Что такое физиология определение. Физиология человека. Кому и для чего нужно знать физиологию человека

(см. общая физиология), так и отдельных физиологических систем и процессов (напр. физиология локомоций), органов , клеток , клеточных структур (частная физиология). Как важнейшая синтетическая отрасль знаний физиология стремится раскрыть механизмы регуляции и закономерности жизнедеятельности организма, его взаимодействия с окружающей средой .

Физиология изучает основное качество живого - его жизнедеятельность, составляющие её функции и свойства, как в отношении всего организма, так и в отношении его частей. В основе представлений о жизнедеятельности находятся знания о процессах обмена веществ, энергии и информации. Жизнедеятельность направлена на достижения полезного результата и приспособления к условиям среды.

Физиологию традиционно делят на физиологию растений и физиологию человека и животных.

Краткая история физиологии человека

Первые работы, которые можно отнести к физиологии, были выполнены уже в древности.

Отец медицины Гиппократ (460-377 гг. до н. э.) представлял организм человека как некое единство жидких сред и психического склада личности, подчеркивал связь человека со средой обитания и то, что движение является основной формой этой связи. Это определяло его подход к комплексному лечению больного. Аналогичный в принципе подход был характерен для врачей древнего Китая, Индии, Ближнего Востока и Европы.

Направления физиологии

Физиология включает в себя несколько отдельных взаимосвязанных дисциплин.

Молекулярная физиология изучает сущность живого и жизни на уровне молекул, из которых состоят живые организмы.

Физиология клетки исследует жизнедеятельность отдельных клеток и вместе с молекулярной физиологией являются наиболее общими дисциплинами физиологии, так как все известные формы жизни проявляют все свойства живого только внутри клеток или клеточных организмов.

Физиология микроорганизмов изучает закономерности жизнедеятельности микробов.

Физиология растений тесно связана с анатомией растений и изучает особенности жизнедеятельности организмов растительного мира и их симбионтов.

Физиология грибов изучает жизнь грибов.

Физиология человека и животных - представляет собой логическое продолжение анатомии и гистологии человека и животных и имеет непосредственное отношение к медицине (см. Нормальная физиология, Патологическая физиология).

Ввиду того, что эти отдельные дисциплины, в свою очередь, не только имеют собственную специфику, но также разнообразны, выделяют такие дисциплины, как физиология фотосинтеза , физиология хемосинтеза , физиология пищеварения , физиология труда , физиология кровообращения , которая изучает работу сердца и сосудов , электрофизиология - изучает электромагнитные процессы при работе нервов и мышц , и многие другие. Нейрофизиология занимается нервной системой . Физиология высшей нервной деятельности изучает высшие психические функции физиологическими методами.

Физиологические организации

• (Россия, Санкт-Петербург). Основан в 1925 году.
• Основан в 1890 году как кабинет, преобразован в институт в 1925, переведён в Москву в 1934.
• (Россия, Иркутск). Основан в 1961 году.
• (Россия, Санкт-Петербург). Основан в 1956 году.
• Научно-исследовательский институт нормальной физиологии им. П.К.Анохина РАМН (Россия, Москва). Основан в 1974 году.

См. также

• Нормальная физиология
• Физиолог (книга) - древний сборник рассказов о природе. Возник во 2-3 вв. н. э.
• Физиология человека en:Human physiology

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Физиология" в других словарях:

Физиология … Орфографический словарь-справочник

ФИЗИОЛОГИЯ - ФИЗИОЛОГИЯ, одна из основных ветвей биологии (см.), задачами к рой являются: изучение закономерностей функций живого, возникновения и развития функций и переходов от одного типа функционирования к другому. Самостоятельными разделами этой науки… … Большая медицинская энциклопедия

- (от греч. physis природа и...логия), наука, изучающая процессы жизнедеятельности (функции) животных и растит, организмов, их отд. систем, органов, тканей и клеток. Физиологию человека и животных разделяют на неск. тесно связанных между собой… … Биологический энциклопедический словарь

физиология - и, ж. physiologie f., нем. Physiologie <гр. physis природа + logos наука. 1. Наука о жизненных функциях, отправлениях живого организма. БАС 1. Физиология изъясняет.. изучает внутренние отправления в человеческом теле, как то: пищетворение,… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

- (греч. physiologia, от physis природа, и logos слово). Наука, трактующая о жизни и органических отправлениях, при посредстве которых проявляется жизнь. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ФИЗИОЛОГИЯ… … Словарь иностранных слов русского языка

ФИЗИОЛОГИЯ, физиологии, мн. нет, жен. (от греч. physis природа и logos учение). 1. Наука о функциях, отправлениях организма. Физиология человека. Физиология растений. || Самые эти функции и законы, ими управляющие. Физиология дыхания. Физиология… … Толковый словарь Ушакова

- (от греч. physis природа и...логия) наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей клеток, органов, функциональных систем. Физиология изучает механизмы различных функций живого организма (рост, размножение, дыхание и др.) … Большой Энциклопедический словарь

Предметом физиологии, ее содержанием является изучение общих и частных механизмов деятельности целостного организма и всех его органов и систем.

Конечная задача физиологии — такое глубокое познание функций организма, которое обеспечило бы возможность активного воздействия на них в желаемом направлении.

По утверждению И.П. Павлова, медицина, лишь обогащаясь постоянно, изо дня в день, новыми физиологическими фактами, станет, наконец, когда-нибудь тем, чем она должна быть в идеале, т.е. умением чинить испортившийся механизм человеческого организма на основании точного его знания, быть прикладным знанием физиологии. Не случайно физиология в первую очередь начала развиваться как медицинская наука. По определению К. Бернара, физиология — это научный стержень, на котором держатся все науки; в сущности, в медицине имеется лишь одна наука: наука о жизни, или физиология. На современном этапе физиология ставит следующие задачи: изучение функции:

• здорового организма в целом;
• различных систем, органов, тканей, клеток; изучение механизмов:
• взаимодействия различных органов и систем в целостном организме;
• регуляции функционирования органов и систем;
• взаимодействия организма с окружающей средой.

По утверждению И.П. Павлова, задача физиологии состоит в том, чтобы понять работу человеческого организма, определить значение каждой его части, понять, как эти части связаны, как взаимодействуют и как вследствие их взаимодействия получается валовой результат — общая работа организма.

Самыми первыми , используемыми в физиологии, были наблюдение и умозаключение, которые, однако, не утратили своего значения и на современном этапе. Но физиолог не может удовлетвориться только наблюдением, так как оно отвечает лишь на вопрос, что происходит в организме. Важно выяснить также, как и почему происходят физиологические процессы. Для этого необходимы опыты, эксперименты, т.е. воздействия, которые создаются искусственно самим исследователем.

Эксперименты бывают острыми (вивисекция, или живосечение) или хроническими; их основные достоинства и недостатки представлены в табл. 1.

Исследования, выполняемые на человеке, как правило, проводятся в грех вариантах, позволяющих оценить различные стороны функционирования организма:

• в состоянии физиологического покоя — норма функционирования;
• реакция на оптимальные нагрузки — норма реакции;
• реакции на максимальные нагрузки — оценка резервных возможностей.

При этом физиологической нормой считается биологический оптимум процессов жизнедеятельности.

Таблица 1. Сравнение острого и хронического эксперимента

Основные этапы развития физиологии как науки, связанные с изменением применяемых методов:

• доэкспериментальный период (древние и средние века), когда основными методами были наблюдения и умозаключения, что нередко приводило к ошибочным выводам (сердце — орган души, по артериям перемешается дух, а по венам — кровь);
• 1628 г. У. Гарвей. «Учение о движении сердца и крови в организме» — внедрение острых экспериментов в физиологические исследования;
• 1883 г. И.П. Павлов. «Центробежные нервы сердца» — внедрение методики хронического эксперимента;
• современный этап — интеграция исследований на молекулярно- клеточном и системном (организменном) уровне, что позволяет объединить представления о клеточных процессах и их регуляции на уровне целого организма.

Основные принципы физиологии:

• организм — единая система, объединяющая различные органы в их сложном взаимодействии между собой;
• принцип структурности (целостности) — физиологические процессы могут осуществляться при анатомической и функциональной целостности всех элементов, обеспечивающих эти процессы;
• «организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен. Поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него» (И.М. Сеченов, 1861);
• «все физиологические механизмы, сколь бы различны они ни были, имеют только одну цель — сохранение постоянства условий жизни во внутренней фазе» (К. Бернар, 1878), или гомеостаз (по Кэннону);
• принцип детерминизма — любая деятельность организма и его органов и систем причинно обусловлена;
• адаптация — совокупность механизмов, обеспечивающих приспособление организма к постоянно меняющимся условиям внешней среды;
• целостность организма и его связь с внешней средой, обеспечивающаяся нейро-гуморальными механизмами;
• гомеостаз и адаптация — основные механизмы обеспечения жизни;
• принцип надежности биологических систем: организм и его системы имеют резерв прочности, который обеспечивается следующими компонентами:
  • избыточность элементов функционирования (например, 25% легочной ткани вполне достаточно для осуществления внешнего дыхания);
  • резервирование функции (из 1 млн нефронов, имеющихся в почке, одновременно функционирует только часть из них, остальные остаются в резерве);
  • периодичность функционирования всех элементов (например, открытие и закрытие, т.е. мерцание, капилляров); дублирование функций (сердечный насос имеет помощников в виде периферических сердец — скелетных мышц, сокращение которых проталкивает кровь по венозным сосудам).

Физиологии человека и животных

Физиология — наука о жизненных функциях организма и его структур, механизмах их осуществления и закономерностях регуляции.

В самом общем виде определение физиологии таково: это наука о природе, сущности жизненных процессов. Название физиология происходит от греческих слов physis — природа и logos — учение.

Физиология изучает проявления жизненных функций, начиная от молекулярного уровня и заканчивая жизнедеятельностью целостного организма, включая его поведенческие реакции, сознание и мышление. Она рассматривает источники получения энергии и роль различных веществ в жизнедеятельности, механизмы взаимосвязей клеток, объединения их в ткани, органы, физиологические системы и целостный организм, а также способы взаимодействия организма со средой обитания, его реакции на воздействия этой среды, механизмы приспособления к неблагоприятным условиям и сохранения здоровья.

Применяемый в широком смысле слова термин «физиология» обозначает огромный объем знаний о сущности жизненных процессов. Поскольку в растительных и животных организмах эти процессы во многом различны, то выделяют физиологию растений и физиологию человека и животных.

Физиологию и животных также подразделяют. Наряду с тем, что у позвоночных животных и человека имеется много сходства в функционировании внутренних органов, между ними есть и огромные отличия, прежде всего в характере и уровне психических функций. Это основное отличие отражено в названии homo sapiens — человек мыслящий. Объемность предмета исследования привела к тому, что в физиологии стали выделять ее части как особые учебные дисциплины: физиологию клетки, сердца, крови, кровообращения, дыхания, нервной системы (нейрофизиологию), сенсорных систем и т.д. Некоторые разделы физиологии, изучаемые в вузах биологического и медицинского профиля как отдельные учебные дисциплины, приводятся ниже:

• физиология возрастная изучает возрастные особенности жизнедеятельности человека, закономерности формирования, развития и угасания функций организма;
• физиология рассматривает влияние трудовой деятельности человека на жизненные процессы, разрабатывает методы и средства обеспечения труда, способствующие поддержанию трудоспособности человека на высоком уровне;
• физиология авиационная и космическая изучает реакции организма человека на воздействие факторов атмосферного и космического полета с целью разработки средств обеспечения жизнедеятельности и здоровья человека в условиях низкого атмосферного давления и космоса;
• физиология экологическая выявляет особенности влияния климатогеографических условий и конкретной среды обитания на организм и способы повышения качества адаптации к неблагоприятным воздействиям среды;
• физиология эволюционная и сравнительная рассматривает закономерности эволюционного развития физиологических процессов, механизмов, регуляций, а также их сходство и различия у организмов, находящихся на разных уровнях филогенеза.

В учебных заведениях медицинского профиля в едином курсе физиологии рассматриваются лишь некоторые материалы из вышеперечисленных специализированных курсов. Программы медицинских учебных заведений ориентированы на изучение курса физиологии человека (в них часто используется общее название физиология).

Из единой науки физиология человека в ряде стран (бывший СССР, постсоветские республики, некоторые европейские страны) была выделена отдельным предметом патологическая физиология - наука, изучающая общие закономерности возникновения, течения и исхода патологических процессов, болезней. В отличие от этого изучение жизненных процессов здорового организма стали называть нормальной физиологией. В высших медицинских учебных заведениях Беларуси эти предметы изучаются раздельно на кафедрах нормальной и патологической физиологии. В некоторых странах они объединены под названием медицинская физиология.

Физиология имеет тесную связь с другими фундаментальными теоретическими медицинскими науками: анатомией, гистологией, биохимией. Физиология как бы объединяет эти науки, использует их знания и создает общность — фундамент медико-биологических знаний, без которого невозможно овладение врачебным делом.

Например, сегодня важнейшей проблемой медицины является лечение и профилактика заболеваний сердечно-сосудистой системы. Какие знания дает физиология для решения этой проблемы? В разделе физиология сердца изучается основная функция сердца как насоса и регулятора движения крови; выясняются механизмы осуществления этой функции: процессы автоматической генерации возбуждения, проведения его по специализированным структурам, механизм сокращения сердца и изгнания крови в сосудистую систему. Особенно много внимания уделяется изучению механизмов регуляции работы сердца, приспособления его к изменяющимся потребностям кровотока в различных органах. Изучаются биофизические и молекулярные механизмы управления возбудимостью, проводимостью и сократимостью сердечной мышцы. На основе этих данных современная биохимия и фармакология синтезируют лекарственные вещества, обеспечивающие возможность лечения нарушений работы сердца. Предметом физиологии является также разработка и изучение методов исследования функций и состояния сердца. Из приведенных материалов становится очевидным, что без знаний физиологии невозможно не только лечение, но и диагностика заболеваний.

