Grundlegende Methoden der Physiologie. Gegenstand und Aufgaben der Physiologie

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 05:21

Die Merkmale der Funktionsweise des Körpers, jedes seiner Teile, die Struktur zu kennen, um Veränderungen und Pathologien untersuchen und vorhersagen zu können - dies ist eine wichtige Aufgabe für Spezialisten auf dem Gebiet der Medizin. Es gibt eine ganze Wissenschaft, die sich mit dem Studium genau solcher Fragen beschäftigt. Es heißt Physiologie. Dies ist die Wissenschaft jener Prozesse, die das normale Funktionieren des Körpers begleiten. Es ist schon vor langer Zeit entstanden, sogar Hippokrates zeigte zum ersten Mal Interesse an der Funktionsweise lebender Systeme. Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Methoden zum Studium der Physiologie, die helfen, bestimmte Mechanismen und Eigenschaften des Körpers vollständig zu verstehen.

Allgemeiner Begriff der Physiologie

Beginne mit einem allgemeinen Konzept. Physiologie ist die Wissenschaft vom Leben eines Lebewesens, seiner Beziehung zu äußeren Umweltbedingungen, ihrem Einfluss auf den Gesundheitszustand und die normale Funktion von Organen und ihren Systemen. Im Allgemeinen besteht die Hauptidee dieser Wissenschaft darin, die tiefen Mechanismen der Existenz von Lebewesen aufzudecken und zu verstehen, wie ihre Selbstregulierung und alle anderen Prozesse ablaufen.

Der Gegenstand der Physiologie ist nur ein lebender Organismus, denn so ist es möglich, alle für den Menschen interessanten Muster in ihm zu identifizierenStruktur und Funktion. Die Ziele der Disziplin sind in der Definition selbst deutlich zu sehen.

Somit sind Gegenstand, Aufgaben und Methoden der Physiologie drei Bestandteile der theoretischen Grundlagen der Wissenschaft. Viele Wissenschaftler haben zu allen Zeiten versucht, die Essenz der Veränderungen zu verstehen, die im Körper, einschließlich des menschlichen, stattfinden. Vollständig möglich wurde dies jedoch erst mit der Erfindung moderner Instrumente und Geräte, d. h. die Wissenschaft erhielt ihre volle Entf altung erst ab dem 20. Jahrhundert.

Das hinderte sie nicht daran, eine der führenden Biowissenschaften zu werden. Physiologie, Anatomie und Medizin sind drei eng miteinander verbundene Disziplinen, die sich gegenseitig begründen. Daher ähneln sich die Methoden der Anatomie und Physiologie teilweise.

Teilbereiche der Physiologie

Diese Wissenschaft selbst hat mehrere Unterdisziplinen. Physiologie wird also unterschieden:

• allgemein;
• vergleichend;
• privat.

General befasst sich mit der Erforschung von Lebensprozessen im Allgemeinen. Das heißt, es berücksichtigt die Muster des Verlaufs jener Reaktionen, die Manifestationen des Lebens sind. Zum Beispiel Ernährung, Atmung, Ausscheidung, Regulation, Veränderungen im Schlaf und Wachzustand und andere. Dazu gehört auch ein Abschnitt wie die Zellphysiologie, die sich mit einer detaillierten Untersuchung aller ihrer lebenswichtigen Manifestationen befasst.

Die Vergleichende Physiologie vergleicht die Lebensvorgänge einer oder verschiedener Arten von Organismen im Prozess der Ontogenese. Dadurch entsteht auch ein ganzer Zweig – die Evolutionsphysiologie.

Private Deals mit engerer spezifischer Recherche. Es gibt also mehrere Varianten von Disziplinen, die in dieser Gruppe enth alten sind.

1. Menschliche Physiologie, deren Forschungsmethoden wir später betrachten werden.
2. Physiologie bestimmter Gruppen lebender Organismen (Insekten, Vögel, Säugetiere, Reptilien usw.).
3. Getrennte Organe und Gewebe.
4. Körpersysteme (Verdauungsphysiologie, Kreislauf, Atmung etc.).

