov, L. A. Orbeli a mnozí další, kteří vytvořili domácí fyziologické vědecké školy.

Myšlenky I. P. Pavlova o reflexní činnosti mozku dále rozvinul P. K. Anokhin (1898-1974) v teorii funkčních systémů, které jsou základem pro organizaci komplexních forem behaviorální aktivity a zajištění homeostázy lidského a zvířecího organismu. . Těžko přeceňovat příspěvek k fyziologii nervového systému I. S. Beritašviliho (1885-1975), který objevil zásadní zákonitosti v činnosti mozku a vytvořil řadu originálních teorií o jeho organizaci.

E. A. Astratyan (1903-1981) - autor řady zásadních děl, v nichž rozvinul hlavní ustanovení I. P. Pavlova o vyšší nervové činnosti. K. M. Bykov (1887-1959) založil nauku o obousměrném spojení mozkové kůry s vnitřními orgány, o kortiko-viscerální patologii. Jeho žák V. N. Černigovskij (1907-1981) obohatil vědu o nauku o interocepci viscerálních orgánů, regulaci krevního systému.

L. A. Orbeli (1882-1958) založil nauku o adaptačně-trofických vlivech sympatického nervového systému na somatické a autonomní funkce těla, byl jedním ze zakladatelů evoluční fyziologie.

L. S. Stern (1878-1968) vytvořil doktrínu hematoencefalických a histo-hematogenních bariér, které zajišťují homeostatické funkce u lidí a zvířat.

Velká je zásluha A. A. Ukhtomského (1875-1942) ve studiu fyziologie centrálního nervového systému. Jeho nauka o dominantě – „základním principu činnosti“ mozku, stále živí myšlenky organizování cílevědomé činnosti lidí a zvířat.

Není pochyb o tom, že přínos ruských fyziologů pro světovou vědu o mozku je originální a obecně uznávaný, mnoho bylo vykonáno při studiu lokalizace funkcí v mozku (V. M. Bechtěrev, M. A. Mislavskij, F. V. Ovsyannikov atd. ), ve vývoji metod jeho studia.

Koncem 19. a ve 20. století se v Evropě a Americe úspěšně rozvíjela fyziologie mozku. Do značné míry je to způsobeno vytvořením neurální teorie reflexní činnosti mozku na základě jeho histologické studie C. Golgiho (1844-1926) a S. Ramona y Cajala (18512-1934), kteří získali Nobelovu cenu v roce 1906, a poté Lorente de No.

Vynikající roli ve studiu funkcí centrálního nervového systému sehrál Ch. S. Sherrington (1856-1952), který vyvinul a formuloval základní principy koordinační činnosti mozku. Tyto práce byly oceněny Nobelovou cenou v roce 1932. Ocenění převzal i elektrofyziolog

E. D. Adriana (1889-1977), který rovněž významně přispěl k moderním představám o činnosti mozku. Zásluha C. S. Sherringtona spočívá v tom, že vychoval galaxii fyziologů, kterým věda vděčí za mnoho vynikajících objevů (R. Granit, R. Magnus, W. Penfield, J. Eccles a další).

R. Magnus (1873-1927) vděčí vědě za doktrínu seřizovacích reflexů, které rozvádějí tonus kosterních svalů. R. Granit, X. K. Hartlainen a D. Wald v roce 1967 a D. Hubel a T. Wiesel v roce 1981 obdrželi Nobelovu cenu za práci na fyziologii a biochemii vizuálního analyzátoru. K tomuto vědnímu odvětví důstojně přispěli i ruští vědci P. P. Lazarev (1878-1942) a V. S. Kravkov (1893-1951).

Moderní fyziologie retikulární formace mozku byla vytvořena experimentálními studiemi G. Maguna a D. Moruzziho. Je třeba zdůraznit, že jako základ těchto studií posloužily výsledky vědecké práce I. M. Sechenova a V. M. Bechtěreva.

Funkce mozku samozřejmě přitahovaly a přitahují pozornost mnoha významných vědců ve světě a úspěšné pátrání v této oblasti pokračuje. Jejich hlavní výsledky jsou popsány v odpovídajících kapitolách učebnice, přičemž jsou uvedena i jména žijících fyziologů.

