Соматична рефлекторна дуга вегетативна рефлекторна дуга

	Руховий нейрон

Проста рефлекторна дуга двохнейронна: аферентний (чутливий) і еферентний (руховий). В більшості вони багатонейронні і утворюють нервові центри в різних відділах нервової системи. Рецептор приймає подразнення і трансформує енергію подразнення в нервовий імпульс. Рецептор дуже специфічний до подразника.

Рецептори є:

1) екстерорецептори подразнюються факторами зовнішнього середовища, рецептори шкіри, ока, вуха, слизової оболонки носа, рота);

2) інтерорецептори, подразнюються факторами внутрішнього середовища, (рецептори внутрішніх органів, судин);

3) пропріорецептори, реагують на зміну положення частин органів у просторі

(рецептори м’язів, сухожилок, зв'язок, суглобових сумок);

4) вісцерорецептори, (подразнюються внутрішні органи);

5) хеморецептори, (подразнюються хімічними речовинами);

6) барорецептори, подразнюються від зміни тиску;

7) терморецептори, подразнюються зміною температури;

8) рецептори дотику та ін.

Ефектори – виконавчий орган, який відповідає на подразнення. Виконавчий орган може бути м’яз або залоза. Тому ефектори бувають нервово - м’язеві, та нервово – залозисті.

Рефлекси бувають: безумовні (БР) або вроджені, умовні (УР) або набуті на протязі життя. Рефлекси бувають соматичні, реакція органів відчуттів та скелетних м’язів, автономні (вегетативні) реакції внутрішніх органів. Рефлекси забезпечують нервову регуляцію організму, єдність організму та пристосованість організму до довкілля.

Клітина, орган, система органів, організм може знаходитися в стані фізіологічного спокою або активності. Для забезпечення даного стану існують рівні нейрогормональної регуляції.

а) внутрішньоорганний - організується продуктами метаболізму, біологічно

активними речовинами, місцевими рефлекторними механізмами та

забезпечує гомеостатичні умови для функціювання органа;

б) внутрішньосистемний –організується БР і гормонами, який забезпечує

узгодження всіх функцій органів даної системи;

в) міжсистемний – організовується БР, УР і гормонами, забезпечує міжсистемні

зв’язки для адаптації.

Складний нейрегуляторний механізм включає:

Зворотний зв'язок

Регуляторний Рецептор Регуляторний Об’єкт

параметр сприймає параметр апарат дослідження

нервово – гуморальний

центр

Регуляторний апарат включає зворотний зв'язок, який є позитивним і негативним. Позитивний –при збільшенні параметра дія посилюється. Негативний при збільшенні параметра приводить до зниження функціонального

стану органа. Негативний зворотний зв’язок самий типовий для організму.

П.К.Анохін створив вчення про функціональні системи. Функціональна система – це тимчасовий набір нервових центрів, органів об’єднаних в єдине ціле корисне для організму результатом, який утворює дана система під час адаптації. Корисний результат: нормалізація артеріального тиску, руховий акт пристосований, поведінчата реакція.

Функціональна система включає:

корисний результат виконавчі органи

еферентні шляхи

подразник акцептор результату (прогноз) програма дій

↓

рецептор потреба + пам’ять

↓ ↑ ↑

аферентні шляхи → центри головного мозку

Рецептор; 2) провідникову частину; 3) нервових центрів; 4) провідникова

частина; 5) набір органів, який забезпечує зворотній зв'язок.

Рецептори подразнюються, передають нервовий імпульс в нервові центри, які формують програму дії на основі потреби і пам’яті, а також прогноз результату (акцептор); програму передають на виконавчі органи.

Виконавчі органи дають корисний результат, який по зворотним зв’язкам звіряється з акцептором результату. Якщо результат не співпадає з акцептором виникає відхилення його, і відбувається збурення всієї системи, яка підключає для вирішення потреби інші системи центри для організації корисної дії.

