להכיר את תכונות התפקוד של הגוף, כל אחד מחלקיו, מבנהו, כדי להיות מסוגל לחקור ולחזות שינויים ופתולוגיות - זוהי משימה חשובה למומחים בתחום הרפואה. יש מדע שלם שעוסק בחקר שאלות כאלה בדיוק. זה נקרא פיזיולוגיה. זהו המדע של אותם תהליכים המלווים את התפקוד התקין של הגוף. זה עלה די הרבה זמן, אפילו היפוקרטס הראה לראשונה עניין בתפקוד של מערכות חיות. כיום, קיימות מגוון שיטות ללימוד פיזיולוגיה המסייעות להבנה מלאה של מנגנונים ומאפיינים מסוימים של הגוף.
תפיסה כללית של פיזיולוגיה
התחל עם קונספט כללי. פיזיולוגיה היא מדע חייו של יצור חי, הקשר שלו עם תנאי הסביבה החיצוניים, השפעתם על מצב הבריאות והתפקוד התקין של האיברים ומערכותיהם. באופן כללי, הרעיון המרכזי של מדע זה הוא לחשוף את המנגנונים העמוקים של קיומם של יצורים חיים, להבין כיצד מתרחשים הרגולציה העצמית שלו וכל שאר התהליכים.
מושא הפיזיולוגיה הוא רק אורגניזם חי, כי כך ניתן לזהות את כל הדפוסים המעניינים אנשים בומבנה ותפקוד. מטרות הדיסציפלינה נראות בבירור בהגדרה עצמה.
לכן, הנושא, המשימות והשיטות של הפיזיולוגיה הם שלושה מרכיבים של היסודות התיאורטיים של המדע. מדענים רבים ניסו בכל עת להבין את מהות השינויים המתרחשים בגוף, כולל זה האנושי. עם זאת, הדבר התאפשר במלואו רק עם המצאת מכשירים ומכשירים מודרניים, כלומר, המדע קיבל את התפתחותו המלאה רק החל מהמאה ה-20.
זה לא מנע ממנה להפוך לאחד ממדעי הביולוגיה המובילים. פיזיולוגיה, אנטומיה ורפואה הן שלוש דיסציפלינות הקשורות זו בזו המהוות את הבסיס זה לזה. לכן, שיטות האנטומיה והפיזיולוגיה דומות בחלק מהמקרים זו לזו.
קטעי פיזיולוגיה
למדע הזה עצמו יש כמה תת-דיסציפלינות. אז, פיזיולוגיה מובחנת:
- general;
- comparative;
- private.
כללי עוסק בחקר תהליכי חיים באופן כללי. כלומר, היא מתחשבת בדפוסי המהלך של אותן תגובות שהן ביטויי חיים. למשל, תזונה, נשימה, הפרשה, ויסות, שינויים בשינה ובערות ועוד. זה כולל גם קטע כמו פיזיולוגיה של התא, העוסק במחקר מפורט של כל הביטויים החיוניים שלו.
פיזיולוגיה השוואתית משווה את תהליכי החיים של סוג אחד או אחר של אורגניזמים בתהליך של אונטוגנזה. כתוצאה מכך נוצר גם ענף שלם - פיזיולוגיה אבולוציונית.
עסקאות פרטיות עם מחקר ספציפי יותר. לכן, ישנן מספר גרסאות של דיסציפלינות הכלולים בקבוצה זו.
- פיזיולוגיה אנושית, את שיטות המחקר שלהן נשקול מעט מאוחר יותר.
- פיזיולוגיה של קבוצות מסוימות של אורגניזמים חיים (חרקים, ציפורים, יונקים, זוחלים וכן הלאה).
- הפרד איברים ורקמות.
- מערכות הגוף (פיזיולוגיה של עיכול, מחזור הדם, נשימה וכו').
חקר האדם מנקודת המבט של מדע זה זכה להתפתחות רחבה במיוחד לאחרונה. אחרי הכל, לגוף שלו יש את המבנה המורכב ביותר. השיטות של הפיזיולוגיה האנושית מגוונות ויעילות למדי על מנת לחשוף את כל הדרוש להבנת מהות הדברים. הבהרה:
- פיזיולוגיה של גיל;
- food;
- עבודה;
- sports;
- cosmic;
- פתולוגי;
- clinical.