Das Studium des Menschen vom Standpunkt dieser Wissenschaft hat in letzter Zeit eine besonders breite Entwicklung erfahren. Schließlich hat sein Körper die komplexeste Struktur. Die Methoden der menschlichen Physiologie sind sehr vielfältig und effektiv, um alles zu offenbaren, was zum Verständnis des Wesens der Dinge notwendig ist. Markieren:

• Altersphysiologie;
• Essen;
• Arbeit;
• Sport;
• kosmisch;
• pathologisch;
• klinisch.

Die aggregierten Daten dieser Disziplinen helfen dabei, all die grenzenlosen Prozesse zu erfassen, die in einer Person ablaufen, und Zugang zu ihrer Verw altung zu finden.

Forschungsmethoden in der Physiologie

Davon gibt es mehrere. Es gibt historisch gewachsene, die in der Antike verwendet wurden. Heute wurden neue gegründet, die auf den neuesten wissenschaftlichen Errungenschaften auf dem Gebiet der Technologie, Elektronik und der Erforschung elektromagnetischer Strahlung basieren.

Folgende Methoden der Physiologie werden unterschieden.

1. Extirpation ist eine der ältesten Arten des Lernens. war inEntnahme eines Organs aus einem Lebewesen mit weiterer Überwachung der Körperreaktion und Fixierung der Ergebnisse.
2. Fistelmethode. Ihre Grundlage ist das Einbringen von Metall- oder Kunststoffröhrchen in Organe, die einen Hohlraum aufweisen und damit die Fixierung von biologischen Flüssigkeiten. Es werden Daten über Änderungen in der chemischen Natur von Substanzen erh alten, dh die sekretorische Funktion des Körpers wird untersucht.
3. Katheterisierungsmethode - die Einführung spezieller Medikamente durch dünne Schläuche in Organe und Gefäße, die Funktionsänderungen verursachen. So wird die Arbeit des Herzens, der Blutgefäße, der Drüsen der äußeren und inneren Sekretion (nicht alle) untersucht.
4. Denervationsmethode. Wird verwendet, um die Beziehung zwischen Nerven und Arbeitsorganen zu untersuchen. Dazu wird die Irritationsmethode mit weiterer Fixierung der Ergebnisse verwendet.
5. Methoden zum Studium der Physiologie basierend auf der Verwendung von Werkzeugen und Geräten. Dazu gehören die Implantation von Makro- und Mikroelementen in Organe und Gewebe, die Registrierung von Nervenimpulsen, die Bestrahlung, die Messung der Herz- und Gehirntätigkeit und so weiter.

Auf einige Forschungsmethoden in der Physiologie werden wir später noch genauer eingehen. Sie sind die am häufigsten verwendeten und wichtigsten.

Beobachtung

Diese Methoden der Physiologie wurden im Alten Ägypten, Rom, China und im Alten Orient verwendet. Schon damals interessierten sich Forscher für die Veränderungen in lebenden Organismen. So führten sie beispielsweise in Ägypten während der Mumifizierung von Pharaonen und ihren Familien eine Autopsie durch und zeichneten Veränderungen im Inneren aufUmgebung. Folgende Indikatoren wurden ausgewertet:

• Farbe und Qualität biologischer Flüssigkeiten und Massen;
• Organfärbung;
• Farbe der Augensklera;
• Qualität und Farbe des Sputums;
• Schwellungen der Haut, ihr Turgor und ihre Struktur.

Diese Merkmale wurden mit denen gesunder Menschen verglichen und bestimmte Schlussfolgerungen gezogen. In einigen Fällen konnte sogar die Todesursache ermittelt werden.

Heute hat die Beobachtung nicht an Aktualität verloren, insbesondere wenn es um die Psychophysiologie geht. Das Verh alten einer Person, ihre Emotionen, ihr Temperament, äußere Manifestationen von Zittern, Schwitzen - all diese Zeichen dienen als gewisse Weckrufe für die Forschung. Sie ermöglichen es, die Beziehung zwischen der Struktur und der äußeren Manifestation bestimmter Indikatoren, physiologischer Funktionen und Prozesse im Körper zu verstehen.

