Μέθοδοι φυσιολογικής έρευνας. Η φυσιολογία ως επιστήμη

Μεθοδολογία -ένα σύνολο χειρισμών, η εφαρμογή των οποίων παρέχει τα απαραίτητα αποτελέσματα σύμφωνα με την εργασία.

Αναλυτική-συνθετική μέθοδος έρευνας- ένας τρόπος ολιστικής μελέτης της λειτουργίας του σώματος, στην ενότητα και τη διασύνδεση όλων των συστατικών του.

Μέθοδοι έρευνας στη φυσιολογία

Για τη μελέτη των διαφόρων διεργασιών και λειτουργιών ενός ζωντανού οργανισμού, χρησιμοποιούνται μέθοδοι παρατήρησης και πειράματος.

επιτήρηση -μια μέθοδος λήψης πληροφοριών με άμεση, κατά κανόνα, οπτική καταγραφή φυσιολογικών φαινομένων και διεργασιών που συμβαίνουν υπό ορισμένες συνθήκες.

Πείραμα- μέθοδος απόκτησης νέων πληροφοριών σχετικά με τις σχέσεις αιτίου-αποτελέσματος μεταξύ φαινομένων και διεργασιών υπό ελεγχόμενες και ελεγχόμενες συνθήκες. Ένα οξύ πείραμα είναι ένα πείραμα που εφαρμόζεται για σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. Ένα χρόνιο πείραμα είναι ένα πείραμα που διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα (ημέρες, εβδομάδες, μήνες, χρόνια).

Μέθοδος Παρατήρησης

Η ουσία αυτής της μεθόδου είναι να αξιολογήσει την εκδήλωση μιας ορισμένης φυσιολογικής διαδικασίας, τη λειτουργία ενός οργάνου ή ιστού σε φυσικές συνθήκες. Αυτή είναι η πρώτη μέθοδος που ξεκίνησε στην αρχαία Ελλάδα. Στην Αίγυπτο, κατά τη διάρκεια της μουμιοποίησης, τα πτώματα άνοιξαν και οι ιερείς ανέλυσαν την κατάσταση διαφόρων οργάνων σε σχέση με προηγουμένως καταγεγραμμένα δεδομένα σχετικά με τον παλμό, την ποσότητα και την ποιότητα των ούρων και άλλους δείκτες στους ανθρώπους που παρατήρησαν.

Επί του παρόντος, οι επιστήμονες, πραγματοποιώντας μελέτες παρατήρησης, χρησιμοποιούν στο οπλοστάσιό τους μια σειρά απλών και πολύπλοκων συσκευών (επιβολή συριγγίων, εμφύτευση ηλεκτροδίων), γεγονός που καθιστά δυνατό τον πιο αξιόπιστο προσδιορισμό του μηχανισμού λειτουργίας των οργάνων και των ιστών. Για παράδειγμα, παρατηρώντας τη δραστηριότητα του σιελογόνου αδένα, μπορεί κανείς να προσδιορίσει πόσο σάλιο εκκρίνεται σε μια συγκεκριμένη περίοδο της ημέρας, το χρώμα, την πυκνότητά του κ.λπ.

Ωστόσο, η παρατήρηση ενός φαινομένου δεν απαντά στο ερώτημα πώς πραγματοποιείται αυτή ή εκείνη η φυσιολογική διαδικασία ή λειτουργία.

Η μέθοδος παρατήρησης χρησιμοποιείται ευρύτερα στη ζωοψυχολογία και την ηθολογία.

πειραματική μέθοδος

Ένα φυσιολογικό πείραμα είναι μια σκόπιμη παρέμβαση στο σώμα ενός ζώου προκειμένου να διαπιστωθεί η επίδραση διαφόρων παραγόντων στις μεμονωμένες λειτουργίες του. Μια τέτοια παρέμβαση μερικές φορές απαιτεί χειρουργική προετοιμασία του ζώου, η οποία μπορεί να είναι οξεία (ζωοτομία) ή χρόνια (πειραματική χειρουργική). Επομένως, τα πειράματα χωρίζονται σε δύο τύπους: οξεία (ζωοτομία) και χρόνια.

Η πειραματική μέθοδος, σε αντίθεση με τη μέθοδο παρατήρησης, σας επιτρέπει να μάθετε τον λόγο για την υλοποίηση μιας διαδικασίας ή μιας λειτουργίας.

ζωοτομίαπραγματοποιήθηκαν στα αρχικά στάδια της ανάπτυξης της φυσιολογίας σε ακινητοποιημένα ζώα χωρίς τη χρήση αναισθησίας. Αλλά από τον 19ο αιώνα στο οξύ πείραμα, χρησιμοποιήθηκε γενική αναισθησία.

