Методы оценки и коррекции физиологических функций (стр. 2 )

4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин	Темы дисциплины необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1.	Экологическая физиология человека	+	+	+	+	+	+	+	+	+
2.	Неспецифическая резистентность			+	+	+
3.	Возрастная физиология	+	+	+	+	+	+	+	+	+

5. Содержание дисциплины.

Тема 1. Физиология как научная основа здорового образа жизни; оценки здоровья и работоспособности человека. Методы исследования в физиологии.

Основные показатели здоровья: нормальные показатели функций организма в состоянии покоя (статическое здоровье); нормальные физиологические резервы организма (динамическое здоровье); достаточный уровень морально-волевых и мотивационных установок личности (психическое здоровье); социальная активность, деятельное отношение к миру (социальное здоровье).

Методы исследования в физиологии («Знание – дочь опыта», Леонардо да Винчи): 1) наблюдение; 2) острый и хронический эксперимент; 3) использование функциональных нагрузок; 4) клинико-физиологические и лабораторные методы; 5) кибернетическое (математическое) моделирование.

Тема 2. Методологические принципы в физиологии. Целостность организма. Нервная и гуморальная регуляция функций организма.

Принцип целостности; принципы эволюции функций; детерминизм (учение о всеобщей связи и обусловленности объективных явлений); системный подход в физиологии (, ).

Целостность организма.

Главную роль в формировании целостности организма играют: нервная, эндокринная, иммунная системы и кровообращение.

Функциональная система (ФС), временно объединяющая функции организма для достижения какого-либо полезного результата, является важнейшим физиологическим механизмом формирования целостности организма.

Системогенез – процесс формирования в онтогенезе ФС организма. Основные принципы системогенеза – гетерохрония (разновременное созревание различных ФС в ходе онтогенеза)), консолидация элементов (процесс объединения фрагментов конкретной ФС, развивающихся в разных местах организма), минимальное обеспечение функций ФС (ФС начинает функционировать с минимального набора функций, обеспечивающих выживание, а затем усложняется за счет включения приобретенных реакций).

Нервная и гуморальная регуляция функций организма, их неразрывное единство.

Нервная регуляция осуществляется с участием безусловных и условных рефлексов, высшая форма нервной регуляции реализуется в рамках деятельности функциональных систем.

Гуморальная регуляция осуществляется преимущественно с помощью тканевых и дистантных гормонов.

Тема 3. Критические периоды онтогенеза. Старение. Теории старения.

Критические периоды онтогенеза. Развитие организма является нелинейным процессов. Периоды эволюционного морфофункционального созревания чередуются с периодами переломных скачков в развитии (критических периодов), связанных как с внутренними (биологическими), так и с внешними (социальными) факторами. Критические периоды – этапы развития, характеризующиеся, с одной стороны, качественными морфофункциональными преобразованиями основных физиологических систем и целостного организма, с другой стороны, усложняющимся взаимодействием биологических и социально-психологических факторов развития. Они сопровождаются напряжением адаптационных механизмов, повышенной чувствительностью к различным повреждающим факторам: радиации, алкоголю, никотину, лекарствам, гипоксии, вирусам и др. В эти периоды легче возникает дезадаптация и нарушение здоровья.

Выделяют следующие критические периоды:

Оплодотворение (образование зиготы).

Имплантация бластоцисты (7 – 8 сутки).

Развитие зачатков органов и формирование плаценты (3 – 8-я недели).

Интенсивное развитие головного мозга (15 – 20-я недели).

Формирование основных физиологических систем организма, дифференцировка полового аппарата (20 – 24-я недели).

Рождение и период новорожденности оказывают сильное стрессовое воздействие, вызванное родовым актом и резко изменившимися условиями среды.

Раннее постнатальное развитие, характеризующееся интенсивным морфофункциональным созреванием, когда отсутствие воздействия каких-либо факторов среды может привести к несформированности функций (например, зрительного анализатора, речи).

Возраст 7 – 10 лет, когда одновременно изменяются базовые механизмы организации ВНД, вегетативных функций, обмена веществ. При этом происходят значительные перестройки организации когнитивных (познавательных) процессов за счет формирования механизмов локальной активации ЦНС, а нисходящие влияния регулируют все органы и обмен веществ. Важным внешним фактором является резкая смена социальных условий – начало обучения в школе.

Половое созревание (11 – 16 лет) характеризуется изменением эндокринной функции гипоталамуса, что приводит к изменению взаимодействия корковых и подкорковых структур. При этом значительно снижается эффективность центральных регуляторных механизмов, определяющих произвольную регуляцию и саморегуляцию. С другой стороны повышаются социальные требования к подросткам, возрастает их самооценка, что приводит к несоответствию социально-психических факторов и функциональной возможности организма.