Die Doktrin des menschlichen Temperaments wurde vom Wissenschaftler Pavlov genau auf der Grundlage der Untersuchung der Hemmungs- und Erregungsprozesse geschaffen, die sich äußerlich in verschiedenen emotionalen Farben im Verh alten und in Reaktionen auf bestimmte Ereignisse, Worte und Handlungen manifestierten. Er bewies, dass die Grundlage cholerischer, sanguistischer, melancholischer und phlegmatischer Manifestationen genau die nervösen Prozesse sind, die mit der mentalen Aktivität des Gehirns und seinen Reaktionen verbunden sind.

Diese Schlussfolgerungen wurden wiederholt von verschiedenen Wissenschaftlern, Psychologen und Forschern bestätigt. Daher waren und sind solche Methoden der menschlichen Physiologie wie Beobachtung und Experiment, die später diskutiert werden, relevant, wichtig und effektiv.

Experiment

Experimentelle Methoden zum Studium der Physiologie sind grundlegend und historisch gesehen die ältesten und beliebtesten. In der Tat, wie soll man es sonst wissen, wenn man nicht nachschaut? Daher wurden neben der Beobachtung verschiedene Arten von Tests durchgeführt, meistens an Tieren. Sie waren es, die fast hundertprozentige Forschungsergebnisse lieferten und die zuverlässigsten Daten erhielten.

Es gibt experimentelle Methoden zum Studium der Anatomie und Physiologie, die sich auf zwei Hauptgruppen reduzieren lassen.

1. Scharfe Experimente. Diese Forschungsmethode wurde bis Ende des 19. Jahrhunderts angewendet, bis der russische Wissenschaftler Ivan Petrovich Pavlov eine andere Option fand. Was war die Essenz eines solchen Eingriffs in den Körper? Das Experiment wurde an einem lebenden Tier durchgeführt, das an eine spezielle Maschine gebunden war. Dann wurde ein Live-Schnitt an dem für die Studie benötigten Organ durchgeführt und somit die beobachteten Ergebnisse seiner Arbeit aufgezeichnet. Eine Reihe von erheblichen Mängeln machte diese Methode jedoch unwirksam. Abgesehen davon, dass das Tier moralisch unmenschlich und grausam war, weil das Tier schrecklichen Qualen und Folter ausgesetzt war, halfen sehr schmerzhafte Operationen, selbst Anästhesie nicht, aber auch emotionales Leiden, körperliche Schmerzen, die das Opfer des Experiments erlebte, verzerrten die erzielten Ergebnisse erheblich. Es stellte sich ein Teufelskreis heraus. Um an das richtige Organ zu gelangen, musste man Leiden zufügen. Sie wiederum verzerrten den normalen Ablauf physiologischer Prozesse, und das Ergebnis war nicht sehr effektiv.
2. Chronisches Experiment. Es ist diese Methode undschlug Pawlow vor. Er selbst war wegen ihrer extremen Grausamkeit gegen scharfe Experimente, vielleicht veranlasste ihn dies, eine humanere Version zu erfinden. Der Testorganismus war ebenfalls ein Tier. Allerdings war das Vorgehen sehr unterschiedlich. Vor der Operation chirurgischer Natur wurde eine hochwertige Anästhesie durchgeführt. Dann wurde eine Fistel in die Wände des gewünschten Organs implantiert - ein Kunststoff- oder Metallrohr, das von außen an die Haut genäht wurde. Danach hatte das Tier Zeit, sich zu erholen, die gebildete Wunde zu heilen und die Vitalprozesse vollständig zu normalisieren. So wurden durch die Fistel Informationen über den Ablauf bestimmter Prozesse im untersuchten Körperteil gewonnen, die jedoch völlig zuverlässig waren, da der Körper normal funktionierte. Forschung konnte lange Zeit ohne Beeinträchtigung der Gesundheit des Tieres und in Übereinstimmung mit allen Regeln seiner natürlichen Existenz durchgeführt werden.

So funktionierten die grundlegenden Methoden der Physiologie, teilweise bis heute relevant. Obwohl natürlich moderne technische Innovationen den menschlichen Eingriff direkt in den Körper nach und nach vollständig ersetzen. Jetzt ist es möglich, die notwendigen Informationen auf völlig andere, weniger schmerzhafte, genauere und für eine Person geeignete Weise zu erh alten.