οξύ πείραμαέχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν την ικανότητα προσομοίωσης διαφορετικών καταστάσεων και λήψης αποτελεσμάτων σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν το γεγονός ότι σε ένα οξύ πείραμα η επίδραση του κεντρικού νευρικού συστήματος στο σώμα αποκλείεται όταν χρησιμοποιείται γενική αναισθησία και παραβιάζεται η ακεραιότητα της απόκρισης του σώματος σε διάφορες επιρροές. Επιπλέον, τα ζώα πρέπει συχνά να υποβάλλονται σε ευθανασία μετά από ένα οξύ πείραμα.

Ως εκ τούτου, αναπτύχθηκαν μεταγενέστερες μέθοδοι χρόνιο πείραμα, στην οποία πραγματοποιείται μακροχρόνια παρακολούθηση των ζώων μετά από χειρουργική επέμβαση και ανάρρωση του ζώου.

Ο Ακαδημαϊκός Ι.Π. Ο Pavlov ανέπτυξε μια μέθοδο για την εφαρμογή συριγγίων σε κοίλα όργανα (στομάχι, έντερα, ουροδόχος κύστη). Η χρήση της τεχνικής του συριγγίου κατέστησε δυνατή την αποσαφήνιση των μηχανισμών λειτουργίας πολλών οργάνων. Κάτω από στείρες συνθήκες, ένα αναισθητοποιημένο ζώο υποβάλλεται σε χειρουργική επέμβαση που επιτρέπει την πρόσβαση σε ένα συγκεκριμένο εσωτερικό όργανο, εμφυτεύεται σωλήνας συριγγίου ή αφαιρείται ο αδένας πόρος και ράβεται στο δέρμα. Το ίδιο το πείραμα ξεκινά μετά την επούλωση του μετεγχειρητικού τραύματος και την ανάρρωση του ζώου, όταν οι φυσιολογικές διεργασίες επανέρχονται στο φυσιολογικό. Χάρη σε αυτή την τεχνική, κατέστη δυνατή η μελέτη της εικόνας των φυσιολογικών διεργασιών σε φυσικές συνθήκες για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η πειραματική μέθοδος, όπως και η μέθοδος παρατήρησης, περιλαμβάνει τη χρήση απλού και πολύπλοκου σύγχρονου εξοπλισμού, συσκευών που περιλαμβάνονται σε συστήματα σχεδιασμένα να επηρεάζουν ένα αντικείμενο και να καταγράφουν διάφορες εκδηλώσεις ζωτικής δραστηριότητας.

Η εφεύρεση του κυμογράφου και η ανάπτυξη μιας μεθόδου γραφικής καταγραφής της αρτηριακής πίεσης από τον Γερμανό επιστήμονα K. Ludwig το 1847 άνοιξε ένα νέο στάδιο στην ανάπτυξη της φυσιολογίας. Ο κυμογράφος κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση αντικειμενικής καταγραφής της υπό μελέτη διαδικασίας.

Αργότερα αναπτύχθηκαν μέθοδοι καταγραφής της συστολής της καρδιάς και των μυών (T. Engelman) και μια μέθοδος καταγραφής αλλαγών στον αγγειακό τόνο (πληθυσμογραφία).

σκοπός γραφική εγγραφήΤα βιοηλεκτρικά φαινόμενα έγιναν δυνατά χάρη στο γαλβανόμετρο χορδών, που εφευρέθηκε από τον Ολλανδό φυσιολόγο Einthoven. Ήταν ο πρώτος που κατέγραψε ηλεκτροκαρδιογράφημα σε φιλμ. Η γραφική καταγραφή των βιοηλεκτρικών δυναμικών χρησίμευσε ως βάση για την ανάπτυξη της ηλεκτροφυσιολογίας. Επί του παρόντος, η ηλεκτροεγκεφαλογραφία χρησιμοποιείται ευρέως στην πράξη και την επιστημονική έρευνα.

Ένα σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη της ηλεκτροφυσιολογίας ήταν η εφεύρεση των μικροηλεκτροδίων. Με τη βοήθεια μικροχειριστών, μπορούν να εγχυθούν απευθείας στο κύτταρο και να καταγραφούν τα βιοηλεκτρικά δυναμικά. Η τεχνική των μικροηλεκτροδίων κατέστησε δυνατή την αποκρυπτογράφηση των μηχανισμών παραγωγής βιοδυναμικού στις κυτταρικές μεμβράνες.

Ο Γερμανός φυσιολόγος Dubois-Reymond είναι ο ιδρυτής της μεθόδου ηλεκτρικής διέγερσης οργάνων και ιστών με χρήση επαγωγικού πηνίου για δοσομετρική ηλεκτρική διέγερση ζωντανών ιστών. Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικοί διεγέρτες για αυτό, επιτρέποντάς σας να λαμβάνετε ηλεκτρικούς παλμούς οποιασδήποτε συχνότητας και ισχύος. Η ηλεκτρική διέγερση έχει γίνει μια σημαντική μέθοδος για τη μελέτη των λειτουργιών οργάνων και ιστών.