Очень важной задачей физиологии является также обеспечение усвоения знаний о взаимосвязях жизненных процессов, органов и систем, формировании целостной реакции организма на различные воздействия и общих принципах регуляции таких реакций. Все это должно заложить основу "функционального мышления" будущего медика, его способности на основе отдельных симптомов мысленно моделировать возможные взаимосвязи и механизмы, вызывающие появление этих симптомов, находить первопричину и способы устранения патологических процессов.

Важно также научить будущих врачей наблюдательности и исследованию показателей физиологических функций, привить навыки выполнения диагностических и врачебных манипуляций.

Перед предметом физиологии человека стоит также задача по определению резервов физиологических систем, оценке уровня здоровья человека и разработке способов повышения его устойчивости к действию неблагоприятных факторов, имеющих место в трудовой сфере, окружающей природной и бытовой среде.

Понятие и виды физиологии

Физиология (от греч. physis — природа, logos — учение) — наука о жизненных функциях организма и его структурах, механизмах осуществления этих функций и закономерностях их регуляции.

Физиология животных — биологическая наука, изучающая жизнедеятельность организма, составляющих его органов и тканей во взаимосвязи с внешней средой.

Предметом физиологии являются процессы жизнедеятельности организма и отдельных его органов в связи с индивидуальным развитием и приспособлением к условиям окружающей среды. К числу исследуемых проблем относятся: закономерности биологических процессов на разных структурных уровнях, формирование физиологических функций в разные возрастные периоды, механизмы взаимодействия отдельных систем организма с окружающей средой, особенности механизмов регуляции жизненных процессов у различных видов, методы целенаправленного воздействия на определенные физиологические системы.

Под физиологической функцией понимают проявление жизнедеятельности клетки (например, сокращение мышечной клетки), органа (например, образование мочи почкой), системы (например, образование и разрушение клеток крови кроветворной системой).

Физиология изучает проявления жизненных функций на различных уровнях организации живого: молекулярном, клеточном, органном, системном и целостного организма, включая его поведенческие реакции, сознание и мышление. Физиологическая наука дает ответы на вопросы: что является источником получения энергии, какова роль различных веществ в жизнедеятельности, как взаимодействуют клетки и объединяются в ткани, органы, физиологические системы и целостный организм. Физиология изучает способы взаимодействия организма со средой обитания, его реакции па изменения в среде существования, механизмы приспособления к неблагоприятным условиям и сохранения здоровья.

Применяемый в широком смысле слова термин физиология обозначает огромный объем знаний о сущности жизненных процессов. Поскольку в растительных и животных организмах эти процессы во многом различны, то выделяют физиологию растений и физиологию человека и животных.

Физиологию человека и животных также подразделяют. Наряду с тем, что у позвоночных животных и человека имеется много сходства в функционировании внутренних органов, между ними есть и огромные отличия, прежде всего в характере и уровне психических функций.

Огромный объем знаний в различных областях физиологической науки привел к тому, что в физиологии стали выделять ее части как особые учебные дисциплины: физиологию клетки, физиологию сердца, крови, кровообращения, дыхания, нервной системы (нейрофизиологию), физиологию сенсорных систем и т.д. В учреждениях высшего образования биологического профиля как отдельные учебные дисциплины изучают возрастную физиологию; физиологию труда, спорта; авиационную, космическую, эволюционную физиологию и др.

Нормальная фитология — наука, изучающая основные закономерности и механизмы регуляции функционирования организма в целом и отдельных его составляющих во взаимодействии с окружающей средой, организацию жизненных процессов на различных структурно-функциональных уровнях. Основная задача физиологии состоит в проникновении в логику жизни организма.

Общая физиология — раздел дисциплины, который изучает фундаментальные закономерности реагирования организма на воздействие среды, основные его процессы и механизмы.

Частная физиология — раздел, который изучает закономерности и механизмы функционирования отдельных систем, органов и тканей организма.

Физиология клетки — раздел, изучающий основные закономерности функционирования клетки.

Сравнительная и эволюционная физиология — раздел, который исследует особенности функционирования различных видов и одного и того же вида, находящихся на разных этапах индивидуального развития.

Экологическая физиология — раздел, который изучает особенности функционирования организма в различных физико- географических зонах, в разные временные периоды, физиологические основы адаптации к природным факторам.

Физиология трудовой деятельности — раздел, который изучает закономерности функционирования организма при выполнении физической и другой работы.

Спортивная физиология — раздел, который изучает закономерности функционирования организма в процессе занятий различными видами физической культуры на любительском или профессиональном уровне.

Патологическая физиология - наука об общих закономерностях возникновения, развития и течения болезнетворных процессов в организме.

Физиология дословно – это учение о природе.

Физиология – это наука, изучающая процессы жизнедеятельности организма, составляющих его физиологических систем, отдельных органов, тканей, клеток и субклеточных структур, механизмы регуляции этих процессов, а так же действие факторов внешней среды на динамику жизненных процессов.

История развития физиологии.

Первоначально представление о функциях организма складывались на основе работ ученых Древней Греции и Рима: Аристотеля, Гиппократа, Галена и других, а так же ученых Китая и Индии.

Физиология стала самостоятельной наукой в XVII веке, когда наряду с методами наблюдения за деятельностью организма началась разработка экспериментальных методов исследования. Этому способствовали работы Гарвея, изучающего механизмы кровообращения; Декарта, описывающего рефлекторный механизм.

В XIX-XX веках физиология интенсивно развивается. Так, исследования возбудимости тканей провели К. Бернард, Лапик. Значительный вклад внесли ученые: Людвиг, Дюбуа-Реймон, Гельмгольц, Пфлюгер, Бэлл, Пенгли, Ходжкин и отечественные ученые Овсяников, Ниславский, Цион, Пашутин, Введенский.

Отцом русской физиологи называют Ивана Михайловича Сеченова. Выдающееся значение имели его труды по изучению функций нервной системы (центральное или сеченовское торможение), дыхания, процессов утомления и другое. В своей работе «Рефлексы головного мозга» (1863г) он развил идею о рефлекторной природе процессов, происходящих в мозге, включая процессы мышления. Сеченов доказал детерминированность психики внешними условиями, т.е. ее зависимость от внешних факторов.

Экспериментальное обоснование положений Сеченова осуществил его ученик Иван Петрович Павлов. Он расширил и развил рефлекторную теорию, исследовал функции органов пищеварения, механизмы регуляции пищеварения, кровообращения, разработал новые подходы в проведении физиологического опыта «методы хронического опыта». За работы по пищеварению в 1904 году ему была присуждена Нобелевская премия. Павлов изучал основные процессы, протекающие в коре больших полушарий. Используя разработанный им метод условных рефлексов, он заложил основы науки о высшей нервной деятельности. В 1935 году на всемирном конгрессе физиологов И. П. Павлов был назван патриархом физиологов мира.

Цель, задачи, предмет физиологии.

Опыты на животных дают много сведений для понимания функционирования организма. Однако, физиологические процессы, протекающие в организме человека, имеют значительные отличия. Поэтому в общей физиологии выделяют специальную науку – физиологию человека. Предметом физиологии человека является здоровый человеческий организм.

Основные задачи:

1. Исследование механизмов функционирования клеток, тканей, органов, систем органов, организма в целом.

2. Изучение механизмов регуляции функций органов и систем органов.

3. Выявление реакций организма и его систем на изменение внешней и внутренней среды, а так же исследование механизмов возникающих реакций.

Эксперимент и его роль.

Физиология – наука экспериментальная и ее основным методом является эксперимент.

1. Острый опыт или вивисекция («живосечение»). В его процессе под наркозом производят хирургическое вмешательство и исследуют функцию открытого или закрытого органа. После опыта выживания животного не добиваются. Длительность таких опытов – от нескольких минут до нескольких часов. Например, разрушение мозжечка у лягушки. Недостатками острого опыта являются малая продолжительность опыта, побочное влияние наркоза, кровопотери и последующая гибель животного.

2. Хронический опыт осуществляется путем проведения на подготовительном этапе оперативного вмешательства для доступа к органу, а после заживления приступают к исследованию. Например, наложение фистулы слюнного протока у собаки. Эти опыты имеют продолжительность до нескольких лет.

3. Иногда выделяют подострый опыт. Его длительность – недели, месяцы.

Эксперименты на человеке коренным образом отличаются от классических.

1. Большинство исследований проводят неинвазивным путем (ЭКГ, ЭЭГ).

2. Исследования, не наносящие вред здоровью испытуемого.

3. Клинические эксперименты – изучение функций органов и систем при их поражении или патологии в центрах их регуляции.

Регистрация физиологических функций проводится различными методами: простые наблюдения и графическая регистрация.

В 1847 году Людвиг предложил кимограф и ртутный манометр для регистрации кровяного давления. Это позволило свести к минимуму опытные ошибки и облегчить анализ полученных данных. Изобретение струнного гальванометра позволило зарегистрировать ЭКГ.

В настоящее время в физиологии большое значение имеет регистрация биоэлектрической активности тканей и органов и микроэлектронный метод. Механическую активность органов регистрируют с помощью механо-электрических преобразователей. Структуру и функцию внутренних органов изучают с помощью ультразвуковых волн, ядерно-магнитного резонанса, компьютерной томографии.

Все данные, полученные с помощью этих методик, поступают на электрические пишущие устройства и регистрируются на бумаге, фотопленке, в памяти компьютера и в дальнейшем анализируются.

Связь физиологии с другими науками.

Физиология – теоретическая основа медицины. Она является фундаментом для решения проблем, связанных с сохранением здоровья и работоспособности человека в разных условиях существования и в разные возрастные периоды.

Чтобы распознать болезнь, нужно знать нормальное состояние функций организма, а чтобы ее лечить, нужно иметь представление о механизмах изменчивости функций организма. Поэтому физиология, являясь основополагающей биологической наукой, тесно связана и с другими науками.

Так, без знания законов физики, невозможно объяснение биоэлектрических явлений в тканях, цвето- и звуковосприятие. Без применения данных химии нельзя описать процессы обмена веществ, пищеварения и дыхания. Поэтому на стыке этих наук с физиологией выделились биохимия, биофизика. Физиология тесно связана с морфологическими науками цитологией и гистологией, анатомией. Физиология связана с кибернетикой, которая изучает процессы управления внутри организма, механизмы обратной связи. Физиология раскрывает материальные основы некоторых высших функций человеческого мозга и тем самым тесно связана с психологией.

Математика, как способ обработки данных и моделирования процессов, широко применяется в физиологии. Физиология тесно связана с клиническими дисциплинами.

Основные разделы физиологии.

1. Общая физиология изучает основные закономерности жизнедеятельности организма и механизмы основных процессов.

2. Частная физиология – функции отдельных клеток, органов и физиологических систем. В ней выделяют физиологию мышечной ткани, физиологию сердца и другие.

3. Разделы, имеющие специфические предметы исследования и использующие особые подходы: эволюционная, сравнительная физиология.

4. В физиологии человека выделяют прикладные разделы: возрастная, клиническая физиология, физиология труда и спорта, авиационная и космическая физиология.

5. Некоторые разделы физиологии являются базой для психологии: физиология высшей нервной деятельности, физиология центральной нервной системы.

Механизм регуляции функций организма.

Организм – сложная саморегулирующаяся система, состоящая из клеток, тканей, органов. Они в свою очередь образуют физиологические системы, которые выполняют комплекс однородных функций (например, система дыхания). Физиологические системы являются наследственными. Все органы этих систем имеют единые механизмы регуляции. Они координируют их деятельность и согласовывают работу физиологических систем друг с другом.

В организме выделяют 2 системы регуляции: нервную и гуморальную (физиологически более древняя) – регуляция посредством физиологически активных веществ, циркулирующих в жидкостях организма – крови, лимфы, межклеточной жидкости.

Факторы гуморальной регуляции:

1. Гормоны желез внутренней секреции. Они образуются специальными инкреторными железами. Пример – инсулин, тироксин.

2. Продукты метаболизма и ионов.

3. Местные или тканевые гормоны, образуются группами специальных клеток, находящихся в различных органах. Пример APUD-система желудочно-кишечного тракта. Они транспортируются тканевой жидкостью на небольшие расстояния. Пример – гистамин.

4. Мембранные модуляторы. Действуют на уровне клеточных мембран (простагландины).

Особенности гуморальной регуляции.

1. Низкая скорость регулирующего воздействия. Это связано с низкой скоростью протекания соответствующих жидкостей, например, кровь, проходит полный круг за 22 секунды.

2. Медленное нарастание силы гуморального сигнала и медленное его снижение. Это связано с постепенным увеличением концентрации физиологически активных веществ и медленным их разрушением.

3. Отсутствие органа-мишени для действия физиологически активных веществ, т.к. физиологически активные вещества действуют на многие органы и ткани, имеющие соответствующие рецепторы. Пример – тироксин.

Нервная регуляция функций.

Животные имеют специальные органы движения и им требуется быстрое и точное согласование сокращения мышц. В результате у животных в процессе эволюции сформировалась нервная регуляция. Нервная регуляция функций – это регуляция деятельности тканей, органов, физиологических систем путем рефлексов. Рефлекс – это ответная реакция организма на изменения внешней или внутренней среды, осуществляемая при участии центральной нервной системы.

Впервые механическое объяснение реакций организма дал в XVII веке Рене Декарт. Он предложил гипотетическую схему формирования непроизвольного движения. Термин «рефлекс» ввел в физиологию в 1771 году Унцер, в Прохазка в 1800 году разработал схему простейшей рефлекторной дуги.

И. М. Сеченов распространил рефлекторный принцип действия нервной системы на любую, в том числе и высшую нервную деятельность организма. Он показал, что рефлекс отражает сложные, но материальные процессы, протекающие в центральной нервной системе во взаимодействии с внешней средой. И. М. Сеченовым предложены следующие положения:

1. Высшая деятельность организма в конечном итоге сводится к движению.

2. Всякое движение по своему происхождению есть рефлекс.

И. П. Павлов развил и экспериментально обосновал рефлекторную теорию. Он разделил все рефлексы по механизму образования на безусловные (врожденные) и условные (приобретенные).

Основные положения рефлекторной теории Павлов сформулировал в работе «Ответ физиолога психологам».

