Решение задачи: Введение в нормальную физиологию (для медвуза)

Для более глубокого понимания темы, рассмотрим каждый вопрос с детальным разбором механизмов и примеров, которые часто спрашивают на экзаменах и коллоквиумах. 1. Предмет и задачи физиологии. Значение для медицины. Физиология (от греч. physis — природа, logos — учение) изучает логику жизни. Задачи: — Аналитическая: изучение функций отдельных клеток и органов. — Синтетическая: объединение знаний о работе органов в единую систему (целостный организм). Связь с медициной: Физиология является теоретической основой медицины. Например, чтобы понять природу гипертонической болезни, врач должен знать физиологические механизмы регуляции артериального давления: \[ BP = CO \times TPR \] где \( BP \) — артериальное давление, \( CO \) — сердечный выброс, \( TPR \) — общее периферическое сопротивление сосудов. 2. Методы исследований в физиологии. — Острый эксперимент: Позволяет изучить функцию в изоляции, но имеет минус — наркоз и травма искажают естественные реакции. — Хронический эксперимент: И.П. Павлов считал его главным, так как он позволяет изучать орган в тесной связи с другими системами в здоровом организме. — Клинические методы: а) Электрофизиологические (регистрация биопотенциалов). б) Биохимические (анализ состава жидкостей). в) Графические (сфигмография, спирометрия). 3. Этапы развития физиологии. — Период до Гарвея: Представления основывались на умозрительных выводах и вскрытии животных. — Экспериментальный этап (XVII–XIX вв.): Открытие законов рефлекторной деятельности. Клод Бернар сформулировал концепцию постоянства внутренней среды. — Системный этап (XX в.): П.К. Анохин доказал, что органы объединяются в функциональные системы (ФС) для достижения полезного приспособительного результата. — Современный этап: Изучение ионных каналов, рецепторов и молекулярных каскадов внутри клетки. 4. Условия поддержания жизнедеятельности. Для жизни необходим обмен энергией, веществом и информацией. — Энергетический баланс: Поступление энергии с пищей должно покрывать энергозатраты. \[ Q = \Delta U + A \] где \( Q \) — полученная энергия, \( \Delta U \) — внутренняя энергия, \( A \) — совершенная работа. — Информационный обмен: Организм должен адекватно воспринимать сигналы среды через рецепторы для запуска адаптации. 5. Внутренняя среда организма. Это пространство внутри организма, ограниченное кожей и слизистыми оболочками, отделенное от внешней среды. Главная особенность: Клетки организма (кроме эпителия) не соприкасаются с внешней средой напрямую. Они живут в «микробассейне» — тканевой жидкости. Объемы жидкостей (в % от массы тела): — Общая вода: \( \approx 60\% \) — Внутриклеточная жидкость: \( \approx 40\% \) — Внеклеточная жидкость: \( \approx 20\% \) (из них кровь — \( 5\% \), межклеточная жидкость — \( 15\% \)). 6. Гомеостазис и гомеостатические константы. Термин «гомеостазис» ввел Уолтер Кеннон в 1929 г. Примеры жестких констант: — Осмотическое давление крови: \( \approx 7,6 \) атм. — Концентрация ионов водорода (pH): \( 7,4 \). — Содержание кислорода в артериальной крови. Примеры пластичных констант: — Число лейкоцитов в крови. — Объем циркулирующей крови (ОЦК). — Скорость оседания эритроцитов (СОЭ). 7. Законы гомеостатической регуляции. Регуляция осуществляется по принципу саморегуляции. — Принцип единства структуры и функции: Любое изменение функции влечет за собой структурные перестройки (например, гипертрофия сердца у спортсменов). — Принцип надежности: Дублирование механизмов регуляции (например, сахар в крови регулируется одним гормоном на понижение — инсулином, и множеством на повышение — адреналин, глюкагон, кортизол). 8. Типы гомеостатической регуляции. — Нервный тип: Осуществляется через рефлекторные дуги. Быстрый, точный, локальный. — Гуморальный тип: Осуществляется через кровь с помощью гормонов и метаболитов. Медленный, диффузный (действует на все клетки с рецепторами), длительный. — Миогенный (местный) тип: Саморегуляция на уровне клетки или ткани (например, сужение сосуда в ответ на его растяжение давлением). — Отрицательная обратная связь (Negative Feedback): Основной тип. Если уровень глюкозы растет, выделяется инсулин, который его снижает. Система стремится к равновесию. — Положительная обратная связь (Positive Feedback): Усиливает отклонение. Пример: лавинообразное открытие натриевых каналов при генерации нервного импульса. В патологии это ведет к «порочному кругу».