Самостійна робота «Історія розвитку фізіології та відкриття»

Фізіологія, як наука народилася експериментально. Батьком фізіології вважається В. Гарвей, який у 1628 році внаслідок спостереження і експериментів відкрив систему кровообігу, видав працю «Анатомічне дослідження про рух серця, крові у тварин».

З розвитком виробництва, суспільства, розширювалися можливості експерименту. Були відкриті капіляри (М. Мальпігі), сформульовані принципи рефлекторної діяльності нервової системи (Декарт), вимірювання артеріального тиску (Хелс), сформульований закон збереження енергії (Ломоносов), відкриття кисню (Прістлі), процесів горіння і газообміну (Лавуазьє), електричних потенціалів живих тканин (Гальвані).

Найбільший внесок у розвиток фізіології внесли:

Ві́ льям Га́ рвей — англійський лікар і природознавець, засновник сучасної фізіології та ембріології.

Гарвей створив вчення про кровообіг, зокрема довів, що серце є активним м'язовим осередком кровообігу і що кров рухається в одному напрямі по замкнутій системі кровоносних судин. Описав мале і велике кола кровообігу.

У 1616 році Гарвей вперше висловив переконання, що кров в людському організмі безперервно рухається, або як він виразився – циркулює. На цій лекції він давав звіт про свої кропіткі анатомічні дослідження, які повністю переконали його в тому, що кров в кровоносних судинах знаходиться в безперервному русі, завжди в одному і тому ж напрямі, і що центральною точкою кровообігу є серце. Таким чином, Гарвей спростував теорію Галена про те, що центром кровообігу є печінка.

Протягом наступних десяти років Гарвей вів багато чисельні спостереження і, нарешті, в 1628 році випустив з друку важливу працю, озаглавлену «Анатомічне дослідження про рух серця і крові у тварин». У цій книзі Гарвей точно описав роботу серця, розрізнив малий і великий круг кровообігу. Він писав, що під час скорочення серця кров з лівого шлуночку поступає в аорту, а звідти по судинах все меншим і меншим доходить до всіх куточків тіла.

Рене Декарт (1596-1650) – французький вчений, сформував поняття про рефлекс і принцип рефлекторної діяльності. Схема рефлексу зводилася до механічної реакції організму на подразнення. В уявленні Декарта організм тварини чи людини був машиною, механізмом. При такому розумінні живе тіло не вимагало більше втручання душі; функції «машини тіла», до яких відносяться «сприйняття, відображена ідей, утримання ідей в пам'яті, внутрішні прагнення... здійснюються в цій машині як рух коліщат годинника».

Поряд з ученням про тіло як механізм розроблялася проблема афектів (пристрастей) як тілесних станів, які є регуляторами психічного життя. Термін «пристрасть», або «афект», в сучасній психології вказує на певні емоційні стани.

Клод Берна́ р (1813—1878) — французький медик, дослідник процесів внутрішньої секреції, засновник ендокринології. Розробив концепцію гомеостазу. Його формулювання «Постійність внутрішнього середовища — застава вільного і незалежного життя» залишається актуальною і в даний час.

Еміль Генріх Дюбуа-Реймон (1818 — 1896) — німецький фізіолог, філософ, іноземний член-кореспондент Петербурзької АН (1892). Засновник електрофізіології — встановив ряд закономірностей, що характеризують електричні явища в м'язах і нервах. Автор молекулярної теорії біопотен ціалів. Представник механістичного матеріалізму.

В.Кеннон (1871-1945) – американський фізіолог. Основні його праці присвячені ролі симпатичної нервової системи і гормонів мозкового шару наднирників у формуванні емоцій і підтриманні постійності внутрішнього середовища організму. Цю постійність він назвав гомеостазом. Концепція гомеостазу базується на передумові, що кожен показник життєдіяльності організму (наприклад рівень кров’яного тиску, температура тіла, вміст глюкози в крові) підтримується у вузькому діапазоні норми. При відхиленні його за межі норми спрацьовують механізми корекції, спрямовані на відновлення порушеного балансу. У такий спосіб забезпечується виживання організму в умовах змінного навколишнього середовища.