Grafikregistrierung

Methoden der menschlichen Physiologie basieren genau auf der Verwendung bestimmter Geräte. Unter diesen Geräten nehmen die folgenden einen wichtigen Platz ein.

1. Elektrokardiograph. Gerät,verwendet, um kardiale bioelektrische Potenziale zu fixieren. Als Ergebnis kommt ein auf Papier gezeichnetes Elektrokardiogramm aus dem Gerät, das ein sachkundiger Facharzt entschlüsselt und einen Rückschluss auf den Gesundheitszustand von Herz und Kreislauf zieht. Bis heute hat dieses Gerät das Leben von Millionen von Menschen gerettet. Schließlich ist die Früherkennung des Problems der Schlüssel zu einer erfolgreichen Behandlung.
2. Mikroelektroden. Kleinste Strukturen, die direkt in die Zelle implantiert werden können und das Membranbiopotential fixieren. Heute ist es eine der wichtigsten Errungenschaften der Elektronik, die die physiologischen Studien des menschlichen Körpers betrifft. Diese Elektroden können sogar in das menschliche Gehirn eingeführt werden, wodurch psychosomatische Veränderungen des Gesundheitszustands und der Vitalaktivität beobachtet und aufgezeichnet werden können.
3. Radionuklidmethoden der Physiologie - verwendet, um quantitative Merkmale physiologischer Prozesse zu erh alten.
4. Verschiedene Sensoren, die elektromagnetische Wellen aussenden. Die Rückantwort in Form eines elektrischen Impulses wird von einem speziellen Gerät - einem Oszilloskop - aufgezeichnet und dann zur Verarbeitung an einen Computer übertragen. Hier findet bereits eine detaillierte Verarbeitung der erh altenen Informationen statt und es werden gewisse Rückschlüsse gezogen. So können Sie die chemische Konzentration bestimmter Ionen, die Größe von Druck, Temperatur, Bewegung und andere Parameter einstellen).

Daher sind die modernen Methoden der Wissenschaft der Physiologie, die auf der Verwendung von Instrumenten basieren, die genauesten, schmerzlosesten und wissenschaftlich informativsten von allen, die wir oben besprochen haben.

Chemie undbiochemische Methoden

Methoden der Anatomie und Physiologie sind nicht nur einander ähnlich. Sie sind auch mit anderen Wissenschaften verwandt. Es gibt also biologische Physiologie, Biochemie und auch physikalische Physiologie. Diese Wissenschaften untersuchen die Vorgänge im Inneren des Körpers aus ihrer Sicht, also aus chemischer, physikalischer und biologischer Sicht.

Mit Hilfe dieser Methoden wird also der Einfluss einer bestimmten Substanz (Mediator, Hormon, Enzym) auf die im Körper ablaufenden Prozesse festgestellt. Die Chemie hilft bei der Bestimmung der Eigenschaften dieser Verbindung, die Physik enthüllt ihre thermodynamischen Parameter, die den Körper beeinflussen können. Die Physiologie erfordert das Studium der Auswirkungen nicht nur auf einen bestimmten Prozess, sondern auch auf den Organismus, das Organ und die Gesamtheit der äußeren Bedingungen im Allgemeinen. Zusammen werden diese Wissenschaften unter dem allgemeinen Namen Biologische Chemie vereint.

Methoden der pathologischen Physiologie

Thema und Methoden der Physiologie sind eng verwandte und voneinander abhängige Konzepte. Eine normale Wissenschaft, die einen gesunden lebenden Organismus untersucht, ist jedoch nicht alles. Es gibt auch Pathophysiologie oder Pathologie, die die Verletzung lebenswichtiger Prozesse, ihren Verlauf, die Auswirkungen auf den Körper als Ganzes und jedes seiner Organe usw. untersucht. Daher hat diese Disziplin ihre eigenen Möglichkeiten, die identifizierten Probleme zu untersuchen.

Was sind diese Methoden der Physiologie?