Οι πειραματικές μέθοδοι περιλαμβάνουν πολλές φυσιολογικές μεθόδους.

Μετακίνηση(εκβολή) ενός οργάνου, για παράδειγμα, ενός συγκεκριμένου ενδοκρινικού αδένα, σας επιτρέπει να μάθετε την επίδρασή του σε διάφορα όργανα και συστήματα του ζώου. Η αφαίρεση διαφόρων τμημάτων του εγκεφαλικού φλοιού επέτρεψε στους επιστήμονες να ανακαλύψουν την επίδρασή τους στο σώμα.

Οι σύγχρονες εξελίξεις στη φυσιολογία οφείλονται στη χρήση της ηλεκτρονικής τεχνολογίας.

Εμφύτευση ηλεκτροδίουσε διάφορα μέρη του εγκεφάλου βοήθησε στην καθιέρωση της δραστηριότητας των διαφόρων νευρικών κέντρων.

Εισαγωγή ραδιομετάδοσηστο σώμα επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν το μεταβολισμό διαφόρων ουσιών σε όργανα και ιστούς.

Τομογραφική μέθοδοςΗ χρήση πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού είναι πολύ σημαντική για την αποσαφήνιση των μηχανισμών των φυσιολογικών διεργασιών σε μοριακό επίπεδο.

ΒιοχημικήΚαι βιοφυσικήΟι μέθοδοι βοηθούν στον εντοπισμό διαφόρων μεταβολιτών σε όργανα και ιστούς σε ζώα σε φυσιολογική κατάσταση και σε παθολογία με υψηλή ακρίβεια.

Η γνώση των ποσοτικών χαρακτηριστικών διαφόρων φυσιολογικών διεργασιών και η μεταξύ τους σχέση κατέστησε δυνατή τη δημιουργία τα μαθηματικά τους μοντέλα.Με τη βοήθεια αυτών των μοντέλων, οι φυσιολογικές διεργασίες αναπαράγονται σε έναν υπολογιστή και διερευνώνται διάφορες παραλλαγές αντιδράσεων.

Βασικές μέθοδοι φυσιολογικής έρευνας

Η φυσιολογία είναι μια πειραματική επιστήμη, δηλ. όλες οι θεωρητικές του διατάξεις βασίζονται σε αποτελέσματα πειραμάτων και παρατηρήσεων.

Παρατήρηση

Παρατήρησηχρησιμοποιήθηκε από τα πρώτα βήματα στην ανάπτυξη της φυσιολογικής επιστήμης. Κατά τη διεξαγωγή μιας παρατήρησης, οι ερευνητές δίνουν μια περιγραφική περιγραφή των αποτελεσμάτων της. Στην περίπτωση αυτή, το αντικείμενο της παρατήρησης βρίσκεται συνήθως σε φυσικές συνθήκες χωρίς ιδιαίτερες επιρροές σε αυτό από τον ερευνητή. Το μειονέκτημα της απλής παρατήρησης είναι η αδυναμία ή η μεγάλη πολυπλοκότητα απόκτησης ποσοτικών δεικτών και η αντίληψη γρήγορων διαδικασιών. Έτσι, στις αρχές του XVII αιώνα. Ο V. Harvey, αφού παρατήρησε το έργο της καρδιάς σε μικρά ζώα, έγραψε: «Η ταχύτητα της καρδιακής κίνησης δεν μας επιτρέπει να διακρίνουμε πώς συμβαίνει η συστολή και η διαστολή, και επομένως είναι αδύνατο να γνωρίζουμε σε ποια στιγμή και σε ποιο μέρος η επέκταση και εμφανίζεται συστολή».

Εμπειρία

Μεγαλύτερες ευκαιρίες από την απλή παρατήρηση στη μελέτη των φυσιολογικών διεργασιών θα δοθούν με τη ρύθμιση πειράματα.Όταν εκτελεί ένα φυσιολογικό πείραμα, ο ερευνητής θα δημιουργήσει τεχνητά συνθήκες για την αποκάλυψη της ουσίας και των προτύπων της πορείας των φυσιολογικών διεργασιών. Σε ένα ζωντανό αντικείμενο, μπορούν να εφαρμοστούν δοσολογημένες φυσικές και χημικές επιδράσεις, η εισαγωγή διαφόρων ουσιών στο αίμα ή τα όργανα και η καταγραφή μιας απόκρισης στις επιπτώσεις.