הנתונים המצטברים של דיסציפלינות אלה עוזרים לאמץ את כל התהליכים חסרי הגבולות המתרחשים בתוך אדם ולמצוא גישה לניהולם.
שיטות מחקר בפיזיולוגיה
יש כמה מהם. ישנם מפותחים היסטורית ששימשו בעת העתיקה. כיום נוצרו חדשים המבוססים על ההישגים המדעיים האחרונים בתחום הטכנולוגיה, האלקטרוניקה וחקר הקרינה האלקטרומגנטית.
השיטות הבאות לפיזיולוגיה נבדלות.
- extirpation היא אחת מדרכי הלמידה העתיקות ביותר. היה בהוצאת איבר מיצור חי תוך ניטור נוסף של תגובת הגוף ותיקון התוצאות.
- שיטת פיסטולה. הבסיס שלו הוא הכנסת צינורות מתכת או פלסטיק לאיברים בעלי חלל ובכך קיבוע של נוזלים ביולוגיים. מתקבלים נתונים על שינויים בטבע הכימי של חומרים, כלומר, הפונקציה ההפרשה של הגוף נחקרת.
- שיטת צנתור - הכנסת תרופות מיוחדות דרך צינורות דקות לאיברים וכלי דם, הגורמת לשינויים בתפקוד. כך לומדים את עבודת הלב, כלי הדם, בלוטות ההפרשה החיצונית והפנימית (לא כולם).
- שיטת דנרבציה. משמש לחקר הקשר בין עצבים ואיברים עובדים. לשם כך, נעשה שימוש בשיטת הגירוי עם קיבוע נוסף של התוצאות.
- שיטות לימוד פיזיולוגיה המבוססות על שימוש בכלים וציוד. זה כולל השתלת מאקרו ומיקרו-אלמנטים לאיברים ורקמות, רישום של דחפים עצביים, חשיפה לקרינה, קריאות של עבודת הלב והמוח וכן הלאה.
כמה שיטות מחקר בפיזיולוגיה, נשקול ביתר פירוט בהמשך. הם הנפוצים והחשובים ביותר.
תצפית
שיטות הפיזיולוגיה הללו שימשו במצרים העתיקה, רומא, סין, במזרח הקדום. כבר אז היו חוקרים שהתעניינו בשינויים המתרחשים באורגניזמים חיים. כך, למשל, במצרים, במהלך החנוט של פרעונים ובני משפחותיהם, הם ביצעו נתיחה ורשמו שינויים בפנים.סביבה. האינדיקטורים הבאים הוערכו:
- צבע ואיכות של נוזלים ומוניות ביולוגיות;
- צביעת איברים;
- color of the eye sclera;
- איכות וצבע של ליחה;
- נפיחות של העור, הטורגור והמבנה שלו.
מאפיינים אלה הושוו לאלה של אנשים בריאים והוסקו מסקנות מסוימות. אפילו היה ניתן לקבוע את סיבת המוות במקרים מסוימים.
היום, התצפית לא איבדה את הרלוונטיות שלה, במיוחד כשזה מגיע לפסיכופיזיולוגיה. התנהגותו של אדם, רגשותיו, מזגו, ביטויים חיצוניים של רעד, הזעה - כל הסימנים הללו משמשים קריאות השכמה מסוימות למחקר. הם מאפשרים להבין את הקשר בין המבנה לביטוי החיצוני של אינדיקטורים מסוימים, תפקודים פיזיולוגיים, תהליכים בגוף.
תורת המזג האנושי נוצרה על ידי המדען פבלוב בדיוק על בסיס חקר תהליכי העיכוב והעירור, שבאו לידי ביטוי כלפי חוץ בצבעים רגשיים שונים בהתנהגות ובתגובות לאירועים, מילים, פעולות מסוימות. הוא הוכיח שהבסיס לביטויים כולריים, סנגואיסטים, מלנכוליים ופלגמטיים הם בדיוק התהליכים העצבים הקשורים לפעילות הנפשית של המוח, לתגובותיו.