1. Modellierung. Es ist in zwei Gruppen unterteilt: an einem lebenden Studienobjekt und invitro, also ein künstliches physikalisches System. Um ein Modell des pathogenen Prozesses zu erstellen, werden ein Computer oder mathematische Berechnungen auf Papier verwendet. Auch hierfür werden häufig die üblichen logischen Schlussfolgerungen und Schlussfolgerungen verwendet. Das Modell wird in der Regel aufgrund der erh altenen theoretischen Daten zu einer beliebigen Frage aufgebaut.
2. Theoretische Analyse. Auf der Grundlage der Daten, die bei Laboruntersuchungen des Materials (lebendes Objekt) gewonnen wurden, wird eine Theorie aufgestellt. Es enthält hypothetische Antworten auf die Fragen: „Was ist der Patient? Wie läuft der pathologische Prozess ab? Wie ist sein Zustand und Ausmaß der Beeinflussung?
3. Klinische Forschung. Obligatorische Methode, ohne die die Existenz aller anderen unmöglich ist. Schließlich entsteht theoretisches Wissen gerade auf der Grundlage der Ergebnisse der Klinik des Patienten. Für diese Methode werden eine Reihe verwandter Techniken verwendet:

• biochemisch;
• chemisch;
• physisch;
• histochemisch;
• morphologisch;
• Statistik und andere.

Nur auf der Grundlage des mit allen Methoden gewonnenen Materials kann der Arzt eine Diagnose stellen und eine Behandlung verschreiben.

Pflanzenphysiologie

Dies ist die Wissenschaft von der Lebenstätigkeit (Funktion) pflanzlicher Organismen. Wir sprechen über alle Lebensformen: von Einzellern bis zu höheren, einschließlich Algen. Die Aufgaben von Pflanzenphysiologen sind wie folgt:

• Untersuchung und Identifizierung der Funktionsmechanismen von Pflanzen;
• Schaffung theoretischer Grundlagen für die Möglichkeit der Photosynthese unter künstlichen Bedingungen;
• ein Modell erstellen, das die Essenz der Methodik widerspiegelt, um höhere Erträge bei wichtigen Nutzpflanzen zu erzielen.

Natürlich sind die Aufgaben gar nicht so einfach. Schließlich sind Pflanzen echte Lebewesen, in denen genau wie beim Menschen jede Sekunde Hunderte von biochemischen Reaktionen ablaufen. Der Physiologe muss jeden von ihnen studieren. Pflanzen atmen, ernähren sich, führen Photosynthese durch, vermehren sich, wachsen und entwickeln sich - das sind normale Lebensformen für jedes Lebewesen. Das Studium all dieser Prozesse ist die Aufgabe der Physiologen.

Das Problem der Photosynthese unter künstlichen Bedingungen zu lösen bedeutet, den Menschen Zugang zu einer riesigen potenziellen Nahrungsquelle zu verschaffen. Denn dann wird der Hunger in der Welt verschwinden, die Lebensqualität der Menschen deutlich steigen. Aber bisher ist dieses Problem noch nicht vollständig gelöst, obwohl viele Probleme im Bereich der photochemischen Seite des Prozesses bereits gelöst wurden.

Methoden dieser Wissenschaft

Pflanzenphysiologie grenzt eng an folgende moderne Wissenschaften:

• Biotechnologie;
• Molekularbiologie;
• Gentechnik;
• Biophysik;
• Zelltechnik.

Dies spiegelt sich natürlich in den Methoden wider, mit denen Studien an Pflanzenorganismen durchgeführt werden. Die Methoden der Pflanzenphysiologie sind also wie folgt.

1. Anbau.
2. Methoden des Lichts undElektronenspektroskopie.
3. Elektrochemisch.
4. Optikoakustisch.
5. Chromatographie.
6. Spektralfotometrisch.

Offensichtlich zielen alle darauf ab, numerische Indikatoren zu messen: Produktivität, Gewicht, Wachstum, Entwicklung, Ergebnisse des Kunststoff- und Energiestoffwechsels. Was können solche Methoden lösen? Sehr wichtige landwirtschaftliche Aufgaben wie:

• Pflanzenzucht;
• erh alten heterotische Formen;
• Einführung;
• Akklimatisierung;
• Zonierung von Sorten;
• künstliche Bewässerung;
• Pflanzenanbaugebiete.

Daher ist die Pflanzenphysiologie eine weitere grundlegende biologische Wissenschaft, die eine wichtige Rolle im menschlichen Leben spielt.