Τα πειράματα στη φυσιολογία χωρίζονται σε οξεία και χρόνια. Επιδράσεις σε πειραματόζωα σε οξέα πειράματαμπορεί να είναι ασυμβίβαστο με τη διατήρηση της ζωής των ζώων, για παράδειγμα, την επίδραση μεγάλων δόσεων ακτινοβολίας, τοξικών ουσιών, απώλεια αίματος, τεχνητή καρδιακή ανακοπή, διακοπή ροής αίματος. Μεμονωμένα όργανα μπορούν να αφαιρεθούν από ζώα για να μελετηθούν οι φυσιολογικές τους λειτουργίες ή η δυνατότητα μεταμόσχευσης σε άλλα ζώα. Για να διατηρηθεί η βιωσιμότητα, τα αφαιρούμενα (απομονωμένα) όργανα τοποθετούνται σε παγωμένα αλατούχα διαλύματα που έχουν παρόμοια σύνθεση ή τουλάχιστον ως προς την περιεκτικότητα των πιο σημαντικών ανόργανων ουσιών στο πλάσμα του αίματος. Τέτοια διαλύματα ονομάζονται φυσιολογικά. Μεταξύ των απλούστερων φυσιολογικών διαλυμάτων είναι ένα ισότοπο διάλυμα NaCl 0,9%.

Η εκτέλεση πειραμάτων με μεμονωμένα όργανα ήταν ιδιαίτερα δημοφιλής την περίοδο του 15ου - αρχές του 20ου αιώνα, όταν συσσωρεύονταν γνώσεις για τις λειτουργίες των οργάνων και τις επιμέρους δομές τους. Για τη δημιουργία ενός φυσιολογικού πειράματος, είναι πιο βολικό να χρησιμοποιείτε απομονωμένα όργανα ψυχρόαιμων ζώων που διατηρούν τις λειτουργίες τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Έτσι, μια απομονωμένη καρδιά βατράχου, πλυμένη με αλατούχο διάλυμα Ringer, μπορεί να συστέλλεται σε θερμοκρασία δωματίου για πολλές ώρες και να ανταποκρίνεται σε διάφορες επιρροές αλλάζοντας τη φύση της συστολής. Λόγω της ευκολίας προετοιμασίας και της σημασίας των πληροφοριών που λαμβάνονται, τέτοια απομονωμένα όργανα χρησιμοποιούνται όχι μόνο στη φυσιολογία, αλλά και στη φαρμακολογία, την τοξικολογία και άλλους τομείς της ιατρικής επιστήμης. Για παράδειγμα, το παρασκεύασμα απομονωμένης καρδιάς βατράχου (μέθοδος Straub) χρησιμοποιείται ως τυποποιημένο αντικείμενο για τον έλεγχο της βιολογικής δραστηριότητας στην παραγωγή παρτίδας ορισμένων φαρμάκων και την ανάπτυξη νέων φαρμάκων.

Ωστόσο, οι δυνατότητες ενός οξέος πειράματος είναι περιορισμένες όχι μόνο λόγω των ηθικών ζητημάτων που σχετίζονται με το γεγονός ότι τα ζώα κατά τη διάρκεια του πειράματος εκτίθενται στον πόνο και πεθαίνουν, αλλά και επειδή η μελέτη διεξάγεται συχνά κατά παράβαση των συστημικών μηχανισμών που ρυθμίζουν την πορεία φυσιολογικών λειτουργιών, ή σε τεχνητές συνθήκες - έξω από ολόκληρο τον οργανισμό.

χρόνια εμπειρίαστερείται ορισμένων από τα παραπάνω μειονεκτήματα. Σε ένα χρόνιο πείραμα, η μελέτη πραγματοποιείται σε ένα πρακτικά υγιές ζώο υπό συνθήκες ελάχιστης επίδρασης σε αυτό και ενώ σώζεται η ζωή του. Πριν από τη μελέτη, μπορούν να γίνουν επεμβάσεις στο ζώο για την προετοιμασία του για το πείραμα (εμφυτεύονται ηλεκτρόδια, σχηματίζονται συρίγγια για πρόσβαση στις κοιλότητες και τους αγωγούς των οργάνων). Τα πειράματα σε τέτοια ζώα ξεκινούν μετά την επούλωση της επιφάνειας του τραύματος και την αποκατάσταση των εξασθενημένων λειτουργιών.

Ένα σημαντικό γεγονός στην ανάπτυξη των μεθόδων φυσιολογικής έρευνας ήταν η εισαγωγή της γραφικής καταγραφής των παρατηρούμενων φαινομένων. Ο Γερμανός επιστήμονας K. Ludwig εφηύρε τον κυμογράφο και ήταν ο πρώτος που κατέγραψε διακυμάνσεις (κύματα) στην αρτηριακή πίεση σε ένα οξύ πείραμα. Κατόπιν αυτού, αναπτύχθηκαν μέθοδοι καταγραφής φυσιολογικών διεργασιών με χρήση μηχανικών γραναζιών (μοχλοί Engelmann), οδοντωτών τροχών αέρα (κάψουλα Marey), μέθοδοι καταγραφής της πλήρωσης αίματος των οργάνων και του όγκου τους (Mosso plethysmograph). Οι καμπύλες που λαμβάνονται σε τέτοιες εγγραφές ονομάζονται συνήθως κυμογράμματα.