מסקנות אלו אושרו שוב ושוב על ידי מדענים ופסיכולוגים שונים, חוקרים. לכן, שיטות לפיזיולוגיה של האדם כמו תצפית וניסוי, שיידונו בהמשך, היו והן רלוונטיות, חשובות ויעילות.
ניסוי
שיטות ניסוי ללימוד פיזיולוגיה הן בסיסיות והיסטורית העתיקות והפופולריות ביותר. ואכן, איך עוד לדעת, אם לא להסתכל? לכן, לצד התצפית, בוצעו סוגים שונים של בדיקות, לרוב בבעלי חיים. הם נתנו כמעט מאה אחוז תוצאות במחקר, שאפשרו להשיג את הנתונים המהימנים ביותר.
ישנן שיטות ניסיוניות ללימוד אנטומיה ופיזיולוגיה, אותן ניתן לצמצם לשתי קבוצות עיקריות.
- ניסויים חדים. שיטת מחקר זו הייתה בשימוש עד סוף המאה ה-19, עד שהמדען הרוסי איבן פטרוביץ' פבלוב מצא אפשרות אחרת. מה הייתה המהות של התערבות כזו בגוף? הניסוי בוצע על בעל חיים חי, שהיה קשור למכונה מיוחדת. לאחר מכן בוצע קטע חי לאיבר הדרוש למחקר, וכך תועדו התוצאות שנצפו של עבודתו. עם זאת, מספר חסרונות משמעותיים הפכו שיטה זו ללא יעילה. בנוסף להיותו לא אנושי ואכזרי מבחינה מוסרית, בגלל שהחיה הייתה נתונה לייסורים ועינויים נוראיים, פעולות כואבות מאוד, אפילו הרדמה לא עזרו, אבל גם סבל רגשי, כאב פיזי שחווה קורבן הניסוי, עיוותו משמעותית את התוצאות שהושגו.. זה התברר מעגל קסמים. כדי להגיע לאיבר הנכון, היה צריך להסב סבל. הם, בתורם, עיוותו את המהלך התקין של תהליכים פיזיולוגיים, והתוצאה לא הייתה יעילה במיוחד.
- ניסוי כרוני. זוהי שיטה זו והציע פבלוב. הוא עצמו היה נגד ניסויים נוקבים בגלל אכזריותם הקיצונית, אולי זה גרם לו להמציא גרסה הומאנית יותר. האורגניזם הנבדק היה גם בעל חיים. עם זאת, ההליך היה שונה מאוד. לפני ניתוח בעל אופי כירורגי בוצעה הרדמה איכותית. לאחר מכן הושתלה פיסטולה בדפנות האיבר הרצוי - צינורית פלסטיק או מתכת, שנתפרה לעור מבחוץ. לאחר מכן, החיה קיבלה זמן להתאושש, לרפא את הפצע שנוצר ולנרמל לחלוטין תהליכים חיוניים. כך, באמצעות הפיסטולה, התקבל מידע על מהלך תהליכים מסוימים בחלק הנחקר של הגוף, תוך שהוא אמין לחלוטין, שכן הגוף פעל כרגיל. ניתן היה לבצע מחקר לאורך זמן מבלי לפגוע בבריאות בעל החיים ובהתאם לכל כללי קיומו הטבעי.
כך פעלו השיטות הבסיסיות של הפיזיולוגיה, הרלוונטיות במקרים מסוימים עד היום. אם כי, כמובן, חידושים טכניים מודרניים מחליפים לחלוטין את ההתערבות האנושית ישירות לתוך הגוף. כעת ניתן לקבל את המידע הדרוש בדרכים שונות לחלוטין, פחות כואבות, מדויקות יותר ומתאימות לאדם.
רישום גרפי
שיטות הפיזיולוגיה של האדם מבוססות בדיוק על שימוש בציוד מסוים. בין מכשירים כאלה, הבאים תופסים מקום חשוב.