1. Принцип детерминизма, взаимообусловленности. Нет действия без причины, т.е. всякий рефлекторный акт является результатом действия раздражителя на организм.

2. Принцип анализа и синтеза. В центральной нервной системе постоянно происходит анализ сигналов, а так же синтез с формированием ответной реакции.

3. Принцип структурности. Любой процесс в нервной системе имеет определенную структурную организацию.

Морфологической основой любого рефлекса является рефлекторная дуга. Рефлекторная дуга – это путь прохождения рефлекторной реакции (нервных импульсов).

Рефлекторная дуга соматического (двигательного) рефлекса состоит из следующих звеньев:

1. Рецептор – воспринимает раздражение.

3. Нервный центр.

4. Эфферентное нервное волокно.

5. Эфферентный или рабочий орган.

В ряде рефлекторных дуг имеется шестое звено – это нейрон обратной связи (обратная афферентация). Он реагирует на рефлекторный ответ и контролирует его. В соматической дуге выделяют нейроны, выполняющие определенные функции. В простейшей моносинаптической рефлекторной дуге 2 нейрона – чувствительный и двигательный. В простой полисинаптической дуге выделяют чувствительный нейрон, вставочный нейрон, исполнительный эфферентный нейрон

В дуге вегетативного рефлекса имеются следующие звенья:

1. Рецептор.

2. Афферентное нервное волокно.

3. Нервный центр – в больших рогах спинного мозга.

4. Преганглионарное нервное волокно.

5. Вегетативный ганглий.

6. Постганглионарное нервное волокно.

7. Исполнительный орган.

Нервные центры разных уровней центральной нервной системы связаны между собой.

Особенности нервной регуляции:

1. Большая скорость регулирующего воздействия, импульсы по рефлекторной дуге распространяются быстро.

2. Нервное волокно, идущее от нервного центра, заканчивается строго на определенном органе или эффекторе. Возможен быстрый самоконтроль и саморегуляция за счет нейронов обратной связи.

В организме нервная и гуморальная регуляции тесно связаны, образуют единую систему нейрогуморальной регуляции . Это обусловлено следующим:

1. Железы внутренней секреции имеют вегетативную регуляцию.

2. В гипоталамусе вырабатываются нейрогормоны, они регулируют деятельность гипофиза, поэтому в гипоталамо-гипофизарной системе происходит переключение нервных влияний на гуморальные.

3. Ряд гормонов желез внутренней секреции оказывают влияние на нервную систему – адреналин, норадреналин, тироксин.

4. Ряд местных гормонов – нейромедиаторы – играют роль передатчиков сигнала от одного нейрона к другому, изменяют протекание рефлексов.

Биологические и функциональные системы.

Развитие физиологии в XIX-XX веках позволило осуществить глубинные механизмы, субмолекулярные процессы в организме. Было накоплено огромное количество аналитических данных о функциях клеток, тканей, органов и такой аналитический подход был оправдан и необходим.

Однако созрела необходимость объединить и систематизировать полученные данные для описания функций организма в целом. В 50-60 годы Берталанфи, используя кибернетический подход, разработал общую теорию биологических систем:

1. Принцип целостности. Невозможно свести свойства системы к простой сумме ее частей.

2. Принцип структурности. Любую биологическую систему можно описать через ее структуру.

3. Принцип иерархичности. Элементы системы подчинены друг другу сверху вниз, т.е. вышележащие компоненты управляют нижележащими.

4. Взаимосвязь системы со средой. Организм является открытой системой.

Берталанфи не выявил главного системообразующего фактора. Основные же системные закономерности живых организмов разработал П. К. Анохин.

В физиологии давно существует понятие физиологических систем – это комплекс морфологически и функционально объединенных органов, имеющих общие механизмы регуляции и выполняющих однообразные функции. Анохин установил, что в организме есть и другие системы, обеспечивающие поддержание параметров гомеостаза. Он назвал их функциональными системами.

Функциональная система – это совокупность органов и тканей, которые обеспечивают достижение цели в определенном виде жизнедеятельности. Эту цель он назвал полезно-приспособительным результатом. Им может быть тот или иной параметр гомеостаза, или результат поведения, удовлетворяющий биологической потребности, положительный результат социальной деятельности человека.

Полезно-приспособительный результат является тем фактором, который объединяет различные органы и ткани организма в единое целое – функциональную систему, причем, не по морфологическому признаку, а по функциональному. Поэтому в функциональную систему могут входить органы и ткани из разных функциональных систем. Функциональные системы могут быть как наследственными, так и формирующимися в процессе жизнедеятельности.

Если параметры полезно-приспособительного результата отклоняются от нормальных, возбуждаются рецепторы полезно-приспособительного результата. Импульсы от них по афферентным путям идут в нервный центр, регулирующий данный параметр. От нервного центра импульс поступает к исполнительным органам, обеспечивающим поддержание этого параметра, включается вегетативная и гуморальная регуляция. Если при этом полезно-приспособительный результат не приходит к норме, то импульсы от нервного центра поступают в кору больших полушарий. Возбуждаются определенные нейроны и включаются поведенческие регуляции. Изменяется целенаправленное поведение организма. В результате полезно-приспособительный результат приходит к исходному уровню. Кроме того, на полезно-приспособительный результат влияет обмен веществ, а с другой стороны и полезно-приспособительный результат воздействует на метаболические процессы.

Возрастные особенности формирования и регуляции физиологических функций.

В процессе развития организма происходят как количественные, так и качественные его изменения. В результате усложнения структуры появляются новые функции, например, мозг ребенка приобретает способность к абстрактному мышлению. В основе возрастных изменений лежат:

1. Гетерохронность или неравномерность созревания систем и органов.

2. Этапные возрастные скачки.

3. Акселерация, т.е. ускорение темпов биологического развития в определенные периоды.

Это обусловлено влиянием внешней среды, социальными факторами, урбанизацией жизни. На основе наблюдений за формированием функциональных систем в онтогенезе Анохин создал учение о системогенезе. Гетерохронность развития органов и систем хорошо видна на примере двигательного аппарата ребенка. Первоначально формируется рефлекс и двигательные единицы, обеспечивающие держание головы, затем обуславливающие способность сидеть, стоять, ходить.

Программа индивидуального развития выполняется за счет генетического аппарата. На определенных возрастных этапах происходит активация определенных генов, в результате включаются определенные функции организма и формируются новые функциональные системы. Это проявляется возрастным скачком или критическим периодом. Например, скачкообразное изменение структуры и функции органов, систем, которые наблюдаются в период полового созревания.

Акселерация – ускорение роста скелета, мышц, ускоренное половое созревание. Она связана с воздействием природной среды и социальных факторов на организм.

Формирование и развитие организма заканчивается к 20-ти годам. 20-55 (60) лет – зрелый возраст. В этот период функциональная активность органов и систем находится на одном уровне. С 65-70 лет – пожилой возраст – выраженные инволюционные перестройки: снижается основной обмен, нарушается метаболизм в клетках, что и определяет продолжительность жизни человека.

После 75 лет наступает старость, резко снижается активность процессов, появляются старческие болезни, например атеросклероз. Возраст более 90 лет называется периодом долгожительства.

Механизмы нейрогуморальной регуляции с возрастом изменяются. У новорожденных ограничено количество сложных безусловных рефлексов и нет условных. Нервная регуляция несовершенна, но клетки и органы высоко чувствительны к влиянию физиологически активных веществ. По мере роста совершенствуется рефлекторная деятельность центральной нервной системы. К первому году жизни формируются сложные рефлексы, обеспечивающие речь. Одновременно снижается чувствительность к физиологически активным веществам. У зрелого человека нейрогуморальная регуляция высоко организована. В старости отмечаются деструктивные изменения нервных окончаний, снижается количество рецепторов в клетках, снижается их восприимчивость к действию физиологически активных веществ.

В детском возрасте по В. Аршавскому выделяют следующие периоды:

1. Новорожденный – 7-8 дней.

2. Грудного вскармливания – 5-6 месяцев.

3. Смешанного питания – 6-12 месяцев.

4. Ясельного возраста – 1-3 года.

5. Дошкольного возраста – 3-7 лет.

6. Младшего школьного возраста – 7-12 лет.

7. Старшего школьного возраста – 12-17 лет.

8. Юношеского возраста – 17-20 лет.

Принцип саморегуляции организма. Понятие о гомеостазе, гомеокинезе.

Основным свойством живых систем является способность к саморегуляции, к созданию оптимальных условий для взаимодействия всех элементов организма и обеспечения его целостности.

Основные принципы саморегуляции.

1. Принцип неравновесности или градиента – это свойство живых систем поддерживать динамическое неравновесное состояние, асимметрию относительно окружающей среды. Например, температура тела теплокровных животных может быть выше или ниже температуры окружающей среды.

2. Принцип замкнутости контура регулирования. Каждый организм не просто отвечает на раздражение, а еще и оценивает соответствие ответной реакции действующему раздражителю. Чем сильнее раздражитель, тем больше ответная реакция. Принцип осуществляется за счет положительной и отрицательной обратной связи в нервной и гуморальной регуляции, т.е. контур регуляции замкнут в кольцо. Например, нейрон обратной афферентации в двигательных рефлекторных дугах.

3. Принцип прогнозирования. Биологические системы способны прогнозировать результат ответной реакции на основе прошлого опыта. Например, избегание уже знакомых болевых раздражителей.

4. Принцип целостности. Для нормального функционирования организма необходима его целостность.

Учение об относительном постоянстве внутренней среды организма было создано в 1878 году Клодом Бернаром. В 1929 году Кеннон показал, что способностью поддержанию гомеостаза организма является следствием работы его систем регулирования и предложил термин – гомеостаз.

Гомеостаз – постоянство внутренней среды (крови, лимфы, тканевой жидкости). Это устойчивость физиологических функций организма. Это основное свойство, отличающее живые организмы от неживого. Чем выше организация живого существа, тем более оно независимо от внешней среды. Внешняя среда – это комплекс факторов, определяющий экологический и социальный микроклимат, действующий на человека.

Гомеокинез – комплекс физиологических процессов, обеспечивающий поддержание гомеостаза. Он осуществляется всеми тканями, органами и системами организма, включая функциональные системы. Параметры гомеостаза являются динамическими и в нормальных пределах изменяются под влиянием факторов внешней среды. Пример: колебание содержания глюкозы в крови.

Живые системы не просто уравновешивают внешние воздействия, а активно противодействуют им. Нарушение гомеостаза приводит к гибели организма.

Дата публикации

На современном этапе развития всего человечества очень важно для каждого из нас знать основы функционирования и развития нашего собственного организма, особое значение это имеет для тех, кто регулярно занимается спортом. Все это обусловлено тем, что наш организм являет собой целостную и замкнутую систему, которая беспрерывно работает и обозначается совокупностью взаимосвязанных органов, каждый из которых исполняет определенные функции, чем и обеспечивает стабильную работу всего организма. Но стоит всего одному звену отлаженной и, казалось бы, идеальной системы выйти из строя, как вся цепочка терпит крушение, а именно — переживает болезнь.

Физиология человека — это биологическая наука, которая призвана изучать жизнедельность и функционирование здорового организма человека, а также его частей, то есть клеток, тканей и систем органов. Всю науку можно поделить на два вида: общую и частную. При этом задание общей физиологии — это изучение закономерностей деятельности и развития тканей, законов их возбуждения и раздражения. Частная наука занимается изучением жизнедеятельности каждого из органов, а также разновидности их взаимодействия во всех системах нашего организма. Стоит отметить, что нормальная физиология человека включает в себя также разделы:

Сравнительная физиология: изучение какого-либо сходства или, наоборот, различия функций и жизнедеятельности между представителями животного мира. Этот аспект изучается с целью определения общих закономерностей и причин эволюции функций организма. Особое внимание в этом случае уделяется трактовке механизмов физиологических процессов.

Эволюционная физиология: исследование общих закономерностей, а также механизмов становленяе и развития функций человеческого организма.

Прикладная наука: определение законов и закономерностей, в результате которых были изменены функции организма, практические задачи его функционирования, условия обитания. Данный раздел можно разделить на несколько других:

Физиология труда . В рамках данного раздела изучаются общие закономерности протекания самых простых физиологических процессов в организме человека, а также особенности их регуляции непосредственно во время трудовой деятельности.

В результате таких исследований решается две основные задачи: определение оптимальных рабочих характеристик, разработка планов мероприятий, которые направлены на снижение влияния неблагоприятных факторов на человеческий организм.

Авиационная физиология человека занимается изучением особенностей организма в условиях полета, при резком изменении давления, которое связано со сменой высоты, ускорении и вибрации.

Космический аспект тесно связан с особенностями механизмов регуляции жизнедеятельности человека в условиях космического полета.

Клинические исследования призваны изучать организм, который нужно вылечить, а именно причины, особенности протекания и лечения болезни.

Патологическая физиология занимается исследованием причины возникновения нетрадиционного развития организма, отклонения от нормы.

Исходя из этого, физиология определяется как наука, которая занимается исследованиями в области биохимических, механических, а также физических функций живых организмов. Традиционная наука разделяет физиологию животных и растений, но при этом основы каждой из наук носят универсальный характер вне зависимости от предмета изучения. То есть, определенные принципы функционирования дрожжевых клеток можно применить и к человеческому организму.

Анатомия и физиология человека способна помочь нам понять свой организм, причины болезней, особенности функционирования и много других аспектов, которые сделают нашу жизнь проще. Ведь жить в неведении очень сложно!

Слово физиология

Слово физиология английскими буквами(транслитом) — fiziologiya

Слово физиология состоит из 10 букв: г з и и и л о о ф я

Значения слова физиология.

Что такое физиология?

Физиология

Физиоло́гия (от греч. φύσις - природа и греч. λόγος - знание) - наука о сущности живого, жизни в норме и при патологиях, то есть о закономерностях функционирования и регуляции биологических систем разного уровня организации…

ru.wikipedia.org

Физиология (от греч. phýsis – природа и …логия) животных и человека, наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и регуляции физиологических функций.

БСЭ. - 1969-1978

Физиология I Физиоло́гия (греч. physis природа + logos учение) наука, изучающая жизнедеятельность целостного организма и его частей - систем, органов, тканей и клеток.