Οι φυσιολόγοι επινόησαν μεθόδους συλλογής σάλιου (κάψουλες Lashley-Krasnogorsky), οι οποίες κατέστησαν δυνατή τη μελέτη της σύνθεσής του, τη δυναμική του σχηματισμού και της έκκρισης και, στη συνέχεια, τον ρόλο του στη διατήρηση της υγείας των στοματικών ιστών και την ανάπτυξη ασθενειών. Οι αναπτυγμένες μέθοδοι για τη μέτρηση της δύναμης πίεσης των δοντιών και την κατανομή της σε ορισμένες περιοχές της επιφάνειας των δοντιών κατέστησαν δυνατό τον ποσοτικό προσδιορισμό της δύναμης των μασητικών μυών, τη φύση της προσαρμογής της επιφάνειας μάσησης των δοντιών των άνω και κάτω δοντιών σαγόνια.

Ευρύτερες ευκαιρίες στη μελέτη των φυσιολογικών λειτουργιών του ανθρώπινου και ζωικού οργανισμού εμφανίστηκαν μετά την ανακάλυψη από τον Ιταλό φυσιολόγο L. Galvani των ηλεκτρικών ρευμάτων σε ζωντανούς ιστούς.

Η καταγραφή των ηλεκτρικών δυνατοτήτων των νευρικών κυττάρων, των διεργασιών τους, των επιμέρους δομών ή ολόκληρου του εγκεφάλου επέτρεψε στους φυσιολόγους να κατανοήσουν ορισμένους από τους μηχανισμούς της λειτουργίας του νευρικού συστήματος ενός υγιούς ατόμου και τις διαταραχές τους σε νευρολογικές παθήσεις. Αυτές οι μέθοδοι παραμένουν από τις πιο κοινές στη μελέτη των λειτουργιών του νευρικού συστήματος σε σύγχρονα φυσιολογικά εργαστήρια και κλινικές.

Η καταγραφή των ηλεκτρικών δυνατοτήτων του καρδιακού μυός (ηλεκτροκαρδιογραφία) επέτρεψε στους φυσιολόγους και τους κλινικούς ιατρούς όχι μόνο να κατανοήσουν και να μελετήσουν σε βάθος τα ηλεκτρικά φαινόμενα στην καρδιά, αλλά και να τα εφαρμόσουν στην πράξη για την αξιολόγηση του έργου της καρδιάς, την έγκαιρη ανίχνευση των διαταραχών της καρδιακές παθήσεις και παρακολούθηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας.

Η καταγραφή των ηλεκτρικών δυναμικών των σκελετικών μυών (ηλεκτρομυογραφία) επέτρεψε στους φυσιολόγους να μελετήσουν πολλές πτυχές των μηχανισμών διέγερσης και συστολής των μυών. Ειδικότερα, η ηλεκτρομυογραφία των μασητικών μυών βοηθά τους οδοντιάτρους να εκτιμήσουν αντικειμενικά την κατάσταση της λειτουργίας τους σε ένα υγιές άτομο και σε μια σειρά από νευρομυϊκές παθήσεις.

Η εφαρμογή μέτριων σε δύναμη και διάρκεια εξωτερικών ηλεκτρικών ή ηλεκτρομαγνητικών επιδράσεων (ερεθισμάτων) στους νευρικούς και μυϊκούς ιστούς δεν προκαλεί βλάβες στις υπό μελέτη δομές. Αυτό τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία όχι μόνο για την αξιολόγηση των φυσιολογικών αποκρίσεων σε επιρροές, αλλά και για θεραπεία (ηλεκτρική διέγερση μυών και νεύρων, διακρανιακή μαγνητική διέγερση του εγκεφάλου).

Βασισμένο στα επιτεύγματα της φυσικής, της χημείας, της μικροηλεκτρονικής, της κυβερνητικής στα τέλη του 20ου αιώνα. δημιουργήθηκαν προϋποθέσεις για την ποιοτική βελτίωση των μεθόδων φυσιολογικής και ιατρικής έρευνας. Μεταξύ αυτών των σύγχρονων μεθόδων, που κατέστησαν δυνατή τη διείσδυση ακόμη βαθύτερα στην ουσία των φυσιολογικών διεργασιών ενός ζωντανού οργανισμού, την αξιολόγηση της κατάστασης των λειτουργιών του και τον εντοπισμό των αλλαγών τους στα πρώιμα στάδια των ασθενειών, ξεχωρίζουν οι μέθοδοι έρευνας οπτικοποίησης. Πρόκειται για υπερηχογράφημα της καρδιάς και άλλων οργάνων, αξονική τομογραφία ακτίνων Χ, απεικόνιση της κατανομής βραχύβιων ισοτόπων στους ιστούς, μαγνητικό συντονισμό, εκπομπή ποζιτρονίων και άλλους τύπους τομογραφίας.