Сєченов Іван Михайлович (1829 —1905) — видатний фізіолог, психолог і мислитель-матеріаліст, який започаткував фізіологічну школу. В «Тезах», що передували докторській дисертації, Сєченов висунув положення про своєрідність рефлексів, центри яких знаходяться в головному мозоку, і ряд ідей, що сприяли подальшому вивченню їм головного мозоку. У 1862 р. в паризькій лабораторії К.Бернара Сєченов експериментально перевірив гіпотезу про вплив центрів головного мозку на рухову активність (феномен центрального гальмування, описаний ним у 1863 р., був названий «сеченівськім гальмуванням»). Початком наукового етапу вивчення мозку і психічної діяльності людини стала робота І. М. Сєченова «Рефлекси головного мозку». У ній уперше було висунуто і теоретично обґрунтоване положення про те, що «усі психічні акти по способу свого походження суть рефлекси». Разом з тим рівень знань про мозок у той час не дозволив підкріпити його об'єктивними фактами. Тому Сєченов писав: «...повинен прийти, нарешті, час, коли люди зможуть так само легко аналізувати зовнішні прояви діяльності мозку, як аналізує тепер фізик музичний акорд чи явища, викликані вільним падінням тіла».

Па́ влов Іва́ н Петро́ вич (1849 —1936) — фізіолог, творець науки про вищу нервову діяльність і уявлень про процеси регуляції травлення; засновник найбільшої російської фізіологічної школи; лауреат Нобелівської премії в галузі медицини і фізіології у 1904 «За роботу з фізіології травлення». Павлов понад 10 років присвятив тому, щоб отримати фістулу (отвір) шлунково-кишкового тракту. Зробити таку операцію було надзвичайне важко, оскільки сік, що виливався із кишечника, перетравлював сам кишечник і черевну стінку. Павлов так зшивав шкіру і слизову оболонку, вставляв металеві трубки і закривав їх пробками, щоб жодних ерозій не було, і він міг отримувати чистий шлунковий сік по всій довжині шлунково-кишкового тракту — від слинної залози до товстої кишки, що він і проробив на сотнях піддослідних тваринах.

Проводив досліди із уявним годуванням (переріз стравоходу таким чином, що їжа не потрапляла до шлунку) і уявною дефекацією (кільцювання кишковика шляхом зшивання кінця товстої кишки із початком дванадцятипалої). Завдяки цьому здійснив низку відкриттів у галузі рефлексів виділення шлункового і кишкового соків.

За 10 років Павлов, по суті, наново створив сучасну фізіологію травлення. У 1903 році 54-річний Павлов прочитав доповідь на міжнародному фізіологічному конгресі у Мадриді. А наступного, 1904 року, Павлову було присуджено Нобелівську премію за дослідження функцій головних травних залоз — він став першим російським Нобелівським лауреатом.

У Мадридській доповіді (російською мовою) І.П. Павлов уперше сформулював принципи фізіології вищої нервової діяльності, якій він і присвятив наступні 35 років свого життя. Такі поняття як підкріплення (англ. reinforcement), безумовний і умовний рефлекси (англ. conditional) стали основними поняттями науки про поведінку.

Анохін Петро Кузьмич (1898 —1974) — радянський фізіолог, творець теорії функціональних систем. Їм були сформульовані теорія сну і неспання, біологічна теорія емоцій, запропонована оригінальна теорія голоду і насичення, отримала завершений вигляд теорія функціональної системи, дано нове трактування механізму внутрішнього гальмування, відбите в монографії «Внутрішнє гальмування як проблема фізіології».