Медицинская эциклопедия

Физиология труда

Физиология труда, раздел физиологии, изучающий закономерности протекания физиологических процессов и особенности их регуляции при трудовой деятельности человека, т. е. трудовой процесс в его физиологических проявлениях.

БСЭ. - 1969-1978

ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДА - специальный раздел физиологии, посвященный изучению изменений функционального состояния организма человека под влиянием его трудовой деятельности и физиологическому обоснованию средств организации трудового процесса…

Охрана труда. - 2007

Физиология труда – это наука, изучающая функционирование человеческого организма во время трудовой деятельности. Её задача – выработка принципов и норм, способствующих улучшению и оздоровлению условий труда, а также нормирование труда.

ru.wikipedia.org

Физиология растений

Физиология растений, биологическая наука, изучающая общие закономерности жизнедеятельности растительных организмов. Ф. р. изучает процессы поглощения растительными организмами минеральных веществ и воды, процессы роста и развития…

БСЭ. - 1969-1978

Физиоло́гия расте́ний (от греч. φύσις - природа, греч. λόγος - учение) - это наука о функциональной активности растительных организмов.

ru.wikipedia.org

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ, наука о жизнедеятельности р-ний, организации их функциональных систем и их взаимодействии в целостном организме. Методология Ф. р. основана на представлении о р-нии как о сложной биол. системе, все функции к-рой взаимосвязаны.

Физиология активности

ФИЗИОЛО́ГИЯ АКТИВНОСТИ - концепция сов. ученого Н. А. Бернштейна (1896–1966), рассматривающая активность как коренное свойство организма и дающая ее теоретич. объяснение как принципа…

Философская энциклопедия

ФИЗИОЛОГИЯ АКТИВНОСТИ — концепция, трактующая поведение организма как активное отношение к среде, определяемое потребной организму моделью будущего — искомого результата.

Головин С. Словарь практического психолога

Физиология активности направление психофизиологии, рассматривающее поведение организма как активное отношение к среде, определяемое необходимой организму моделью будущего (нужным результатом).

Гриценко В.В. Словарь дрессировщика

Возрастная физиология

Возрастная физиология, раздел физиологии человека и животных, изучающий закономерности становления и развития физиологических функций организма на протяжении онтогенеза - от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни.

ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ раздел физиологии, изучающий закономерности становления и возрастные изменения функций целостного организма, его органов и систем в процессе онтогенеза (от оплодотворения яйцеклетки до прекращения индивидуального существования).

Российская педагогическая энциклопедия / Под ред. В.Г. Панова. — 1993

ВОЗРАСТНАЯ ФИЗИОЛОГИЯ - наука, изучающая особенности жизнедеятельности организма на разных этапах онтогенеза. Задачи В.ф.: изучение особенностей функционирования различных органов, систем и организма в целом…

Педагогический словарь бибилотекаря. — Спб: РНБ, 2005-2007.

Экологическая физиология

Экологическая физиология, раздел физиологии, изучающий зависимость функций животных и человека от условий жизни и деятельности в различных физико-географических зонах, в разные периоды года, суток, фазы лунного и приливного ритмов…

БСЭ. - 1969-1978

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ — англ. physiology, ecologic(al); нем. Physiologie, okologische. Раздел физиологии, изучающий зависимость функций животных и человека от условий жизни и деятельности в различных физико-геогр. зонах, в разные периоды года…

Большой словарь по социологии

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, область медицины, изучающая закономерности возникновения, течения и исхода болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.

Современная энциклопедия. — 2000

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ — область медицины, изучающая закономерности возникновения, течения и исходов болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.

Большой энциклопедический словарь

Патологическая физиология

Патологическая физиология, медицинская научная дисциплина, изучающая закономерности возникновения и течения болезненных процессов и компенсаторно-приспособительных реакций в больном организме.

Анатомия и физиология человека, базовые знания

Патологическая физиология - раздел медицины и биологии, изучающий закономерности возникновения, развития и исхода патологических процессов; особенности и характер динамического изменения физиологических функций при различных патологических…

ru.wikipedia.org

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, наука, изучающая жизненные процессы в больном организме, закономерности возникновения, развития, течения и исхода болезней.

Русский язык

Физи/о/ло́г/и/я [й/а].

Морфемно-орфографический словарь. - 2002

Физиологии институт

Физиологии институт - имени И. П. Павлова (ИФ) АН СССР (набережная Макарова, 6; поселок Павлово Всеволжского района), научно-исследовательское учреждение и координационный центр исследования по физиологии животных и человека.

Энциклопедия Санкт-Петербурга. — 1992

Институт физиологии им. И. П. Павлова - один из институтов Отделения биологических наук Российской академии наук. В настоящее время расположен по адресу г. Санкт-Петербург, наб. Макарова, 6 ИФ РАН ведет фундаментальные и прикладные исследования…

ru.wikipedia.org

Физиологии институт имени И. П. Павлова АН СССР, научно-исследовательское учреждение, изучающее физиологические функции животных и человека. Организован в 1925 в Ленинграде по инициативе И. П. Павлова (имя которого было присвоено институту в 1936).

БСЭ. - 1969-1978

Примеры употребления слова физиология

В России метод проверен научно и подтвержден, учтены все физиологические и биохимические аспекты, продумана физиология дыхания.

У каждого человека своя физиология.

Предмет, содержание и задачи физиологии человека и животных

Рассматриваемые вопросы:

1. Основные задачи физиологии.

2. Экспериментальные методы.

3. Моделирование функций.

Физиология животных – биологическая наука, изучающая процессы жизнедеятельности животного организма и составляющих его частей (клеток и субклеточных структур, тканей, органов, систем органов) в их единстве и взаимосвязи с окружающей средой.

Первоначально термином физиология (от греч. physis и logos, буквально — природоведение) обозначалась наука о животном и растительном мире вообще.

ФИЗИОЛОГИЯ

По мере накопления знаний (XVI – XVIII вв.) из физиологии выделились самостоятельные биологические дисциплины – зоология, ботаника, анатомия. В задачу последней входило не только описание строения тела животных, но и изучение его функций. Лишь в XIX в. раздел анатомии, изучающий процессы жизнедеятельности, был выделен в самостоятельную науку, за которой сохранилось прежнее название – физиология.

Основными задачами физиологии животных являются:

— изучение закономерностей жизненных процессов (обмена веществ, дыхания, питания, движения и др.) на разных структурных уровнях;

— выяснение механизмов, обеспечивающих взаимодействие отдельных частей организма и организма как целого с внешней средой;

— выявление качественных различий физиологических функций у животных, находящихся на неодинаковых уровнях эволюционного развития или обитающих в разных экологических условиях;

— изучение становления физиологических функций, их формирования на разных этапах индивидуального развития.

Соответственно этим задачам в физиологии животных выделяют ряд самостоятельных разделов, или дисциплин.

Общая физиология – изучает закономерности жизненных процессов, свойственных всем живым организмам (термодинамические основы обмена веществ и энергии, природу раздражимости и движения, электрохимические проявления жизнедеятельности клетки, сущность роста и старения).

Частная (специальная) физиология – исследует особенности физиологических функций у отдельных зоологических подтипов, групп, классов животных (например, насекомых, рыб, птиц, домашних или диких млекопитающих).

Эволюционная и экологическая физиология – рассматривает возникновение и развитие функций в процессе эволюции животного мира, а также механизмы адаптации животных к специфическим (иногда необычным) условиям обитания.

Возрастная физиология – изучает динамику развития и угасания физиологических функций в процессе онтогенеза. Применительно к домашним животным наибольший интерес представляют периоды роста, полового созревания и продуктивной деятельности.

Такое деление физиологии условно, оно отражает лишь сложившиеся тенденции в развитии научных исследований. В учебном же курсе (который, естественно, не может целиком копировать ту или иную науку) даются сведения из всех перечисленных разделов в той мере, в какой они необходимы для конкретной специальности или специализации (зооинженера, ветеринарного врача, педагога-биолога и т.д.).

Физиология животных тесно связана с другими биологическими дисциплинами – анатомией, гистологией, эмбриологией, биохимией, биофизикой, биотехнологией, использует их методы и достижения. В свою очередь, физиология животных способствует развитию перечисленных наук.

Объединяя, интегрируя все добытые биологические знания, физиология обеспечивает системный подход к изучению жизнедеятельности организма, рассматривая его как сложную, целостную и динамическую систему, активно взаимодействующую с окружающей средой.

Цель физиологии сельскохозяйственных животных – изучать и изменять в нужном человеку направлении функции животных для увеличения их продуктивности и плодовитости, повышения качества продукции и поддержания хорошего состояния здоровья.

Интенсивная технология предъявляет более высокие требования к самим животным, физиологическая нагрузка на которых значительно возрастает. Они должны обладать высоким генетическим потенциалом и естественной резис-тентностью, способностью быстро адаптироваться к новым условиям без снижения продуктивности, высокой эффективностью превращения энергии и питательных веществ кормов в продукты животноводства, хорошими воспроизводительными качествами.

Естественно, что вся работа по совершенствованию хозяйственно полезных признаков и улучшению состояния здоровья скота должна вестись с помощью новых, ускоренных методов селекции и биотехнологических приёмов, основанных на достижениях физиологии, биохимии и других биологических наук.

Физиология животных – наука экспериментальная, основной её метод – эксперимент (опыт) . Именно последний служит источником знаний о процессах жизнедеятельности, которые затем обобщаются в виде гипотез или теорий.

Эксперименты на лабораторных и сельскохозяйственных животных требуют использования специальных приборов и установок для воздействия на организм (с целью стимуляции или, наоборот, подавления функции), а также для регистрации ответной реакции (запись механической работы, секреторной деятельности и особенно электрической активности органов). Поэтому в физиологическом эксперименте широко применяются приборы, основанные на достижениях физики, химии, электроники и автоматики. Благодаря прогрессу экспериментальной техники стало возможным изучение процессов не только в целом организме и его органах, но и в отдельных клетках (например, нейроне, мышечном волокне) и даже в субклеточных структурах.

Экспериментальный метод может быть применён в трёх вариантах: в форме острого опыта, хронического опыта и в форме моделирования функций.

При остром опыте (вивисекции) животное подвергают наркозу и проводят операцию, цель которой – получить временный доступ к внутренним органам, а затем воздействовать на них (электрическое раздражение нервов или мышц, перевязка сосудов, применение фармакологических препаратов целевого назначения и т.п.).

Эффект при необходимости регистрируется.

Разновидностью острых опытов является методика изолированных органов. Жизнедеятельность последних поддерживают специальными приёмами, обеспечивающими близкий к нормальному обмен веществ (перфузия сердца, печени, молочной железы) или просто помещением органов в питательные среды, растворы изотоничные крови.

Иногда не полностью орган (опыты in vivo или in situ, т.е. в месте их обычного расположения). В этом случае перекрывают систему кровоснабжения, и орган подключают к аппарату искусственного кровообращения.

Путём исследования химического состава крови и органа или введения в кровоток биологически активных веществ, при необходимости меченных радиоизотопами, изучают особенности обмена веществ и регуляцию функций органа. За последние годы этим методом получено немало новых ценных сведений о функциях печени, молочной железы, рубца жвачных животных.

В целом же метод острых опытов в физиологии применяют мало, его чаще используют в учебных целях.

Хронические (длительные) опыты проводят обычно на животных, специально подготовленных, т.е. заранее оперированных в асептических условиях и оправившихся от последствий операции. Целью последней может быть наложение фистул на желудок или кишечник, выведение наружу протоков пищеварительных желез или мочеточников, вживление электродов для раздражения органа или отведения биопотенциалов, удаление отдельных органов или их частей (например, щитовидной железы, участков головного мозга), наложение катетеров на сосуды внутренних органов для регулярного получения проб крови и др.

Хронические опыты проводят и на интактных животных. Для этого используют специальную аппаратуру. Так, для изучения затрат энергии или влияния на организм газового состава и температуры воздуха, а также для исследования высшей нервной деятельности животных помещают на определённый срок в специальные камеры, снабжённые соответствующим оборудованием (датчиками, источниками раздражений, приспособлениями для сбора выдыхаемого воздуха, мочи и фекалий).

Получает распространение метод регистрации физиологических функций, преобразованных в электрические сигналы, на расстоянии. При этом используют миниатюрные радиопередатчики, вводимые внутрь организма («радиопилюли») или укрепляемые снаружи, а также системы телеметрии и видеозаписи. Этот метод позволяет регистрировать физиологические функции (дыхание, сердечную деятельность и др.) при свободном поведении животных или при выполнении определённой работы, например при движении под седлом.

В перспективе предварительное операционное воздействие на животных при хронических экспериментах вообще будет сведено к минимуму.

Моделирование функций в физиологии основывается на рассмотрении организма как биокибернетической системы.

Физиологические модели разнообразны по форме. К теоретическим моделям можно отнести, в частности, умозрительные гипотезы и схемы, основанные на логических построениях, а также математические формулы и уравнения, описывающие закономерности протекания процесса (например, кривая роста животных или линейная динамическая модель молочной продуктивности).

Физические модели – это аппараты, имитирующие ту или иную функцию и построенные на основании экспериментально полученных количественных параметров (электронная модель нервной клетки, модель «искусственного рубца» у жвачных и др.).

Метод моделирования позволяет, с одной стороны, проверить вне организма правильность физиологических гипотез, а с другой – воспроизвести на модели элементы тех или иных функций или разработать устройства, временно заменяющие некоторые органы.

Вместе с тем необходимо помнить, что любая физическая или математическая модель не могут полностью охватить биологической закономерности, представляющей собой результат сложной цепи взаимодействий. Поэтому физиологическое моделирование предполагает упрощение задачи сложной функции и имеет границы применимости.

В заключение следует отметить, что в физиологии животных широко и плодотворно применяются физико-химические методы исследования: колориметрия, спектрофотометрия, рентгенография, электронная микроскопия, метод радиоактивных индикаторов.