Για την επιτυχή χρήση των μεθόδων φυσιολογίας στην ιατρική, διατυπώθηκαν διεθνείς απαιτήσεις που έπρεπε να πληρούνται κατά την ανάπτυξη και εφαρμογή μεθόδων φυσιολογικής έρευνας στην πράξη. Μεταξύ αυτών των απαιτήσεων, οι πιο σημαντικές είναι:

• την ασφάλεια της μελέτης, την απουσία τραύματος και βλάβης στο υπό μελέτη αντικείμενο.
• υψηλή ευαισθησία, ταχύτητα αισθητήρων και συσκευών εγγραφής, δυνατότητα σύγχρονης καταγραφής πολλών δεικτών φυσιολογικών λειτουργιών.
• τη δυνατότητα μακροπρόθεσμης καταγραφής των μελετούμενων δεικτών. Αυτό καθιστά δυνατή την αποκάλυψη της κυκλικότητας της πορείας των φυσιολογικών διεργασιών, τον προσδιορισμό των παραμέτρων των κιρκάδιων (κιρκάδιων) ρυθμών, τον εντοπισμό της παρουσίας παροξυσμικών (επεισοδιακών) διαταραχών των διεργασιών.
• συμμόρφωση με τα διεθνή πρότυπα·
• οι μικρές διαστάσεις και το βάρος των συσκευών επιτρέπουν τη διεξαγωγή έρευνας όχι μόνο σε νοσοκομείο, αλλά και στο σπίτι, ενώ κάνετε δουλειά ή παίζετε αθλήματα.
• τη χρήση της τεχνολογίας των υπολογιστών και τα επιτεύγματα της κυβερνητικής για την καταγραφή και ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται, καθώς και για τη μοντελοποίηση φυσιολογικών διεργασιών. Όταν χρησιμοποιείτε τεχνολογία υπολογιστών, ο χρόνος που δαπανάται για την καταγραφή δεδομένων και τη μαθηματική επεξεργασία τους μειώνεται απότομα και καθίσταται δυνατή η εξαγωγή περισσότερων πληροφοριών από τα λαμβανόμενα σήματα.

Ωστόσο, παρά τα πολλά πλεονεκτήματα των σύγχρονων μεθόδων φυσιολογικής έρευνας, η ορθότητα του προσδιορισμού των δεικτών των φυσιολογικών λειτουργιών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα της εκπαίδευσης του ιατρικού προσωπικού, από τη γνώση της ουσίας των φυσιολογικών διεργασιών, τα χαρακτηριστικά των αισθητήρων και τις αρχές του λειτουργία των συσκευών που χρησιμοποιούνται, ικανότητα εργασίας με ασθενή, παροχή οδηγιών, παρακολούθηση της προόδου εφαρμογής τους και διόρθωση των ενεργειών του ασθενούς.

Τα αποτελέσματα των εφάπαξ μετρήσεων ή των δυναμικών παρατηρήσεων που πραγματοποιούνται από διαφορετικούς ιατρούς στον ίδιο ασθενή δεν ταιριάζουν πάντα. Επομένως, το πρόβλημα της αύξησης της αξιοπιστίας των διαγνωστικών διαδικασιών και της ποιότητας της έρευνας παραμένει.

Η ποιότητα της μελέτης χαρακτηρίζεται από την ακρίβεια, την ορθότητα, τη σύγκλιση και την αναπαραγωγιμότητα των μετρήσεων.

Το ποσοτικό χαρακτηριστικό ενός φυσιολογικού δείκτη που προσδιορίζεται κατά τη διάρκεια της μελέτης εξαρτάται τόσο από την πραγματική τιμή της παραμέτρου αυτού του δείκτη όσο και από έναν αριθμό σφαλμάτων που εισάγονται από τη συσκευή και το ιατρικό προσωπικό. Αυτά τα σφάλματα ονομάζονται αναλυτική μεταβλητότητα.Συνήθως απαιτείται η αναλυτική μεταβλητότητα να μην υπερβαίνει το 10% της μετρούμενης τιμής. Δεδομένου ότι η πραγματική τιμή του δείκτη στο ίδιο άτομο μπορεί να αλλάξει λόγω βιολογικών ρυθμών, καιρικών συνθηκών και άλλων παραγόντων, ο όρος μέσα σε μεμονωμένες παραλλαγές.Η διαφορά στον ίδιο δείκτη σε διαφορετικούς ανθρώπους ονομάζεται ενδοατομικές παραλλαγές.Το σύνολο όλων των σφαλμάτων και των διακυμάνσεων των παραμέτρων ονομάζεται συνολική μεταβλητότητα.

λειτουργική δοκιμή

Ένας σημαντικός ρόλος στη λήψη πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση και τον βαθμό παραβίασης των φυσιολογικών λειτουργιών ανήκει στα λεγόμενα λειτουργικά τεστ. Αντί του όρου "λειτουργική δοκιμή" χρησιμοποιείται συχνά "δοκιμή". Πραγματοποίηση λειτουργικών δοκιμών - δοκιμών. Ωστόσο, στην κλινική πράξη, ο όρος «δοκιμή» χρησιμοποιείται πιο συχνά και με ελαφρώς πιο εκτεταμένη έννοια από το «λειτουργικό τεστ».