Пожилой и старческий возраст характеризуется снижением функциональных резервов организма, что увеличивает его чувствительность к экстремальным факторам.

Старение – процесс возникновения в организме возрастных изменений, ведущих к недостаточности функций организма, ограничивающих его физиологические резервы и приспособительные возможности. Для развития старения характерна гетерохронность (различие по времени старения отдельных органов и тканей) и гетеротропность (неодинаковая выраженность старения в разных органах и различных структурах одного и того же органа).

При всем разнообразии теорий и концепций старения в них прослеживаются три доминирующих положения:

Старение – генетически запрограммированный процесс, заключительная стадия генетической программы индивидуального развития. При этом факторы среды имеют незначительное влияние на его развитие.

Старение - результат постепенного накопления повреждений, возникающих в ходе самой жизни («катастрофа ошибок»), что приводит к снижению надежности организма, т. е. старение является вероятностным (стохастическим) процессом. В этом случае запрограммировано не старение, а биологические свойства организма.

Старение определяется примерно в равной степени двумя группами факторов: генетическими и экологическими, т. е. имеются два компонента – генетически запрограммированный и вероятностный, стохастический.

Три группы теорий старения: молекулярные (генетические, метаболические, конформационные), клеточные и организменные.

К организменным теориям старения относятся адаптационно-регуляторные теории. В них старение рассматривается как функция целостного организма в его непрерывном взаимодействии с внешней средой, придается важное значение процессам нарушения регуляции, возрастному повышению порога (т. е. снижению чувствительности) гипоталамуса к регуляторным сигналам, в результате чего развивается нарушение репродуктивных, адаптационных (гиперадаптоз) и метаболических процессов (ожирение, атеросклероз, преддиабет). По мнению авторов этих теорий (, 1987; , 1988), старение не запрограммировано, является побочным продуктом выполнения генетической программы развития.

Тема 4. Современное представление об интегративной деятельности ЦНС.

Интегративная деятельность ЦНС – это функциональное объединение деятельности ее центров; при этом происходит и координация их деятельности

Организация интегративной деятельности.

Основные механизмы интегративной деятельности.

Генетически обусловленные межнейронные связи как механизм интеграции (например, безусловные рефлексы и инстинкты).

Вероятностные, возникающие при жизни, временные связи (например, условный рефлекс).

Сочетания жестких, генетически детерминированных блоков (модулей) и глубоких, вероятностно детерминированных звеньев мозга.

Функциональная система как «единица интегративной деятельности целого организма».

Тема 5. Взаимодействие между отделами вегетативной нервной системы при регуляции физиологических функций.

Концепция функционального антагонизма симпатического и парасимпатического отделов: противоположные влияния в органах, имеющих двойную иннервацию, например, в сердце, кишечнике, бронхах.

Концепция разных стратегий. Парасимпатическая обеспечивает запас энергетических ресурсов, усиливает анаболические процессы, поддерживает гомеостаз.

Симпатическая мобилизует резервы, усиливает катаболизм, нарушает гомеостаз.

Концепция синергизма и относительного антагонизма симпатического и парасимпатического отделов.

Действуют на разные объекты (круговая и радиальная мышцы радужной оболочки), обеспечивая адекватную освещенность сетчатки в разных условиях.

Обеспечивают оптимальную секрецию слюнных желез на пищевые или отвергаемые раздражители (изменяется состав и количество выделяемой слюны).

Тема 6. Эндокринная система. Виды действия гормонов. Химическая характеристика гормонов. Физиологические эффекты гормонов.

Эндокринная система – совокупность взаимосвязанных и различным образом организованных эндокринных клеток, осуществляющая централизованное управление функций организма с помощью сигнальных молекул – гормонов.

Виды действия гормонов:

Эндокринное (дистантное) действие – гормоны эндокринной железы действуют на клетки-мишени других органов и тканей.

Паракринное действие – гормоны эндокринной клетки действуют на соседние клетки в пределах одного органа (например, гастроинтестинальныегормоны, простагландины).

Аутокринное действие – гормоны эндокринной клетки действуют на эту же клетку (например, простагландины).

Основные классы гормонов: белково-пептидные; производные аминокислот; стероидные гормоны.

Основные эффекты гормонов в целостном организме: метаболический; нейрологический; морфогенетический; кинетический.

Тема 7. Роль и место системы кровообращения в поддержании жизнедеятельности организма. Общая характеристика регуляции сердечной деятельности.

Основные функции системы кровообращения.

Основные физиологические функции сердца: автоматия, возбудимость, проводимость, сократимость образуют интегральную функцию – нагнетательную функцию.

Автоматия – способность сердца самостоятельно генерировать потенциалы действия и переходить в состояние возбуждения в результате процессов, развивающихся в самом миокарде. Создается преимущественно Р-клетками узлов проводящей сиситемы.

