МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА
Экспериментальная и клиническая физиология располагают большим количеством методов изучения функций организма. Наряду с классическими в настоящее время широко применяются электрофизиологические и другие современные методы.
Появлению их предшествовал общий прогресс физики, химии, радиоэлектроники и вычислительной техники, который привел к созданию мощной усилительной и точной регистрирующей аппаратуры. Комплексное применение этих методов дает возможность изучать как основные закономерности деятельности, так и специфические особенности различных систем организма и их отдельных структурных элементов.
Физиология возникла как наука экспериментальная. Богатейший набор фактов был получен в результате непосредственного изучения процессов жизнедеятельности живых организмов. На первых этапах развития физиологии основным методом исследования был метод наблюдения. Низкий уровень развития естествознания и техники не давал иных возможностей для исследования функций организма. Тем не менее методом наблюдения были открыты общая схема кровообращения (У. Гарвей); капилляры (Г. М. Мальпиги); принцип рефлекторной деятельности (Р. Декарт); закон сохранения материи (М. В. Ломоносов); «животное электричество» (Л. Галь-вани) и др.
Метод наблюдения не утратил значения и в настоящее время, особенно при изучении целостных поведенческих актов. Вместе с тем метод наблюдения субъективен и позволяет фиксировать малое количество (1—3) медленно изменяющихся параметров, устанавливая лишь качественную сторону явления.
В современных условиях в процессе исследования животных и человека используют сложные приборы, точно улавливающие и регистрирующие количественные изменения многих параметров. Такой подход позволяет получить целостное представление о динамике функций организма, их взаимосвязи, взаимовлиянии и интеграции в адаптивном поведении.
Метод раздражения позволяет исследовать функциональное значение различных органов. Смысл этого метода заключается в том, что нанося различные (химические, механические, электрические и др.) раздражения на те или иные органы или структуру, можно наблюдать ответные реакции организма, его органов и систем, возникновение и характер распространения нервных процессов.
В настоящее время широко используют электрическое раздражение. В качестве раздражителя электрический ток удобен тем, что его легко дозировать и при умеренных его величинах, достаточных для стимуляции, не происходит повреждения живых тканей. Метод раздражения позволил сделать важнейшие открытия в физиологии и широко используется в современной нейрофизиологии.
Метод изоляции. На ранних этапах развития физиологии было важно понять роль отдельных органов в деятельности организма, особенности и закономерности их функции.
Этим целям служит метод полной и частичной изоляции органов.
Частичной изоляции органов достигают путем денер-вации, т. е. разобщения их нервных связей с другими органами и системами организма. Сохранение жизненных свойств этих органов обеспечивают сохраненные сосудистые связи (следовательно, гуморальные корреляции остаются в силе).
Основным приемом денервации является перерезка всех видимых нервных ветвей. При этом необходимо иметь в виду, что часть нервных волокон проходит в поверхностном адвентициальном слое кровеносных сосудов, а также в более глубоких слоях стенки сосудов, в толще фиброзных капсул органов и т. д. Для полноты изоляции применяют обработку сосудов, капсул органов 5 —10% раствором фенола, который вызывает необратимую денатурацию белковых компонентов, в том числе и нервных элементов. К таким приемам прибегают, например, при частичной изоляции почки, селезенки и др.
Наиболее надежным способом изоляции является удаление органа из организма и создание условий для его переживания. Она применяется для выявления функциональных свойств отдельных органов, исследования их биохимической (секреторной) деятельности, определения реакций на химические вещества и т. д. в тех случаях, когда необходимо устранить возможно большее количество неконтролируемых параметров.
Условия для переживания создают, помещая объект во влажную камеру (мышца, нерв пойкилотермных животных) или осуществляя перфузию органа кровью или кровезамещающими растворами, нагретыми до 37° С. Обязательным условием успешной перфузии является освобождение органа от крови во избежание тромбоза малых сосудов.
В наиболее простом варианте перфузии достаточно ввести канюлю в артерию органа и создать необходимое давление раствора. Перфузат, пройдя по сосудам органа, будет вытекать из пересеченных вен. В ряде случаев создают сложные системы замкнутого цикла с устройствами оксигенации, термостабилизации, ионообмена и т. д. К описанным приемам прибегают при полной изоляции органов гомойотермных животных (мышца, почка, селезенка, печень, сердце и т. д.).
Метод разрушения, экстирпации тех или иных отделов ЦНС, изоляция и удаление различных органов дают информацию о функциональном значении этих отделов и органов и о характере их взаимодействия. Наиболее выраженные последствия выпадения или ослабления отдельных физиологических функций организма наступают после подобных оперативных вмешательств на ЦНС, таких, как удаление того или иного отдела, центра, проводникового пути и т. д.
Разрушение структур ЦНС достигается разными способами: механическим (иглой, скальпелем), термическим (замораживанием или термокоагуляцией нервной ткани), электрическим (электролитическим разрушением отдельных участков ЦНС, путем пропускания электрического тока через электроды, введенные в эти участки ЦНС), рентгеновским и лазерным излучением, ультразвуком и т. д. Недостатком метода является грубое нарушение целостности нервной системы, организма с глубокой, подчас необратимой, последующей инвалидизацией экспериментального животного. Все описанные методики используются главным образом в так называемых острых опытах, требующих применения наркоза и сложных хирургических вмешательств. Каждый такой эксперимент по существу представляет собой пытку и казнь подопытного животного и является грубым воздействием на организм, резко нарушающим нормальное течение физиологических процессов. Вследствие этого огромное значение для физиологии имело введение И. П. Павловым метода так называемого хронического эксперимента, позволяющего изучать характер физиологических процессов в целом неповрежденном организме при естественных условиях его существования. Если допавловская физиология была наукой аналитической, расчленявшей организм на отдельные структуры, органы и процессы, то И. П. Павлов создал принципиально новую физиологию — физиологию целостного организма в его неразрывном единстве с окружающей средой, представляющую собой теоретическую основу медицины. И. П. Павлов предложил для этого специальные методические приемы: предварительное наложение фистул, выведение протоков желез и т. д. с помощью специальных предварительных хирургических вмешательств (физиологическая хирургия).
Сегодня для этих же целей используют и другие методические приемы, основанные на достижениях современной радиоэлектроники, ядерной физики, оптики, акустики и других наук. Эти методические приемы позволяют изучать физиологические процессы в целостном организме без всякого предварительного хирургического вмешательства, поэтому они нашли широкое применение для изучения физиологических процессов непосредственно у человека, что повсеместно используется и в клинике, в так называемой функциональной диагностике. Многие из таких новых методик описаны в настоящем практикуме.
Дата добавления: 2015-12-15 | Просмотры: 1035 | Нарушение авторских прав
|