В качестве подопытных используют лабораторных (собак, кроликов, морских свинок, лягушек) или сельскохозяйственных животных (птицу, овец, коз, свиней, крупный рогатый скот, лошадей). Подопытных животных содержат в условиях, соответствующих критериям гуманного обращения с ними. Эти критерии объединяют ветеринарно-санитарную обстановку, предотвращение повреждений, исключение стрессовых воздействий, удовлетворение основных физиологических потребностей животных. Из научной и учебной работы должны быть исключены эксперименты, болезненные (без наркоза) или мучительные для животных.

Экспериментальные данные, полученные в опытах на лабораторных и сельскохозяйственных животных, могут быть использованы для объяснения соответствующих функций у человека. Однако полной аналогии здесь проводить нельзя. Физиологические процессы у человека, особенно связанные с высшими формами поведения, качественно своеобразны, что обусловлено единым влиянием на него биологических и социальных факторов. Поэтому особенности физиологических функций у людей изучаются особыми методическими приёмами и являются предметом специального раздела физиологии – физиологии человека.

Контрольные вопросы:

1.Основные задачи и разделы физиологии.

2.Экспериментальные методы изучение физиологи человека и животных.

3.Моделирование функций организма человека и животных.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Дата публикования: 2014-12-30; Прочитано: 257 | Нарушение авторского права страницы

Studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.003 с)…

Органы выделения

Строение почки: 1 — корковый слой, 2 — мозговой слой, 3 — почечная лоханка Строение почек и их значение.

Что изучают анатомия и физиология человека

В процессе диссимиляции в организме образуются продукты распада, которые подлежат выведению:…

Орган зрения (Таблица)

Орган зрения (Таблица) Строение глаза: 1- белочная оболочка, 2- сосудистая оболочка. 3-стекловидное тело, 4 — сетчатка, 5 — зрительный нерв, 6 — слепое пятно, 7 — роговица, 8 — хрусталик, 9 — зрачок,…

Нервная система (Таблица)

Нервная система (Таблица) Большое полушарие головного мозга человека — вид сбоку Центральная нервная система Нервная система головной мозг Спинной мозг большие…

Обмен веществ

Обмен веществ Обмен веществ и энергии — основное свойство живого. В цитоплазме клеток органов и тканей постоянно идет процесс синтеза сложных высокомолекулярных соединений и одновременно…

Нервная система

Нервная система В организме человека работа всех его органов тесно связана между собой, и поэтому организм функционирует как единое целое. Согласованность функций внутренних органов обеспечивает нервная…

Мышцы (Таблица)

Часть тела: Голова Название мышц Прикрепление мышц Тип мышечной ткани Характер работы Функции Жевательные Одним концом к височной кости черепа, другим к челюсти Поперечно-полосатая Произ-вольный Движение…

Мышцы, их строение и значение

Мышцы, их строение и значение Сокращение мышц обеспечивает движение тела и удержание его в вертикальном положении. Вместе со скелетом мышцы придают телу форму. С деятельностью мышц связана…

Мочевыделительная система (Таблица)

Мочевыделительная система (Таблица) Схема строения мочевыделительной системы: 1 — надпочечник, 2 — ворота почки, 3 — аорта, 4 — вена, 5 — мочеточник, 6 — мочевой пузырь, 7 — мочеиспускательный…

Кровь

Кровь Внутренняя среда организма. Обмен веществ между организмом и внешней средой заключается в поступлении в организм кислорода и питательных веществ и последующем выделении из него образующихся…

Кожа (Таблица)

Кожа (Таблица) Схема строения кожи1 — эпидермис, 2 — дерма, 3 -подкожная жировая клетчатка, 4 — волос, 5 — сальная железа, 6 — волосяная сумка, 7 — корень волоса, 8 — потовая железа, 9 — кожная артерия,…

Кожа Кожа состоит из двух слоев: надкожицы, или наружного слоя, и собственно кожи — внутреннего слоя. Надкожица, или эпидермис, — поверхностный слой кожи эктодермального происхождения,…

Иммунитет

Иммунитет Общее значение иммунитета Под иммунитетом понимают защитные системы организма, работающие против всего чужеродного, объединяемого под общим названием «антигена». В роли антигена…

Железы внутренней секреции (Таблица)

Железы внутренней секреции (Таблица) Желе- зы Рас- поло- жение Строение Горм- оны Воздействие на организм норма гиперфункция (избыточное действие) гипофункция…

Зрительный анализатор

Зрительный анализатор Зрительный анализатор. Представлен воспринимающим отделом — рецепторами сетчатой оболочки глаза, зрительными нервами, проводящей системой и соответствующими участками…

Железы внутренней секреции

Железы внутренней секреции Важное значение в жизнедеятельности человека и животных имеют биологически активные вещества — гормоны. Они вырабатываются особыми железами, которые богато…

Дыхательная сискема (Таблица)

Дыхательная сискема (Таблица) Схема строения дыхательных путей: 1 — носовая полость, 2 — носоглотка, 3 — гортань, 4 — трахея, 5 — бронх, 6 — бронхиола, 7 — альвеолы, 8 — диафрагма,…

Дыхательная система

Дыхательная система Дыханием называется процесс газообмена между организмом и окружающей, средой. Жизнедеятельность человека тесно связана с реакциями биологического окисления…

Внутренняя среда организма (Таблица)

Внутренняя среда организма (Таблица) Внутренняя среда Состав Местонахождение Источник и место образования Функции Кровь Плазма (50-60% объема крови): вода…

Введение. Понятия рост и развитие организма. Возрастная физиология изучает возрастные особенности функций организма, их становление, сохранение, угасание

Возрастная физиология изучает возрастные особенности функций организма, их становление, сохранение, угасание, утрату, компенсацию и восстановление на протяжении всего жизненного цикла. Иными словами, возрастная физиология - это физиология онтогенеза. При изучении онтогенеза челове­ка прежде всего используются показатели роста и развития.

Слово физиология

Последние два понятия - основные для возрастной физиоло­гии, между ними имеются существенные различия. Ростом обычно называют либо в точном смысле процесс увеличения размеров и массы организма (или его частей) за счет увеличе­ния числа и размеров клеток и неклеточных структур в резуль­тате преобладания процессов анаболизма в обмене веществ и энергии, либо, упрощенно говоря, - показатель длины тела от макушки головы до подошвенной опоры стопы. Таким об­разом, рост — это количественная характеристика воз­растных изменений.

Развитие организма представляет собой необратимый, за­кономерно направленный, непрерывно протекающий процесс не только количественных, но и качественных изменений в организме, выражающийся в усложнении структуры, функцио­нальной специализации, совершенствовании и появлении но­вых функций, имеющий в своей морфологической основе три составляющих: рост тела, дифференцировку клеток, тканей и органов, формообразование (морфогенез). Индивидуальное раз­витие организма имеет вначале прогрессивное (эмбриональное и постэмбриональное развитие до достижения зрелого возрас­та), а затем регрессивное течение (старение). Следовательно, развитие включает в себя преимущественно качественные изменения организма на протяжении жизненного цикла.

Процессы роста и развития находятся в определенной за­висимости друг от друга, обусловлены обменными процесса­ми и функциональными изменениями в клетках и тканях тела и протекают тем интенсивнее, чем моложе организм. До 20- 22 лет оба процесса непрерывны, но скорость их течения не всегда постоянна: периоды усиления и ускорения роста и раз­вития сменяются периодами ослабления и замедления, и на­оборот. Развитие человека не останавливается с прекращением роста, оно приобретает новые возрастные особенности. Среди прочих живых существ человек имеет наибольшую продолжи­тельность роста и развития.

В современном понимании онтогенез - это не только рост и развитие до наступления периода зрелости организма, а вся последовательность жизненных процессов, начиная с момента возникновения оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) и кон­чая старостью и смертью. Значительную часть жизни занимает процесс созревания.

Созревание - это приобретение в ходе развития такого совершенства функций, которое обеспечивает адекватные и эффективные реакции и формы поведения, не­обходимые для сохранения жизни и здоровья, осуществления общественно полезной деятельности, создания семьи и вос­произведения потомства.

Рост, развитие и созревание — разные стороны единого процесса жизнедеятельности организма, в основе которого ле­жат обмен веществ и энергии, совершенствование механизмов гомеостаза и повышение адаптивности (приспособляемости) организма при изменениях окружающей среды и требований социума.

Онтогенез есть ряд качественных преобразований в орга­низме, наследственно обусловленных и осуществляющихся под влиянием внешней среды. Наследственность — это передача родительских признаков и качеств детям. Одни из этих качеств обнаруживаются без каких-либо специальных исследований (внешние данные, осанка, походка, голос, особенности пове­дения, способности)^ другие могут быть обнаружены только посредством лабораторной диагностики (набор хромосом, группа крови, обменные процессы и др.). Наследственность может быть благоприятной или отягощенной (неблагоприят­ной), но и то и другое имеет относительный характер. Так, за­датки, обеспечивающие развитие способностей, при благопри­ятных условиях ярко проявляются, а при неблагоприятном стечении обстоятельств угасают, не достигая уровня развития одаренности родителей. Отягощенная наследственность, хотя

и ограничивает развитие ребенка, но не является «окончатель­ным приговором», она может быть управляемой, поддающейся коррекции. Тем не менее, наследственные признаки устойчи­вы и прослеживаются на протяжении многих поколений.

Развитие человека немыслимо без влияния той среды, в которой он находится. Многочисленные факторы внешней среды можно условно разделить на физические, химические, биологические, социальные, но реально на организм всегда действует комплекс факторов. Подчеркивая роль среды в разви­тии человека, И.М. Сеченов утверждал: «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, по­этому в научное определение организма должна входить и сре­да, влияющая на него» . Рассматривая значение на­следственности и среды для развития человека, нельзя отда­вать предпочтение одному из двух, либо пренебрегать чем-то из них.

На основе многочисленных исследований развития детей Л.С. Выготский сделал следующие обобщения, сформулирован­ные в виде законов и применимые к любому возрасту. Первый закон, или первая особенность детского развития, заключается в том, что «это есть процесс, протекающий во времени, но протекающий циклически… Второй основной закон детского развития гласит, что отдельные стороны ребенка развиваются не равномерно и не пропорционально» .

Цель возрастной физиологии, как ее определил А.А. Маркосян, - это изучение закономерностей «становления и раз­вития физиологических функций организма на протяжении его жизненного пути от оплодотворения до конца жизни» . Основными задачами возрастной физиологии в настоя­щее время являются изучение особенностей функций органов, систем и целого организма в онтогенезе; выявление основных факторов, определяющих развитие организма в различные воз­растные периоды; установление объективных критериев каж­дого возрастного периода (возрастных стандартов).

1. Наследственность и среда.

Среда — это вся совокупность окружающих человека условий. Эти условия складываются из факторов:

ü Неорганической природы (свет, температура, содержание кислорода);

ü Факторы органической природы (разнообразные воздействия, оказываемые человеку другими живыми существами);

ü Социальных факторов 9мать, семья, ясли, д/с, школа и т.д.)

Из среды организм получает все вещества, необходимые для жизнедеятельности, а в окружающую среду выделяет ненужные продукты обмена.

Наследственность — способность родительских организмов передавать потомству все свои признаки и свойства. Это свойство живой природы.

Генотип человека определяет его фенотип (внешние свойства).

1) Пренатальное развитие (эмбриональное). Формирование органов и функциональных систем ребенка в процессе эмбриогенеза находится под контролем генотипа, но факторы внешней среды играют не последнюю роль. Для зародыша — первичной средой является материнский организм. Многие факторы влияющие на материнский организм, сказываются на развитии зародыша. Критические периоды — наибольшая чувствительность к действию внешних факторов: начало пренатального развития первые 3 недели (закладываются все важнейшие органы), 4-7 недели (дальнейшее развитие всех органов).

К моменту рождения — все органы сформированы в общих чертах.

2) Постнатальное развитие ребенка (после рождения ). Методы изучения удельного значения среды и наследственности: выделяют 2 группы одинаковых по генотипу и помещают в различные условия, близнецовый — изучают морфологическое сходство, влияние различных условий жизни. С помощью метода было установлено важное значение среды в развитии многих морфологических свойств — рост, вес, физическое развитие, и для развития психических способностей человека — свойств памяти, силы произвольного внимания, мыслительной деятельности, особенности характера.

У новорожденных мозг незрелый в морфологическом и функциональном отношении (80-90% нервных клеток созревают после рождения). В специальных опытах было показано, что способность ребенка решать сложные задачи зависит от его опыта и тренировки.

Одаренность наследуется, но степень развития его способностей будет целиком зависеть от воспитания.

Наследственность определяет лишь потенциальные пределы физического и психического развития детей и подростков, степень развития физ. И псих. особенностей ребенка зависит от факторов внешней среды.

Физиология человека

В настоящее время наметился кризис физиологии. По мнению выдающегося отечественного физиолога А.М.Уголева 1 : “физиология — одна из самых великих наук о жизни, – к середине XX века уступила свое почетное место новым молодым и рожденным в её недрах наукам: биофизике, биохимии, биологической математике и другим.”

Корни многих не решаемых фундаментальных проблем современности связаны с развитием узких специализаций. И только Физиолог может решить проблему долголетия, лечения системных болезней, механизма психических процессов, а соответственно создания искусственного интеллекта и многие другие.

Физиология человека и животных является теоретической основой медицины. Пока мы не узнаем все тонкости устройства человеческого организма, мы не научимся лечить его поломки. Много ли мы сегодня знаем о природе человеческого организма? Наверно, немного, если по данным статистики, даже в США, когда врачи бастуют, то смертность уменьшается.

Главной причиной его пессимизма является состояние проблемы механизмов работы мозга. По мнению С.Лема, современный уровень наших знаний о механизмах работы мозга настолько далек от их разгадки, что он потерял веру в искусственный интеллект, поскольку в его представлении познание человеческого мозга и создание искусственного разума — две взаимосвязанные проблемы.

Чтобы ответить на многочисленные вопросы о природе человека, исследователю приходится опускаться (а может подниматься) на клеточный уровень. Не постигнув природы живого вообще, нельзя понять, как работает многоклеточный ансамбль организма человека. Поэтому предметом её изучения являются не только органы и ткани, но и жизнь на уровне отдельных клеток. Ведь по большому счету, мы с вами, не больше и не меньше, как колонии одноклеточных организмов.