λειτουργική δοκιμήπεριλαμβάνει τη μελέτη φυσιολογικών παραμέτρων στη δυναμική, πριν και μετά την εκτέλεση ορισμένων επιπτώσεων στο σώμα ή αυθαίρετων ενεργειών του υποκειμένου. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα λειτουργικά τεστ με δοσολογική σωματική δραστηριότητα. Οι δοκιμές πραγματοποιούνται επίσης με εφέ εισόδου, στα οποία αλλαγές στη θέση του σώματος στο διάστημα, καταπόνηση, αλλαγές στη σύνθεση αερίου του εισπνεόμενου αέρα, εισαγωγή φαρμάκων, ζέσταμα, ψύξη, κατανάλωση μιας ορισμένης δόσης αλκαλικού διαλύματος , και πολλοί άλλοι δείκτες αποκαλύπτονται.

Η αξιοπιστία και η εγκυρότητα είναι από τις πιο σημαντικές απαιτήσεις για λειτουργικές δοκιμές.

Αξιοπιστία -την ικανότητα εκτέλεσης του τεστ με ικανοποιητική ακρίβεια από ειδικό μεσαίας ειδίκευσης. Η υψηλή αξιοπιστία είναι εγγενής σε αρκετά απλές δοκιμές, η εκτέλεση των οποίων επηρεάζεται ελάχιστα από το περιβάλλον. Τα πιο αξιόπιστα τεστ που αντικατοπτρίζουν την κατάσταση ή το μέγεθος των αποθεμάτων φυσιολογικής λειτουργίας αναγνωρίζουν αναφορά, πρότυποή αναφορικός.

έννοια εγκυρότητααντικατοπτρίζει την καταλληλότητα μιας δοκιμής ή μιας μεθόδου για τον προορισμό της. Εάν εισαχθεί ένα νέο τεστ, τότε η εγκυρότητά του αξιολογείται συγκρίνοντας τα αποτελέσματα που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας αυτό το τεστ με τα αποτελέσματα προηγουμένως αναγνωρισμένων, δοκιμών αναφοράς. Εάν το τεστ που εισήχθη πρόσφατα επιτρέπει σε μεγαλύτερο αριθμό περιπτώσεων να βρεθούν οι σωστές απαντήσεις στις ερωτήσεις που τέθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιμής, τότε αυτό το τεστ έχει υψηλή εγκυρότητα.

Η χρήση λειτουργικών δοκιμών αυξάνει απότομα τις διαγνωστικές δυνατότητες μόνο εάν αυτές οι δοκιμές εκτελούνται σωστά. Η επαρκής επιλογή, εφαρμογή και ερμηνεία τους απαιτούν εκτεταμένες θεωρητικές γνώσεις και επαρκή εμπειρία στην πρακτική εργασία από ιατρούς.

Μέθοδοι φυσιολογικής έρευνας

Η παρατήρηση ως μέθοδος φυσιολογικής έρευνας. Η σχετικά αργή ανάπτυξη της πειραματικής φυσιολογίας για δύο αιώνες μετά το έργο του V. Harvey εξηγείται από το χαμηλό επίπεδο παραγωγής και ανάπτυξης της φυσικής επιστήμης, καθώς και από την ατέλεια της μελέτης των φυσιολογικών φαινομένων μέσω της συνήθους παρατήρησής τους. Μια τέτοια μεθοδολογική τεχνική ήταν και παραμένει η αιτία πολλών λαθών, αφού ο πειραματιστής πρέπει να πραγματοποιήσει ένα πείραμα, να δει και να θυμηθεί πολλές περίπλοκες διαδικασίες και φαινόμενα, κάτι που είναι δύσκολο έργο. Τα λόγια του Χάρβεϊ μαρτυρούν εύγλωττα τις δυσκολίες που δημιουργεί η μέθοδος της απλής παρατήρησης φυσιολογικών φαινομένων: «Η ταχύτητα της καρδιακής κίνησης δεν καθιστά δυνατό να διακρίνει κανείς πώς εμφανίζεται η συστολή και η διαστολή, και επομένως είναι αδύνατο να γνωρίζουμε σε ποια στιγμή και σε ποιο μέρος συμβαίνει διαστολή και συστολή. Πράγματι, δεν μπορούσα να ξεχωρίσω τη συστολή από τη διαστολή, αφού σε πολλά ζώα η καρδιά εμφανίζεται και εξαφανίζεται εν ριπή οφθαλμού, με ταχύτητα αστραπής, έτσι που μου φάνηκε κάποτε εδώ συστολή, και εδώ - διαστολή, άλλη φορά - αντίστροφα. Όλα είναι διαφορετικά και ασυνεπή».