Мечников Ілля Ілліч (1845—1916) — український, російський і французький науковець, один з основоположників еволюційної ембріології, імунології та мікробіології.

Розробив теорії зародкових листків, походження багатоклітинних організмів.

Відкрив явище фагоцитозу, розробив фагоцитарну теорію імунітету (1883).

«Мечников -засновник клітинної (фагоцитарної) теорії імунітету — вважав, що основну захисну функцію організму мають наші клітини — лейкоцити. Інший вчений — німецький імунолог Пауль Ерліх — був засновником гуморальної теорії імунітету і вважав, що основну захисну функцію в організмі здійснюють антитіла, які виробляються у відповідь на пошкодження організму. Сьогодні вже доведено, що в людини є і клітинний, і гуморальний імунітет. І не можна сказати, що важливіше, а що вторинне, — пояснює директор Національного музею історії медицини Вадим Шипулін. — Тож 1908 року Нобелівський комітет прийняв дуже мудре рішення — він присудив одну Нобелівську премію двом непримиренним противникам: Іллі Мечникову і Паулю Ерліху».

«Фагоцитарна теорія, створена понад чверть століття тому, протягом багатьох років активно заперечувалася з усіх боків, — сказав у нобелівській промові у Стокгольмі Ілля Мечников. — Тільки останнім часом вона була визнана багатьма вченими всіх країн. Тому можна сподіватися, що в майбутньому у медицині винайдуть ще не один засіб, щоб використовувати фагоцитоз в інтересах здоров'я».

Проект «Геном людини»

Почався у 1990 році під керівництвом Джеймса Уотсона під егідою Національної організації охорони здоров’я. Повністю був завершений у 2003 роцірозшифровкою генома людини. Знання генома людини дає можливість індивідуально проводити профілактику і лікування хвороб не генетичному рівні.

Українська фізіологічна школа

А. Бек (1863— 1942 рр.)- завідувач кафедри фізіології Львівського університету. Дослідженнями електричних явищ в центральній нервовій системі були одержані нові дані по локалізації центрів окремих функцій в корі півкуль великого мозку, обґрунтовані деякі питання електроенцефалографії.

Данилевський Василь Якович (1852 —1939) — першовідкривач збудників багатьох хвороб людини (кровопаразитів), засновик першого в Російській імперії наукового видання «Физиологический сборник».

Світову славу ще молодому вченому принесли блискучі дослідження фізіології центральної нервової системи (установив наявність у головному мозку кіркових центрів, які регулюють діяльність внутрішніх органів), електрофізіології (першим у Росії провів досліди з реєстрації біоелектричних явищ у головному мозку собаки), ендокринології, гістології. Одним із перших почав вивчати фізіологічні аспекти гіпнозу у людини і тварин.

Чаговец Василь Юрійович [1873—1941], радянський фізіолог, академік АН УРСР (1939). З 1910 професор і завідувач к афедрою фізіології медичного факультету Київського університету (пізніше за Київський медичний інститут). Основні праці по електрофізіології. Досліджував физико-хімічну природу електричних потенціалів в живих тканинах і механізм електричного роздратування останніх, вперше застосувавши для пояснення цих процесів теорію електролітичної дисоціації. Іонна теорія походження біоелектричних явищ Чаговца мала велике значення для розвитку подальших досліджень механізму виникнення біопотенціалів. У 1906 розвинув конденсаторну теорію електричного роздратування живих тканин і дав физико-хімічне пояснення дратівливої дії електричного струму. Чаговец експериментально показав, що живі тканини поляризуються під впливом електричного струму, визначив величини електричної ємкості для деяких тканин.

Фольборт Георгій (1885—1960) — фізіолог родом з Петербургу, дійсний член АН УРСР (з 1951). Закінчив Петербурзьку Військову Медичну Академію (1909). З 1926 працював в Україні: завідувач кафедри фізіології Харківс ького медичного інституту, з 1946 — професор Київського медичного інституту і співробітник інституту фізіології ім. О. Богомольця АН УРСР. Головні праці присвячені проблемам травлення, кровообігу, вищої нервової системи.