- אלקטרוקרדיוגרף. מַנגָנוֹן,משמש לתיקון פוטנציאלים ביו-אלקטריים של הלב. כתוצאה מכך יוצאת מהמכשיר אלקטרוקרדיוגרמה משורטטת על נייר, אותה מפענח מומחה רפואי בקיא ומסיק מסקנה לגבי מצב הבריאות של הלב ומערכת הדם. עד היום, מכשיר זה הציל את חייהם של מיליוני אנשים. אחרי הכל, גילוי מוקדם של הבעיה הוא המפתח לטיפול מוצלח.
- מיקרואלקטרודות. המבנים הקטנים ביותר שניתן להשתיל ישירות לתוך התא ולקבע את הביופוטנציאל של הממברנה. כיום זהו אחד ההישגים החשובים ביותר באלקטרוניקה, הנוגע למחקרים הפיזיולוגיים של גוף האדם. ניתן אפילו להחדיר אלקטרודות אלו למוח האנושי, מה שמאפשר לצפות ולתעד שינויים פסיכוסומטיים במצב הבריאות והפעילות החיונית.
- שיטות רדיונוקלידים של פיזיולוגיה - משמשות להשגת מאפיינים כמותיים של תהליכים פיזיולוגיים.
- חיישנים שונים הפולטים גלים אלקטרומגנטיים. תגובת ההחזרה בצורת דחף חשמלי נקלטת על ידי מכשיר מיוחד - אוסילוסקופ - ולאחר מכן מועברת למחשב לעיבוד. כאן כבר מתבצע עיבוד מפורט של המידע שהתקבל ומסקנות מסוימות מתגבשות. אז אתה יכול להגדיר את הריכוז הכימי של יונים מסוימים, את גודל הלחץ, הטמפרטורה, התנועה ופרמטרים אחרים).
לכן, השיטות המודרניות של מדע הפיזיולוגיה, המבוססות על שימוש במכשירים, הן המדויקות, נטולות הכאב והאינפורמטיביות ביותר מבחינה מדעית מכל מה שדיברנו עליו לעיל.
כימיקלים ושיטות ביוכימיות
שיטות של אנטומיה ופיזיולוגיה לא רק דומות זו לזו. הם קשורים גם למדעים אחרים. אז יש פיזיולוגיה ביולוגית, ביוכימיה וגם פיזיולוגיה פיזית. מדעים אלו לומדים את התהליכים בתוך הגוף מנקודת מבטם, כלומר מכימיקלים, פיזיקליים וביולוגיים.
לכן, בעזרת השיטות הללו, מתבססת ההשפעה של חומר מסוים (מתווך, הורמון, אנזים) על התהליכים המתרחשים בגוף. כימיה עוזרת בביסוס התכונות של תרכובת זו, הפיזיקה חושפת את הפרמטרים התרמודינמיים שלה שיכולים להשפיע על הגוף. פיזיולוגיה מחייבת לימוד ההשפעה לא רק על תהליך מסוים, אלא גם על האורגניזם, האיבר ומכלול התנאים החיצוניים בכלל. יחד, מדעים אלו מאוחדים תחת השם הכללי של כימיה ביולוגית.
שיטות של פיזיולוגיה פתולוגית
הנושא והשיטות של הפיזיולוגיה קשורים קשר הדוק ותלויים זה בזה. עם זאת, מדע נורמלי שחוקר אורגניזם חי בריא אינו הכל. יש גם פתופיזיולוגיה, או פתולוגית, החוקרת את ההפרה של תהליכים חיוניים, את מהלכם, את ההשפעה על הגוף בכללותו וכל אחד מאיבריו וכן הלאה. לכן, לדיסציפלינה זו יש מערכת משלה של דרכים שבהן ניתן ללמוד את הנושאים שזוהו.
מהן השיטות האלה לפיזיולוגיה?
- דוגמנות. הוא מחולק לשתי קבוצות: על אובייקט חי של מחקר ובתוךמבחנה, כלומר, מערכת פיזיקלית מלאכותית. כדי ליצור כל מודל של התהליך הפתוגני, נעשה שימוש במחשב או בחישובים מתמטיים על נייר. משמש לעתים קרובות גם למסקנות ומסקנות לוגיות הרגילות. המודל, ככלל, בנוי על בסיס הנתונים התיאורטיים שהתקבלו בכל נושא.