Компоненты проводящей системы: СА-узел; АВ-узел; пучок Гиса, волокна Пуркинье.

Функциональное значение проводящей системы: создает ритмическую генерацию потенциалов; обеспечивает последовательные сокращения предсердий и желудочков; создает синхронизацию возбуждения и сокращения кардиомиоцитов желудочков.

Гормональная функция сердца – образование натрийуретического гормона.

Общая характеристика регуляции сердечной деятельности. Регуляция деятельности сердца – это приспособление минутного сердечного выброса к метаболической потребности организма.

Основные виды регуляторных влияний на сердце: хронотропные – влияние на ритм сердца («+» и «-»); инотропные – влияние на силу сердечных сокращений («+» и «-»); батмотропные – влияние на возбудимость сердца («+» и «-»); дромотропные – влияние на проводимость сердца («+» и «-»).

Гетерометрическая регуляция осуществляется в результате изменения длины волокон миокарда в ответ на изменение притока крови к сердцу; гомеометрическая регуляция осуществляется при исходно одинаковой длине волокон миокарда (постоянном кровенаполнении камер сердца).

Миогенные механизмы саморегуляции сердца: закон сердца (О. Франк, 1895; Э. Старлинг, 1912) – сила сокращений желудочков сердца прямо пропорциональна длине их мышечных волокон перед сокращением (положительный инотропный эффект, гетерометрическая регуляция); феномен Анрепа (1912) – сила сокращения левого желудочка прямо пропорциональная повышению давления в аорте (положительный инотропный эффект, гомеометрическая регуляция); эффект «лестницы» (Г. Боудич, 1871) – при првышении частоты сокращения сердца увеличивается и сила его сокращений (положительный хроноинотропный эффект, разновидность гомеометрической регуляции).

Внутрисердечные периферические рефлексы (метасимпатическая нервная система).

Нервная регуляция (по типу истинных рефлексов).

Влияние симпатических и блуждающих нервов на сердце.

Интеро- и экстероцептивные рефлекторные влияния на сердце.

Гуморальная экстракардиальная регуляция: влияние гормонов на деятельность сердца; влияние электролитов на деятельность сердца (К+, Са2+ ).

Тема 8. Нагнетательная функция сердца. Внешние проявления деятельности сердца.

Сердечный цикл:

- Систола предсердий (0,1 с; зубец Р на ЭКГ).

- Систола желудочков (0,33 с, зубцы QRST на ЭКГ):

Период напряжения (0,08 с): фаза асинхронного сокращения (0,05 с); фаза изометрического сокращений (0,03 с);

Период изгнания крови: фаза быстрого изгнания (0,12 с); фаза медленного изгнания (0,13 с).

Систолическую функцию желудочков (по данным УЗИ - исследования сердца) характеризуют фракция выброса, которая в норме составляет 55 – 70 % конечнодиастолического объема крови, и фракция укорочения – разница между конечнодиастолическим и конечносистолическим размерами желудочка, выраженная в процентах к конечнодиастолическому размеру (норма > 30%).

- Диастола желудочков (0.47 с, сегмент Т – Р на ЭКГ):

Период расслабления (0,12 с): протодиастолическая фаза (0,04 с), фаза изометрического расслабления (0,08 с);

Период наполнения желудочков кровью (0,35 с): фаза быстрого наполнения (0,08 с), фаза медленного наполнения (0,17 с), фаза наполнения желудочков в связи с систолой предсердий: поступает ~30 мл крови, конечнодиастолический объем желудочков 120 – 130 мл.

Диастолическую функцию желудочков (по данным УЗИ - исследования сердца) характеризует отношение Е/А (норма > 1), где Е- скорость потока крови на митральном клапане при пассивном наполнении желудочка (см/с), А – при систоле предсердий.

Тема 9. Методы исследования сердечной деятельности.

Методы исследования сердечного цикла.

Поликардиография – метод исследования сердечного цикла, основанный на синхронной регистрации ЭКГ, ФКГ и сфигмограммы сонной артерии. Позволяет рассчитать длительность периодов и фаз сердечного цикла, индекс напряжения миокарда, скорость опорожнения желудочков и другие прказатели.

Зондирование сердца (Форсманн, 1929) – введение катетора в полости правыого и левого сердца с целью изучения внутрисердечной гемодинамики, давления, газового состава крови в полостях сердца и других показателей.

УЗИ сердца.

Методы исследования и количественная оценка нагнетательной функции сердца: СО, МОК.

Звуковые проявления сердечной деятельности:

Тоны сердца (звуковые колебания частотой 15 – 400 Гц):

I cистолический тон сердца; II диастолический тон сердца; III тон сердца.