Поэтому физиология — величайшая из наук. Она занимается изучением фундаментальных проблем современности: процессов жизни одноклеточных и многоклеточных организмов и связанных с ними проявлениями. Современный физиолог должен знать природу живых организмов, начиная с клеточного уровня, с самых простых многоклеточных организмов, иначе не постичь природы человека. Физиология — это синтетическая наука, она синтезирует знания многих областей человеческого знания о природе живого. Физиология — это больше чем раздел биологии, это философия живых организмов, это философия жизни на нашей планете, а физиолог – философ биологии.

Одной из причин кризиса физиологической науки, по мнению А.М.Уголева, является разделение целостных физиологических процессов на части и рассмотрение их в отдельности: дыхание, пищеварение, кровообращение и др. Последующие попытки механического сложения не позволяют охарактеризовать организм как систему хорошо скоординированных друг с другом последовательных и параллельных операций. Понять существо жизни возможно, объединив разрозненные факты, получаемые многими биологическими науками, и сделать это может только классический физиолог.

Одной из актуальных проблем современной науки является создание искусственного интеллекта. В шестидесятых годах писатель-фантаст, футуролог С.Лем под впечатлением успехов новой науки кибернетики предсказывал создание искусственной мыслящей машины к концу XX века. Не так давно в интервью журналу «Компьютерра» №392 тот же С.Лем признался, что разочаровался в перспективах создания в ближайшем и отдаленном будущем искусственного разума.

Таким образом, перед физиологией стоит целый ряд актуальных фундаментальных проблем, без решения которых общество не сможет эффективно развиваться.

Физиология имеет следующие частные разделы, например: физиология центральной нервной системы (ЦНС) – исследующая функции нервной системы; физиология сердечно-сосудистой системы, пищеварения, физиология почек, эндокринной системы, половой и т.д.

Некоторые разделы физиологии могут иметь целевую направленность, например: возрастная физиология, космическая, сравнительная, труда, эволюционная; экологическая физиология – раздел физиологии, изучающий особенности жизнедеятельности организма в зависимости от климато-географических условий и конкретной среды обитания; авиационная физиология – изучает реакции организма человека на воздействие факторов авиационного полёта с целью разработки методов и средств защиты летного состава от неблагоприятного воздействия.

1. Уголев А.М. Эволюция пищеварения и принципы эволюции функций. Л.:Наука, 1985.

Физиология (от греч. phýsis – природа и...Логия)

животных и человека, наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и регуляции физиологических функций. Ф. изучает также закономерности взаимодействия живых организмов с окружающей средой, их поведение в различных условиях.

Классификация. Ф. – важнейший раздел биологии; объединяет ряд отдельных, в значительной мере самостоятельных, но тесно связанных между собой дисциплин. Различают общую, частную и прикладную Ф. Общая Ф. изучает основные физиологические закономерности, общие для различных видов организмов; реакции живых существ на разные раздражители; процессы возбуждения, торможения и т.п. Электрические явления в живом организме (биоэлектрические потенциалы) исследует Электрофизиология . Физиологические процессы в их филогенетическом развитии у разных видов беспозвоночных и позвоночных животных рассматривает Сравнительная физиология . Этот раздел Ф. служит основой эволюционной физиологии, которая изучает происхождение и эволюцию жизненных процессов в связи с общей эволюцией органического мира. С проблемами эволюционной Ф. неразрывно связаны и вопросы возрастной физиологии (См. Возрастная физиология), исследующей закономерности становления и развития физиологических функций организма в процессе онтогенеза – от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни. Изучение эволюции функций тесно соприкасается с проблемами экологической физиологии (См. Экологическая физиология), исследующей особенности функционирования разных физиологических систем в зависимости от условий обитания, т. е. физиологической основы приспособлений (адаптаций) к разнообразным факторам внешней среды. Частная Ф. исследует процессы жизнедеятельности у отдельных групп или видов животных, например у с.-х. животных, птиц, насекомых, а также свойства отдельных специализированных тканей (например, нервной, мышечной) и органов (например, почек, сердца), закономерности их объединения в специальные функциональные системы. Прикладная Ф. изучает общие и частные закономерности работы живых организмов и особенно человека в соответствии с их специальными задачами, например Физиология труда , Спорт а, питания, Авиационная физиология , Космическая физиология , подводная и т.д.

Ф. подразделяют условно на нормальную и патологическую. Нормальная Ф. преимущественно исследует закономерности работы здорового организма, его взаимодействие со средой, механизмы устойчивости и адаптации функций к действию разнообразных факторов. Патологическая физиология изучает измененные функции больного организма, процессы компенсации, адаптации отдельных функций при различных заболеваниях, механизмы выздоровления и реабилитации. Ветвь патологической Ф. – клиническая Ф., выясняющая возникновение и течение функциональных отправлений (например, кровообращения, пищеварения, высшей нервной деятельности) при болезнях животных и человека.

Связь физиологии с другими науками. Ф. как раздел биологии тесно связана с морфологическими науками – анатомией, гистологией, цитологией, т.к. морфологические и физиологические явления взаимообусловлены. Ф. широко использует результаты и методы физики, химии, а также кибернетики и математики. Закономерности химических и физических процессов в организме изучаются в тесном контакте с биохимией, биофизикой и бионикой, а эволюционные закономерности – с эмбриологией. Ф. высшей нервной деятельности связана с этологией, психологией, физиологической психологией и педагогикой. Ф. с.-х. животных имеет непосредственное значение для животноводства, зоотехнии и ветеринарии. Наиболее тесно Ф. традиционно связана с медициной, использующей её достижения для распознавания, профилактики и лечения различных заболеваний. Практическая медицина, в свою очередь, ставит перед Ф. новые задачи исследований. Экспериментальные факты Ф. как базисной естественной науки широко используются философией для обоснования материалистического мировоззрения.

Методы исследования. Прогресс Ф. неразрывно связан с успехами методов исследования. «... Наука движется толчками, в зависимости от успехов, делаемых методикой. С каждым шагом методики вперед мы как бы поднимаемся ступенью выше...» (Павлов И. П., Полное собрание соч., т. 2, кн. 2, 1951, с. 22). Исследование функций живого организма базируется как на собственно физиологических методах, так и на методах физики, химии, математики, кибернетики и др. наук. Такой комплексный подход позволяет изучать физиологические процессы на различных уровнях, в том числе на клеточном и молекулярном. Основные методы познания природы физиологических процессов, закономерностей работы живых организмов – наблюдения и эксперимент, проводимый на разных животных и в различных формах. Однако всякий эксперимент, поставленный на животном в искусственных условиях, не имеет абсолютного значения, а результаты его не могут быть безоговорочно перенесены на человека и животных, находящихся в естественных условиях.

В т. н. остром эксперименте (см. Вивисекция) применяются искусственная изоляция органов и тканей (см. Изолированные органы), иссечение и искусственное раздражение различных органов, отведение от них биоэлектрических потенциалов и др. Хронический опыт позволяет неоднократно повторять исследования на одном объекте. В хроническом эксперименте в Ф. используют различные методические приёмы: наложение фистул, выведение исследуемых органов в кожный лоскут гетерогенные анастомозы нервов, пересадку различных органов (см. Трансплантация), вживление электродов и т.д. Наконец, в хронических условиях изучают сложные формы поведения, для чего используют методики условных рефлексов (См. Условные рефлексы) или различные инструментальные методики в сочетании с раздражением мозговых структур и регистрацией биоэлектрической активности через вживленные электроды. Внедрение в клиническую практику множественных долгосрочно вживленных электродов, а также микроэлектродной техники (См. Микроэлектродная техника) с целью диагностики и лечения позволило расширить исследования нейрофизиологических механизмов психической деятельности человека. Регистрация локальных изменений биоэлектрических и обменных процессов в динамике создала реальную возможность выяснения структурной и функциональной организации мозга. При помощи различных модификаций классической методики условных рефлексов, а также современных электрофизиологических методов достигнуты успехи в изучении высшей нервной деятельности. Клинические и функциональные пробы у людей и животных – также одна из форм физиологического эксперимента. Особый вид физиологических методов исследования – искусственное воспроизведение патологических процессов у животных (рак, гипертония, базедова болезнь, язвенная болезнь и др.), создание искусственных моделей и электронных автоматических устройств, имитирующих работу мозга и функции памяти, искусственные протезы и т.д. Методические усовершенствования в корне изменили экспериментальную технику и способы регистрации экспериментальных данных. На смену механическим системам пришли электронные преобразователи. Оказалось возможным более точно исследовать функции целого организма путём применения на животных и людях методик электроэнцефалографии, электрокардиографии (См. Электрокардиография), электромиографии (См. Электромиография) и особенно биотелеметрии (См. Биотелеметрия). Использование стереотаксического метода позволило успешно исследовать глубоко расположенные структуры мозга. Для регистрации физиологических процессов широко применяют автоматическое фотографирование с электроннолучевых трубок на плёнку или запись с помощью электронных приборов. Всё большее распространение получает регистрация физиологических экспериментов на магнитной и перфорационной ленте и последующая их обработка на ЭВМ. Метод электронной микроскопии нервной системы позволил с большей точностью изучать структуру межнейронных контактов и определять их специфику в различных системах мозга.

Исторический очерк. Первоначальные сведения из области Ф. были получены в глубокой древности на базе эмпирических наблюдений натуралистов и врачей и особенно анатомических вскрытий трупов животных и людей. На протяжении многие веков во взглядах на организм и его отправления господствовали идеи Гиппократ а (5 в. до н. э.) и Аристотеля (См. Аристотель) (4 в. до н. э.). Однако наиболее существенный прогресс Ф. был определён широким внедрением вивисекционных экспериментов, начало которых было положено ещё в Древнем Риме Гален ом (2 в. до н. э.). В средние века накопление биологических знаний определялось запросами медицины. В эпоху Возрождения развитию Ф. способствовал общий прогресс наук.

Ф. как наука ведёт своё начало от работ английского врача У. Гарвея (См. Гарвей), который открытием кровообращения (1628) «... делает науку из физиологии (человека, а также животных)» (Энгельс Ф., Диалектика природы, 1969, с. 158). Гарвеем были сформулированы представления о большом и малом кругах кровообращения и о сердце как двигателе крови в организме. Гарвей первый установил, что кровь по артериям течёт от сердца и по венам возвращается к нему. Основу для открытия кровообращения подготовили исследования анатомов А. Везалия (См. Везалий), испанского учёного М. Сервет а (1553), итальянского – Р. Коломбо (1551), Г. Фаллопия (См. Фаллопий) и др. Итальянский биолог М. Мальпиги , впервые (1661) описавший капилляры, доказал правильность представлений о кровообращении. Ведущим достижением Ф., определившим её последующую материалистическую направленность, явилось открытие в 1-й половине 17 в. французским учёным Р. Декарт ом и позже (в 18 в.) чеш. врачом Й. Прохаской (См. Прохаска) рефлекторного принципа, согласно которому всякая деятельность организма является отражением – рефлексом – внешних воздействий, осуществляющихся через центральную нервную систему. Декарт предполагал, что чувствительные нервы являются приводами, которые натягиваются при раздражении и открывают клапаны на поверхности мозга. Через эти клапаны выходят «животные духи», которые направляются к мышцам и вызывают их сокращение. Открытием рефлекса был нанесён первый сокрушит, удар церковно-идеалистическим представлениям о механизмах поведения живых существ. В дальнейшем «... рефлекторный принцип в руках Сеченова стал оружием культурной революции в шестидесятых годах прошлого столетия, а через 40 лет в руках Павлова он оказался мощным рычагом, повернувшим на 180° всю разработку проблемы психического» (Анохин П. К., От Декарта до Павлова, 1945, с. 3).

В 18 в. в Ф. внедряются физические и химические методы исследования. Особенно активно применялись идеи и методы механики. Так, итальянский учёный Дж. А. Борелли ещё в конце 17 в. использует законы механики для объяснения движений животных, механизма дыхательных движений. Он же применил законы гидравлики к изучению движения крови в сосудах. Английский учёный С. Гейлс определил величину кровяного давления (1733). Французский учёный Р. Реомюр и итальянский натуралист Л. Спалланцани исследовали химизм пищеварения. Франц. учёный А. Лавуазье, исследовавший процессы окисления, пытался на основе химических закономерностей приблизиться к пониманию дыхания. Итальянский учёный Л. Гальвани открыл «животное электричество», т. е. биоэлектрические явления в организме.

К 1-й половине 18 в. относится начало развития Ф. в России. В открытой в 1725 Петербургской АН была создана кафедра анатомии и Ф. Возглавлявшие её Д. Бернулли , Л. Эйлер , И. Вейтбрехт занимались вопросами биофизики движения крови. Важными для Ф. были исследования М. В. Ломоносова, придававшего большое значение химии в познании физиологических процессов. Ведущую роль в развитии Ф. в России сыграл медицинский факультет Московского университета, открытого в 1755. Преподавание основ Ф. вместе с анатомией и др. медицинскими специальностями было начато С. Г. Зыбелиным. Самостоятельная кафедра Ф. в университете, которую возглавили М. И. Скиадан и И. И. Вечь, была открыта в 1776. Первая диссертация по Ф. выполнена Ф. И. Барсук-Моисеевым и посвящена дыханию (1794). В 1798 была основана Петербургская медико-хирургическая академия (ныне Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова), где в дальнейшем Ф. также получила значительное развитие.

В 19 в. Ф. окончательно отделилась от анатомии. Определяющее значение для развития Ф. в это время имели достижения органической химии, открытие закона сохранения и превращения энергии, клеточного строения организма и создание теории эволюционного развития органического мира.