Богомо́ лець О лекса́ ндр Олекса́ ндрович (1881 —1946) — основоположник школи патофізіологів і науковий організатор. Праці Богомольця сприяли розвиткові майже всіх галузей патологічної фізіології. Вони стосувалися питань ендокринології, порушення обміну речовин, імунітету й алергії, раку, патології кровообігу (зокрема гіпертонії), патогенезу шоку, механізму дії переливання крові, старіння організму тощо. Основною ідеєю багатьох праць Богомольця є висунуте ним положення про те, щ о виникнення, перебіг і кінець захворювання залежать не тільки від причини, яка викликала хворобу, а й від здатності організму до опору, тобто від його реактивності. Остання, на думку Богомольця, зумовлюється станом нервової системи і сполучної тканини. Богомолець створив вчення про фізіологічну систему сполучної тканини, до якої включав різноманітні сполучнотканинні клітини та міжклітинні утворення. Богомолець вважав, що така система виконує в організмі кілька функцій: захисну (фагоцитоз і утворення антитіл), пластичну (загоювання ран, виразок, зростання переломів кісток та ін.) і трофічну (участь в обміні речовин). З метою підвищення функцій сполучної тканини при ряді захворювань, що перебігають зі зниженням цих функцій, Богомолець запропонував спеціальну сироватку (АЦС). Велике значення мають також праці Богомольця, присвячені переливанню крові. В них доведено, що переливати кров доцільно не тільки при її нестачі, а й з метою підвищення реактивності організму.

В останні роки життя Богомолець багато уваги приділяв питанням старіння організму. Він, як і Ілля Мечников, вважав, що людина за своєю природою може жити 125—150 років; старіння, що наступає у 60—70 років, — передчасне і зумовлюється несприятливими умовами життя та захворюваннями. Богомолець підкреслював, що соціальні й економічні умови для боротьби за продовження життя людини можуть бути створені тільки при соціалізмі. Велика заслуга Богомольця полягає також і в тому, що він першим з радянських вчених почав перебудову патологічної фізіології на основах діалектичного матеріалізму.

Комісаре́ нко Васи́ ль Па́ влович (1907 —1993) — український ендокринолог та патофізіолог, академік АМН України та академік НАН України, організатор і директор Інституту ендокринології та обміну речовин. Головні наукові праці присвячені проблемі механізму дії гормонів. В. Комісаренко є засновником української школи ендокринологів. Основні наукові праці: «Гормоны коры надпочечников и их роль в физиологических и патологических процессах организма» (1956); «Спленин» (1961); «Ингибиторы функции коры надпочечных желез» (1972); «Молекулярные механизмы действия стероидных гормонов» (1986).

Костюк Платон Григорович (1924 —2010) — директор Інститута фізіології імені Богомольця НАНУ. Вперше в Україні застосував мікроелектродну техніку для дослідження структурно-функціональної організації нервових центрів та біофізичних і молекулярних механізмів збудження та гальмування в нервових клітинах, розробив методику внутріклітинного діалізу соми нервової клітини та застосував її для дослідження мембранних і молекулярних механізмів цієї клітини. Зробив істотний вклад в розкриття гомеостазу іонів кальцію в нервових клітинах і його порушень при мозковій патології, ішемії/гіпоксії, епілепсії, цукровому діабеті, больових синдромах, фенілкетонурії. Автор понад 400 наукових публікацій, з них 8 монографій, 3 підручників, співавтор відкриття, 7 винаходів.

Базовий рівень знань:

1. Визначення фізіології.

2. Основні поняття: функція, норма, подразнення, реакція.

3. Методи дослідження фізіології.

4. Експеримент, види, етапи.