- ניתוח תיאורטי. על בסיס הנתונים שהתקבלו במהלך מחקרי מעבדה של החומר (עצם חי), נבנית תיאוריה. הוא כולל תשובות היפותטיות לשאלות: "מהו החולה? איך מתנהל התהליך הפתולוגי? מה מצבו ומידת השפעתו? אילו אמצעי בקרה מתאימים במקרה זה כדי לעצור?"
- מחקר קליני. שיטה חובה, שבלעדיה קיומם של כל האחרים בלתי אפשרי. הרי ידע תיאורטי מופיע דווקא על בסיס תוצאות מרפאתו של המטופל. עבור שיטה זו, נעשה שימוש במספר טכניקות קשורות:
- ביוכימי;
- chemical;
- physical;
- histochemical;
- מורפולוגי;
- statistical ואחרים.
רק על בסיס החומר שהושג בכל השיטות, הרופא יכול לבצע אבחנה ולרשום מהלך טיפול.
פיזיולוגיה של הצמח
זהו המדע של הפעילות החיונית (תפקוד) של אורגניזמים צמחיים. אנחנו מדברים על כל צורות החיים: מחד-תא ועד גבוה יותר, כולל אצות. המשימות של פיזיולוגים צמחים הן כדלקמן:
- לבדוק ולזהות את מנגנוני התפקוד של צמחים;
- ליצור יסודות תיאורטיים לאפשרות של פוטוסינתזה בתנאים מלאכותיים;
- בנה מודל המשקף את מהות המתודולוגיה להשגת יבול מוגבר של יבולים חשובים.
כמובן, המשימות לא קלות בכלל. אחרי הכל, צמחים הם יצורים חיים אמיתיים, שבהם מתרחשות מאות תגובות ביוכימיות בכל שנייה, ממש כמו בבני אדם. על הפיזיולוגי ללמוד כל אחד מהם. צמחים נושמים, ניזונים, מבצעים תהליך של פוטוסינתזה, מתרבים, גדלים ומתפתחים - אלו צורות חיים נורמליות לכל יצור חי. חקר כל התהליכים הללו הוא משימתם של פיזיולוגים.
פתרון בעיית הפוטוסינתזה בתנאים מלאכותיים פירושו לתת לאנשים גישה למקור מזון פוטנציאלי ענק. אחרי הכל, אז הרעב בעולם ייעלם, איכות החיים של אנשים תגדל באופן משמעותי. אך עד כה הבעיה הזו לא נפתרה לחלוטין, למרות שבעיות רבות בתחום הצד הפוטוכימי של התהליך כבר נפתרו.
שיטות המדע הזה
פיזיולוגיה של הצמחים גובלת מאוד במדעים המודרניים הבאים:
- ביוטכנולוגיה;
- ביולוגיה מולקולרית;
- הנדסה גנטית;
- ביופיזיקה;
- הנדסת תאים.
כמובן, זה בא לידי ביטוי בשיטות שבהן מתבצעים מחקרים על אורגניזמים צמחיים. אז, השיטות לפיזיולוגיה של הצמחים הן כדלקמן.
- טיפוח.
- שיטות אור וספקטרוסקופיה אלקטרונית.
- אלקטרוכימי.
- אופטיקו-אקוסטי.
- Chromatography.
- ספקטרופוטומטרי.
כמובן, כולם מכוונים למדידת אינדיקטורים מספריים: פרודוקטיביות, משקל, צמיחה, התפתחות, תוצאות של חילוף חומרים פלסטי ואנרגיה. מה מאפשרות שיטות כאלה לפתור? משימות חקלאיות חשובות מאוד כגון:
- גידול צמחים;
- השגת צורות הטרוטיות;
- מבוא;
- acclimatization;
- זון של זנים;
- השקיה מלאכותית;
- שטחי גידול צמחים.
לפיכך, פיזיולוגיה של צמחים היא עוד מדע ביולוגי בסיסי הממלא תפקיד חשוב בחיי האדם.