В начале 19 в. считали, что химические соединения в живом организме принципиально отличны от неорганических веществ и не могут быть созданы вне организма. В 1828 нем. химик Ф. Вёлер синтезировал из неорганических веществ органическое соединение – мочевину и тем самым подорвал виталистические представления об особых свойствах химических соединений организма. Вскоре нем. учёный Ю. Либих, а затем и многие другие учёные синтезировали различные органические соединения, встречающиеся в организме, и изучили их структуру. Эти исследования положили начало анализу химических соединений, участвующих в построении организма и обмене веществ. Развернулись исследования обмена веществ и энергии в живых организмах. Были разработаны методы прямой и непрямой калориметрии, позволившие точно замерять количество энергии, заключённой в различных пищевых веществах, а также освобождаемой животными и человеком в покое и при работе (работы В. В. Пашутин а, А. А. Лихачева в России, М. Рубнер а в Германии, Ф. Бенедикта, У. Этуотер а в США и др.); определены нормы питания (К. Фойт и др.). Значительное развитие получила Ф. нервно-мышечной ткани. Этому способствовали разработанные методы электрического раздражения и механической графической регистрации физиологических процессов. Нем. учёный Э. Дюбуа-Реймон предложил санный индукционный аппарат, нем. физиолог К. Людвиг изобрёл (1847) кимограф, поплавковый манометр для регистрации кровяного давления, кровяные часы для регистрации скорости кровотока и пр. Французский учёный Э. Марей первый применил фотографию для изучения движений и изобрёл прибор для регистрации движений грудной клетки, итальянский учёный А. Моссо предложил прибор для изучения кровенаполнения органов (см. Плетизмография), прибор для исследования утомления (Эргограф) и весовой стол для изучения перераспределения крови. Были установлены законы действия постоянного тока на возбудимую ткань (нем. учёный Э. Пфлюгер , рус. – Б. Ф. Вериго , ), определена скорость проведения возбуждения по нерву (Г. Гельмгольц). Гельмгольц же заложил основы теории зрения и слуха. Применив метод телефонического выслушивания возбуждённого нерва, рус. физиолог Н. Е. Введенский внёс значительный вклад в понимание основных физиологических свойств возбудимых тканей, установил ритмический характер нервных импульсов. Он показал, что живые ткани изменяют свои свойства как под действием раздражителей, так и в процессе самой деятельности. Сформулировав учение об оптимуме и пессимуме раздражения, Введенский впервые отметил реципрокные отношения в центральной нервной системе. Он первый начал рассматривать процесс торможения в генетической связи с процессом возбуждения, открыл фазы перехода от возбуждения к торможению. Исследования электрических явлений в организме, начатые итал. учёными Л. Гальвани и А. Вольта, были продолжены нем. учёными – Дюбуа-Реймоном, Л. Германом, а в России – Введенским. Рус. учёные И. М. Сеченов и В. Я. Данилевский впервые зарегистрировали электрические явления в центральной нервной системе.

Развернулись исследования нервной регуляции физиологических функций с помощью методик перерезок и стимуляции различных нервов. Нем. учёные братья Э. Г. и Э. Вебер открыли тормозящее действие блуждающего нерва на сердце, рус. физиолог И. Ф. Цион – учащающее сердечные сокращения действие симпатического нерва, И. П. Павлов – усиливающее действие этого нерва на сердечные сокращения. А. П. Вальтер в России, а затем К. Бернар во Франции обнаружили симпатические сосудосуживающие нервы. Людвиг и Цион обнаружили центростремительные волокна, идущие от сердца и аорты, рефлекторно изменяющие работу сердца и тонус сосудов. Ф. В. Овсянников открыл сосудодвигательный центр в продолговатом мозге, а Н. А. Миславский подробно изучил открытый ранее дыхательный центр продолговатого мозга.

В 19 в. сложились представления о трофической роли нервной системы, т. е. о её влиянии на процессы обмена веществ и питание органов. Франц. учёный Ф. Мажанди в 1824 описал патологические изменения в тканях после перерезки нервов, Бернар наблюдал изменения углеводного обмена после укола в определённый участок продолговатого мозга («сахарный укол»), Р. Гейденгайн установил влияние симпатических нервов на состав слюны, Павлов выявил трофическое действие симпатических нервов на сердце. В 19 в. продолжалось становление и углубление рефлекторной теории нервной деятельности. Были подробно изучены спинномозговые рефлексы и проведён анализ рефлекторной дуги (См. Рефлекторная дуга). Шотл. учёный Ч. Белл в 1811, а также Мажанди в 1817 и нем. учёный И. Мюллер изучили распределение центробежных и центростремительных волокон в спинномозговых корешках (Белла – Мажанди закон (См. Белла - Мажанди закон)). Белл в 1826 высказал предположение об афферентных влияниях, идущих от мышц при их сокращении в центральную нервную систему. Эти взгляды были затем развиты русскими учёными А. Фолькманом, А. М. Филомафитским. Работы Белла и Мажанди послужили толчком для развития исследований по локализации функций в мозге и составили основу для последующих представлений о деятельности физиологических систем по принципу обратной связи (См. Обратная связь). В 1842 французский физиолог П. Флуранс , исследуя роль различных отделов головного мозга и отдельных нервов в произвольных движениях, сформулировал понятие о пластичности нервных центров и ведущей роли больших полушарий головного мозга в регуляции произвольных движений. Выдающееся значение для развития Ф. имели работы Сеченова, открывшего в 1862 процесс торможения (См. Торможение) в центральной нервной системе. Он показал, что раздражение мозга в определённых условиях может вызывать особый тормозной процесс, подавляющий возбуждение. Сеченовым было также открыто явление суммации возбуждения в нервных центрах. Работы Сеченова, показавшего, что «... все акты сознательной и бессознательной жизни, по способу происхождения, суть рефлексы» («Рефлексы головного мозга», см. в кн.: Избранные философские и психологические произв., 1947, с. 176), способствовали утверждению материалистической Ф. Под влиянием исследований Сеченова С. П. Боткин и Павлов ввели в Ф. понятие Нервизм а, т. е. представление о преимущественном значении нервной системы в регулировании физиологических функций и процессов в живом организме (возникло как противопоставление понятию о гуморальной регуляции (См. Гуморальная регуляция)). Изучение влияний нервной системы на функции организма стало традицией рус. и сов. Ф.

Во 2-й половине 19 в. с широким применением метода экстирпации (удаления) было начато изучение роли различных отделов головного и спинного мозга в регуляции физиологических функций. Возможность прямого раздражения коры больших полушарий была показана нем. учёными Г. Фричем и Э. Гитцигом в 1870, а успешное удаление полушарий осуществлено Ф. Гольцем в 1891 (Германия). Широкое развитие получила экспериментально-хирургическая методика (работы В. А. Басова, Л. Тири, Л. Велла, Р. Гейденгайна, Павлова и др.) для наблюдения над функциями внутренних органов, особенно органов пищеварения, Павлов установил основные закономерности в работе главных пищеварительных желёз, механизм их нервной регуляции, изменение состава пищеварительных соков в зависимости от характера пищевых и отвергаемых веществ. Исследования Павлова, отмеченные в 1904 Нобелевской премией, позволили понять работу пищеварительного аппарата как функционально целостной системы.

В 20 в. начался новый этап в развитии Ф., характерной чертой которого был переход от узкоаналитического понимания жизненных процессов к синтетическому. Огромное влияние на развитие отечественной и мировой Ф. оказали работы И. П. Павлов а и его школы по Ф. высшей нервной деятельности. Открытие Павловым условного рефлекса позволило на объективной основе приступить к изучению психических процессов, лежащих в основе поведения животных и человека. На протяжении 35-летнего исследования высшей нервной деятельности Павловым установлены основные закономерности образования и торможения условных рефлексов, физиология анализаторов, типы нервной системы, выявлены особенности нарушения высшей нервной деятельности при экспериментальных неврозах, разработана корковая теория сна и гипноза, заложены основы учения о двух сигнальных системах. Работы Павлова составили материалистический фундамент для последующего изучения высшей нервной деятельности, они дают естественнонаучное обоснование теории отражения, созданной В. И. Лениным.

Крупный вклад в исследования Ф. центральной нервной системы внёс английский физиолог Ч. Шеррингтон , который установил основные принципы интегративной деятельности мозга: реципрокное торможение, окклюзию, конвергенцию (См. Конвергенция) возбуждений на отдельных нейронах и т.д. Работы Шеррингтона обогатили Ф. центральной нервной системы новыми данными о взаимоотношении процессов возбуждения и торможения, о природе мышечного тонуса и его нарушении и оказали плодотворное влияние на развитие дальнейших исследований. Так, голландский учёный Р. Магнус изучил механизмы поддержания позы в пространстве и ее изменения при движениях. Сов. учёный В. М. Бехтерев показал роль подкорковых структур в формировании эмоциональных и двигательных реакций животных и человека, открыл проводящие пути спинного и головного мозга, функции зрительных бугров и т.д. Сов. учёный А. А. Ухтомский сформулировал учение о доминанте (См. Доминанта) как о ведущем принципе работы головного мозга; это учение существенно дополнило представления о жёсткой детерминации рефлекторных актов и их мозговых центров. Ухтомский установил, что возбуждение мозга, вызванное доминирующей потребностью, не только подавляет менее значимые рефлекторные акты, но и приводит к тому, что они усиливают доминирующую деятельность.

Значительными достижениями обогатило Ф. физическое направление исследований. Применение струнного гальванометра голландским учёным В. Эйнтховен ом, а затем советским исследователем А. Ф. Самойлов ым дало возможность зарегистрировать биоэлектрические потенциалы сердца. С помощью электронных усилителей, позволивших в сотни тысяч раз усиливать слабые биопотенциалы, американский учёный Г. Гассер, английский – Э. Эдриан и рус. физиолог Д. С. Воронцов зарегистрировали биопотенциалы нервных стволов (см. Биоэлектрические потенциалы). Регистрация электрических проявлений деятельности головного мозга – электроэнцефалография – впервые осуществлена рус. физиологом В. В. Правдич-Неминским и продолжена и развита нем. исследователем Г. Бергером. Советский физиолог М. Н. Ливанов применил математические методы для анализа биоэлектрических потенциалов коры головного мозга. Английский физиолог А. Хилл зарегистрировал теплообразование в нерве при прохождении волны возбуждения.

В 20 в. начались исследования процесса нервного возбуждения методами физической химии. Ионная теория возбуждения была предложена рус. учёным В. Ю. Чаговцем (См. Чаговец), затем развита в трудах нем. учёных Ю. Бернштейна, В. Нернста и рус. исследователя П. П. Лазарев а. В работах английских учёных П. Бойла, Э. Конуэя и А. Ходжкин а, А. Хаксли и Б. Кац а получила глубокое развитие Мембранная теория возбуждения . Советский цитофизиолог Д. Н. Насонов установил роль клеточных белков в процессах возбуждения. С исследованиями процесса возбуждения тесно связано развитие учения о медиаторах, т. е. химических передатчиках нервного импульса в нервных окончаниях (австр. фармаколог О. Лёви (См. Лей), Самойлов, И. П. Разенков , А. В. Кибяков, К. М. Быков , Л. С. Штерн , Е. Б. Бабский, Х. С. Коштоянц в СССР; У. Кеннон в США; Б. Минц во Франции и др.). Развивая представления об интегративной деятельности нервной системы, австралийский физиолог Дж. Эклс подробно разработал учение о мембранных механизмах синаптической передачи.

В середине 20 в. американский учёный Х. Мэгоун и итальянский – Дж. Моруцци открыли неспецифические активирующие и тормозные влияния ретикулярной формации (См. Ретикулярная формация) на различные отделы мозга. В связи с этими исследованиями значительно изменились классические представления о характере распространения возбуждений по центральной нервной системе, о механизмах корково-подкорковых взаимоотношений, сна и бодрствования, наркоза, эмоций и мотиваций. Развивая эти представления, советский физиолог П. К. Анохин сформулировал понятие о специфическом характере восходящих активирующих влияний подкорковых образований на кору мозга при реакциях различного биологического качества. Детально изучены функции лимбической системы (См. Лимбическая система) мозга (амер. учёный П. Мак-Лейн, сов. физиолог И. С. Бериташвили и др.), выявлено её участие в регуляции вегетативных процессов, в формировании эмоций (См. Эмоции) и мотиваций (См. Мотивации), процессов памяти, изучаются физиологические механизмы эмоций (амер. исследователи Ф. Бард, П. Мак-Лейн, Д. Линдели, Дж. Олдс; итал. – А. Цанкетти; швейцарский – Р. Хесс, Р. Хунспергер; советский – Бериташвили, Анохин, А. В. Вальдман, Н. П. Бехтерева, П. В. Симонов и др.). Исследования механизмов сна получили значительное развитие в работах Павлова, Хесса, Моруцци, франц. исследователя Жуве, сов. исследователей Ф. П. Майорова, Н. А. Рожанского, Анохина, Н. И. Гращенков а и др.

В начале 20 в. сложилось новое учение о деятельности желёз внутренней секреции – Эндокринология . Были выяснены основные нарушения физиологических функций при поражениях желёз внутренней секреции. Сформулированы представления о внутренней среде организма, единой нейро-гуморальной регуляции (См. Нейрогуморальная регуляция), Гомеостаз е, барьерных функциях организма (работы Кеннона, сов. учёных Л. А. Орбели, Быкова, Штерн, Г. Н. Кассиля и др.). Исследованиями Орбели и его учеников (А. В. Тонких, А. Г. Гинецинского и др.) адаптационно-трофической функции симпатической нервной системы и её влияния на скелетную мускулатуру, органы чувств и центральную нервную систему, а также школой А. Д. Сперанского (См. Сперанский) – влияние нервной системы на течение патологических процессов – было развито представление Павлова о трофической функции нервной системы. Быков, его ученики и последователи (В. Н. Черниговский , И. А. Булыгин, А. Д. Слоним, И. Т. Курцин, Э. Ш. Айрапетьянц, А. В. Риккль, А. В. Соловьев и др.) развили учение о кортико-висцеральной физиологии и патологии. Исследованиями Быкова показана роль условных рефлексов в регуляции функций внутренних органов.