Fyziologie viscerálních orgánů zaujímá v historii vědy velmi významné místo od doby vzniku fyziologie až do současnosti. 19. a 20. století bylo ve znamení velkých objevů mechanismů regulace činnosti srdce a cév: K. Ludwig (1816-1895), I.F. Zion (1842-1912), K. Bernard (1813-1878) , F. V. Ovsyannikov (1827-1906), V. Einthovei (1860-1927), E. G. Sterling (1866-1927) a další.

A. Krogh (1874-1949) získal v roce 1920 Nobelovu cenu za studium kapilární cirkulace. V dobách Sovětského svazu velký vědecký příspěvek k fyziologii kardiovaskulárního systému přinesli V. V. Parin (1903-1971), V. N. Černigovskij, A. M. Černukh a další.

20. století je bohaté na úspěchy v oblasti fyziologie dýchání, zejména jeho regulace (N. A. Mislavsky, K. Heimans, D. S. Haldane). Za práci v této oblasti obdržel K. Heimans (1892-1968) v roce 1939 Nobelovu cenu. Zásadní objevy byly učiněny v biochemii výměny plynů a buněčného dýchání (A. Krogh, D. Barcroft) a O. G. Warburg (1883- 1970) za objev enzymatického mechanismu buněčného dýchání byla v roce 1931 udělena Nobelova cena. M. V. Sergievsky (1898-1982) významně přispěl k fyziologii dýchacího centra.

Vynikající fyziologové Evropy a Ameriky (K. Ludwig, K. Bernard, R. Hedenhain, E. Starling atd.) se zabývali fyziologií trávení v různých dobách, ale „obnovili fyziologii trávení“ (jak je uvedeno v diplom laureáta Nobelovy ceny v roce 1904) a P. Pavlov je prvním mezi fyziology světa a prvním ruským vědcem, kterému byl tento vysoký titul udělen.

Historie vývoje fyziologie

Vnitrobuněčnému trávení se věnovala práce dalšího nositele Nobelovy ceny I. I. Mečnikova (1845-1916). V laboratoři I. P. Pavlova pracovali E. S. London, I. P. Razenkov, G. V. Folbort, B. P. Babkin a další, kteří navázali na slavné tradice průkopníků v oblasti fyziologie trávení. Vynikající roli v této oblasti vědy sehrál A. M. Ugolev (1926-1992), který má tu čest objevit membránové střevní trávení a určit jeho místo v trávicím dopravníku, moderní koncepce endokrinní aktivity gastrointestinálního traktu, evoluce sekrečních procesů, teorie adekvátní výživy a další původní teorie a hypotézy ve fyziologii.

Ve fyziologii viscerálních systémů se utvořily základní pojmy funkční organizace autonomního (vegetativního) nervového systému. Tyto stránky dějin fyziologie jsou dostatečně podrobně popsány v kapitole 4.3 učebnice.

20. století je bohaté na objevy v oblasti studia činnosti žláz s vnitřní sekrecí. V roce 1923 byla Nobelova cena udělena F. G. Bantingovi (1891-1941). D. McLeod (1876-1935) a C. G. Best (1899-1978) za práci o inzulínu. Tato cena byla udělena v roce 1947 B. A. Usaiovi (1887-1971) za objevy v oblasti fyziologie hypofýzy. Práce na studiu funkce této žlázy zaznamenali v roce 1977 také R. Guillemin, E. V. Schally a R. S. Yalou. V roce 1950 byla Nobelova cena za studium funkce nadledvin udělena F. Sh. Henchovi (1896-1965), E. K. Kendallovi (1886-1972) a T. Reichsteinovi (nar. 1897).

V roce 1971 se laureátem Nobelovy ceny stal E. W. Sutherland (1915-1974), který objevil roli AMP v regulaci metabolismu, ukázal jeho význam jako mediátoru hormonálního vlivu na metabolismus.

Domácí fyziologové mají přednost při vytváření umělého srdce (A. A. Brjuchonenko), záznamu EEG (V. V. Pravdich-Neminsky), vytváření tak důležitých a nových oblastí ve vědě, jako je vesmírná fyziologie, fyziologie práce, sportovní fyziologie a studium fyziologických mechanismů adaptace, regulace mechanismů pro realizaci mnoha fyziologických funkcí. Tyto a mnohé další studie mají pro medicínu mimořádný význam.