В середине 20 в. значительных успехов достигла Ф. питания. Были изучены энерготраты людей различных профессий и разработаны научно обоснованные нормы питания (сов. учёные М. Н. Шатерников, О. П. Молчанова, нем. исследователь К. Фойт, амер. физиолог Ф. Бенедикт и др.). В связи с космическими полётами и исследованиями водного пространства развиваются космическая и подводная Ф. Во 2-й половине 20 в. активно разрабатывается Ф. сенсорных систем (сов. исследователи Черниговский, А. Л. Вызов, Г. В. Гершуни, Р. А. Дуринян, швед. исследователь Р. Гранит, канад. учёный В. Амасян). Сов. исследователь А. М. Уголев открыл механизм пристеночного пищеварения. Были открыты центральные гипоталамические механизмы регуляции голода и насыщения (амер. исследователь Дж. Бробек, инд. учёный Б. Ананд и многие др.).

Новую главу составило учение о витаминах, хотя необходимость этих веществ для нормальной жизнедеятельности была установлена ещё в 19 в. – работы русского учёного Н. И. Лунина.

Крупные успехи достигнуты в изучении функций сердца (работы Э. Старлинга, Т. Льюиса в Великобритании; К. Уиггерса в США; А. И. Смирнова, Г. И. Косицкого, Ф. З. Меерсона в СССР; и др.), кровеносных сосудов (работы Х. Геринга в Германии; К. Гейманса в Бельгии; В. В. Парина, Черниговского в СССР; Э. Нила в Великобритании; и др.) и капиллярного кровообращения (работы дат. учёного А. Крога, сов. физиолога А. М. Чернуха и др.). Изучен механизм дыхания и транспорт газов кровью (работы Дж. Баркрофт а, Дж. Холдейн а в Великобритании; Д. Ван Слайка в США; Е. М. Крепс а в СССР; и др.). Установлены закономерности функционирования почек (исследования англ. учёного А. Кешни, американского – А. Ричардса, и др.). Сов. физиологи обобщили закономерности эволюции функций нервной системы и физиологических механизмов поведения (Орбели, Л. И. Карамян и др.). На развитие Ф. и медицины оказали влияние работы канадского патолога Г. Сель е, сформулировавшего (1936) представление о стрессе как неспецифической адаптивной реакции организма при действии внешних и внутренних раздражителей. Начиная с 60-х гг. в Ф. всё шире внедряется системный подход. Достижением сов. Ф. является разработанная Анохиным теория функциональной системы, согласно которой различные органы целого организма избирательно вовлекаются в системные организации, обеспечивающие достижение конечных, приспособительных для организма результатов. Системные механизмы деятельности мозга успешно разрабатываются рядом советских исследователей (М. Н. Ливанов, А. Б. Коган и многие др.).

Современные тенденции и задачи физиологии. Одна из основных задач современной Ф. – выяснение механизмов психической деятельности животных и человека с целью разработки действенных мероприятий против нервно-психических болезней. Решению этих вопросов способствуют исследования функциональных различий правого и левого полушарий мозга, выяснение тончайших нейронных механизмов условного рефлекса, изучение функций мозга у человека посредством вживленных электродов, искусственного моделирования психопатологических синдромов у животных.

Физиологические исследования молекулярных механизмов нервного возбуждения и мышечного сокращения помогут раскрыть природу избирательной проницаемости клеточных мембран, создать их модели, понять механизм транспорта веществ через клеточные мембраны, выяснить роль нейронов, их популяций и глиальных элементов в интегративной деятельности мозга, и в частности в процессах памяти. Изучение различных уровней центральной нервной системы позволит выяснить их роль в формировании и регуляции эмоциональных состояний. Дальнейшее изучение проблем восприятия, передачи и переработки информации различными сенсорными системами позволит понять механизмы формирования и восприятия речи, распознавания зрительных образов, звуковых, тактильных и др. сигналов. Активно развивается Ф. движений, компенсаторных механизмов восстановления двигательных функций при различных поражениях опорно-двигательного аппарата, а также нервной системы. Проводятся исследования центральных механизмов регуляции вегетативных функций организма, механизмов адаптационно-трофического влияния вегетативной нервной системы, структурно-функциональной организации вегетативных ганглиев. Исследования дыхания, кровообращения, пищеварения, водно-солевого обмена, терморегуляции и деятельности желёз внутренней секреции позволяют понять физиологические механизмы висцеральных функций. В связи с созданием искусственных органов – сердца, почек, печени и др. Ф. должна выяснить механизмы их взаимодействия с организмом реципиентов. Для медицины Ф. решает ряд задач, например определение роли эмоциональных стрессов при развитии сердечно-сосудистых заболеваний и неврозов. Важные направления Ф. – возрастная физиология и Геронтология . Перед Ф. с.-х. животных стоит задача увеличения их продуктивности.

Интенсивно изучаются эволюционные особенности морфо-функциональной организации нервной системы и различных сомато-вегетативных функций организма, а также эколого-физиологические изменения организма человека и животных. В связи с научно-техническим прогрессом назрела настоятельная необходимость изучения адаптации человека к условиям труда и быта, а также к действию различных экстремальных факторов (эмоциональных стрессов, воздействия различных климатических условий и т.д.). Актуальная задача современной Ф. состоит в выяснении механизмов устойчивости человека к стрессорным воздействиям. С целью исследования функций человека в космических и подводных условиях проводятся работы по моделированию физиологических функций, созданию искусственных роботов и т.п. В этом направлении широкое развитие приобретают самоуправляемые эксперименты, в которых с помощью ЭВМ удерживаются в определённых границах различные физиологические показатели экспериментального объекта, несмотря на различные воздействия на него. Необходимо усовершенствовать и создать новые системы защиты человека от неблагоприятного воздействия загрязнённой среды, электромагнитных полей, барометрического давления, гравитационных перегрузок и др. физических факторов.

Научные учреждения и организации, периодические издания. Физиологические исследования проводятся в СССР в ряде крупных учреждений: институте физиологии им. И. П. Павлова АН СССР (Ленинград), институте высшей нервной деятельности АН СССР (Москва), институте эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова АН СССР (Ленинград), институте нормальной физиологии им. П. К. Анохина АМН СССР (Москва), институте общей патологии и патологической физиологии АМН СССР (Москва), институте мозга АМН СССР (Москва), институте физиологии им. А. А. Богомольца АН УССР (Киев), институте физиологии АН БССР (Минск), институте физиологии им. И. С. Бериташвили (Тбилиси), институте физиологии им. Л. А. Орбели (Ереван), институте физиологии им. А. И. Караева (Баку), институтах физиологии (Ташкент и Алма-Ата), институте физиологии им. А. А. Ухтомского (Ленинград), институте нейрокибернетики (Ростов-на-Дону), институте физиологии (Киев) и др. В 1917 основано Всесоюзное физиологическое общество им. И. П. Павлова, объединяющее работу крупных филиалов в Москве, Ленинграде, Киеве и др. городах СССР. В 1963 организовано Отделение физиологии АН СССР, возглавившее работу физиологических учреждений АН СССР и Всесоюзного физиологического общества. Издаётся около 10 журналов по вопросам Ф. (см. Физиологические журналы). Педагогическая и научная деятельность проводится кафедрами Ф. медицинских, педагогических и с.-х. высших учебных заведений, а также университетов.

Начиная с 1889 каждые 3 года (с перерывом в 7 лет в связи с первой и в 9 лет в связи со второй мировыми войнами) созываются международные физиологические конгрессы: 1-й в 1889 в Базеле (Швейцария); 2-й в 1892 в Льеже (Бельгия); 3-й в 1895 в Берне (Швейцария); 4-й в 1898 в Кембридже (Великобритания); 5-й в 1901 в Турине (Италия); 6-й в 1904 в Брюсселе (Бельгия); 7-й в 1907 в Гейдельберге (Германия); 8-й в 1910 в Вене (Австрия); 9-й в 1913 в Гронингене (Нидерланды); 10-й в 1920 в Париже (Франция); 11-й в 1923 в Эдинбурге (Великобритания); 12-й в 1926 в Стокгольме (Швеция); 13-й в 1929 в Бостоне (США); 14-й в 1932 в Риме (Италия); 15-й в 1935 в Ленинграде – Москве (СССР); 16-й в 1938 в Цюрихе (Швейцария); 17-й в 1947 в Оксфорде (Великобритания); 18-й в 1950 в Копенгагене (Дания); 19-й в 1953 в Монреале (Канада); 20-й в 1956 в Брюсселе (Бельгия); 21-й в 1959 в Буэнос-Айресе (Аргентина); 22-й в 1962 в Лейдене (Нидерланды); 23-й в 1965 в Токио (Япония); 24-й в 1968 в Вашингтоне (США); 25-й в 1971 в Мюнхене (ФРГ); 26-й в 1974 в Нью-Дели (Индия); 27-й в 1977 в Париже (Франция). В 1970 организован Международный союз физиологических наук (JUPS); печатный орган – Newsletter. В СССР физиологические съезды созываются с 1917: 1-й в 1917 в Петрограде; 2-й в 1926 в Ленинграде; 3-й в 1928 в Москве; 4-й в 1930 в Харькове; 5-й в 1934 в Москве; 6-й в 1937 в Тбилиси; 7-й в 1947 в Москве; 8-й в 1955 в Киеве; 9-й в 1959 в Минске; 10-й в 1964 в Ереване; 11-й в 1970 в Ленинграде; 12-й в 1975 в Тбилиси.

Лит.: История – Анохин П. К., От Декарта до Павлова, М., 1945; Коштоянц Х. С., Очерки по истории физиологии в России, М. – Л., 1946; Лункевич В. В., От Гераклита до Дарвина. Очерки по истории биологии, 2 изд., т. 1–2, М., 1960; Майоров Ф. П., История учения об условных рефлексах, 2 изд., М. – Л., 1954; Развитие биологии в СССР, М., 1967; История биологии с древнейших времен до начала XX века, М., 1972; История биологии с начала XX века до наших дней, М., 1975.

Собрания трудов, монографии – Лазарев П. П., Сочинения, т. 2, М. – Л., 1950; Ухтомский А. А., Собр. соч., т. 1–6, Л., 1950–62; Павлов И. П., Полное собрание соч., 2 изд., т. 1–6, М., 1951–52; Введенский Н, Е., Полное собрание соч., т. 1–7, Л., 1951–63; Миславский Н. А., Избр. произв., М., 1952; Сеченов И. М., Избр. произв., т. 1, М., 1952; Быков К. М., Избр. произв., т. 1–2, М., 1953–58; Бехтерев В. М., Избр. произв., М., 1954; Орбели Л. А., Лекции по вопросам высшей нервной деятельности, М. – Л., 1945; его же, Избр. труды, т. 1–5, М. – Л., 1961–68; Овсянников Ф. В., Избр. произв., М., 1955; Сперанский А. Д., Избр. труды, М., 1955; Беритов И. С., Общая физиология мышечной и нервной системы, 3 изд., т. 1–2, М., 1959–66; Экклс Дж., Физиология нервных клеток, пер. с англ., М., 1959; Черниговский В. Н., Интерорецепторы, М., 1960: Штерн Л, С., Непосредственная питательная среда органов и тканей. Физиологические механизмы, определяющие её состав и свойства. Избр. труды, М., 1960; Беритов И. С., Нервные механизмы поведения высших позвоночных животных, М., 1961; Гоффман Б., Крейнфилд П., Электрофизиология сердца, пер. с англ., М., 1962; Магнус Р., Установка тела, пер. с нем., М. – Л., 1962; Парин В. В., Меерсон Ф. З., Очерки клинической физиологии кровообращения, 2 изд., М., 1965; Ходжкин А., Нервный импульс, пер. с англ., М., 1965; Гельгорн Э., Луфборроу Дж., Эмоции и эмоциональные расстройства, пер. с англ., М., 1966; Анохин П. К., Биология и нейрофизиология условного рефлекса, М., 1968; Тонких А. В., Гипоталамо-гипофизарная область и регуляция физиологических функций организма, 2 изд., Л., 1968; Русинов В. С., Доминанта, М., 1969; Экклс Дж., Тормозные пути центральной нервной системы, пер. с англ., М., 1971; Судаков К. В., Биологические мотивации, М., 1971; Шеррингтон Ч., Интегративная деятельность нервной системы, пер. с англ., Л., 1969; Дельгадо Х., Мозг и сознание, пер. с англ., М., 1971; Уголев А. М., Мембранное пищеварение. Полисубстратные процессы, организация и регуляция, Л., 1972; Гранит Р., Основы регуляции движений, пер. с англ., М., 1973; Асратян Э. А., И. П. Павлов, М., 1974; Бериташвили И. С., Память позвоночных животных, ее характеристика и происхождение, 2 изд., М., 1974; Сеченов И. М., Лекции по физиологии, М., 1974; Анохин П. К., Очерки по физиологии функциональных систем, М., 1975.

Учебники и руководства – Коштоянц Х. С., Основы сравнительной физиологии, 2 изд., т. 1–2, М., 1950–57; Физиология человека, под ред. Бабского Е. Б., 2 изд., М., 1972; Костин А. П., Сысоев А. А., Мещеряков Ф. А., Физиология сельскохозяйственных животных, М., 1974; Костюк П. Г., Физиология центральной нервной системы, К., 1971; Коган А. Б., Электрофизиология, М., 1969; Проссер Л., Браун Ф., Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967; Иост Х., Физиология клетки, пер. с англ., М., 1975.

Руководства по физиологии – Физиология системы крови, Л., 1968; Общая и частная физиология нервной системы, Л., 1969; Физиология мышечной деятельности, труда и спорта, Л., 1969; Физиология высшей нервной деятельности, ч. 1–2, Л., 1970–71; Физиология сенсорных систем, ч. 1–3, Л., 1971–75; Клиническая нейрофизиология, Л., 1972; Физиология почки, Л., 1972; Физиология дыхания, Л., 1973; Физиология пищеварения, Л., 1974; Грачев И. И., Галанцев В. П., Физиология лактации, Л., 1973; Ходоров Б. А., Общая физиология возбудимых мембран, Л., 1975; Возрастная физиология, Л., 1975; Физиология движений, Л., 1976; Физиология речи, Л, 1976; Lehrbuch der Physiologic, Hrsg. W. Rüdiger, B., 1971; Ochs S.. Elements of neurophysiology, N. Y. – L. – Sydney, 1965; Physiology and biophysics, 19 ed., Phil. – L., 1965; Ganong W. F., Review of Medical physiology, 5 ed., Los Altos, 1971.