Πράγματι, οι φυσιολογικές διεργασίες είναι δυναμικά φαινόμενα. Αναπτύσσονται και αλλάζουν συνεχώς, επομένως μόνο 1-2 ή, στην καλύτερη περίπτωση, 2-3 διαδικασίες μπορούν να παρατηρηθούν άμεσα. Ωστόσο, για την ανάλυσή τους, είναι απαραίτητο να διαπιστωθεί η σύνδεση αυτών των φαινομένων με άλλες διαδικασίες που, με αυτή τη μέθοδο διερεύνησης, παραμένουν απαρατήρητες. Κατά συνέπεια, η απλή παρατήρηση των φυσιολογικών διεργασιών ως ερευνητική μέθοδος είναι πηγή υποκειμενικών σφαλμάτων. Συνήθως, η παρατήρηση καθιστά δυνατή τη διαπίστωση μόνο της ποιοτικής πλευράς των φαινομένων και καθιστά αδύνατη την ποσοτική μελέτη τους.

Σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη της πειραματικής φυσιολογίας ήταν η εφεύρεση του κυμογράφου και η εισαγωγή της μεθόδου γραφικής καταγραφής της αρτηριακής πίεσης από τον Γερμανό επιστήμονα Karl Ludwig το 1847.

Γραφική καταγραφή φυσιολογικών διεργασιών. Η μέθοδος της γραφικής καταχώρισης σηματοδότησε ένα νέο στάδιο στη φυσιολογία. Κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση αντικειμενικής καταγραφής της υπό μελέτη διαδικασίας, η οποία ελαχιστοποίησε την πιθανότητα υποκειμενικών λαθών. Στην περίπτωση αυτή, το πείραμα και η ανάλυση του υπό μελέτη φαινομένου θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί σε δύο στάδια. Κατά τη διάρκεια του ίδιου του πειράματος, το καθήκον του πειραματιστή ήταν να αποκτήσει υψηλής ποιότητας αρχεία - καμπύλες - κιλά. Τα δεδομένα που ελήφθησαν μπορούσαν να αναλυθούν αργότερα, όταν η προσοχή του πειραματιστή δεν ήταν πλέον στραμμένη στο πείραμα. Η μέθοδος γραφικής καταγραφής κατέστησε δυνατή την ταυτόχρονη (σύγχρονη) εγγραφή όχι μιας, αλλά πολλών φυσιολογικών διεργασιών.

Πολύ σύντομα μετά την εφεύρεση μιας μεθόδου καταγραφής της αρτηριακής πίεσης, προτάθηκαν μέθοδοι καταγραφής της συστολής της καρδιάς και των μυών (Engelman), εισήχθη η τεχνική μετάδοσης αέρα (κάψουλα Marey), η οποία κατέστησε δυνατή την καταγραφή ορισμένων φυσιολογικών διεργασίες στο σώμα μερικές φορές σε σημαντική απόσταση από το αντικείμενο: αναπνευστικές κινήσεις του θώρακα και της κοιλιάς, περισταλτισμός και αλλαγές στον τόνο του στομάχου, των εντέρων κ.λπ. Προτάθηκε μέθοδος καταγραφής αλλαγών στον αγγειακό τόνο (Mosso plethysmography), ο όγκος διαφόρων εσωτερικών οργάνων - ογκομετρία κ.λπ.

Μελέτες βιοηλεκτρικών φαινομένων. Μια εξαιρετικά σημαντική κατεύθυνση στην ανάπτυξη της φυσιολογίας σηματοδοτήθηκε από την ανακάλυψη του «ζωικού ηλεκτρισμού». Ο L. Galvani έδειξε ότι οι ζωντανοί ιστοί είναι μια πηγή ηλεκτρικών δυναμικών που μπορούν να επηρεάσουν τα νεύρα και τους μύες ενός άλλου οργανισμού και να προκαλέσουν μυϊκή σύσπαση. Από τότε, για σχεδόν έναν αιώνα, ο μόνος δείκτης των δυνατοτήτων που δημιουργούνται από ζωντανούς ιστούς (βιοηλεκτρικά δυναμικά) ήταν η νευρομυϊκή προετοιμασία του βατράχου. Βοήθησε να ανακαλύψει τις δυνατότητες που παράγει η καρδιά κατά τη δραστηριότητά της (η εμπειρία των Kölliker και Müller), καθώς και την ανάγκη για συνεχή παραγωγή ηλεκτρικών δυναμικών για συνεχή μυϊκή σύσπαση (η εμπειρία του «δευτερογενούς τετάνου» του Matteucci). Έγινε σαφές ότι τα βιοηλεκτρικά δυναμικά δεν είναι τυχαία (πλευρικά) φαινόμενα στη δραστηριότητα των ζωντανών ιστών, αλλά σήματα με τα οποία μεταδίδονται «εντολές» στο σώμα στο νευρικό σύστημα και από αυτό στους μύες και άλλα όργανα. Έτσι, οι ζωντανοί ιστοί αλληλεπιδρούν χρησιμοποιώντας «ηλεκτρική γλώσσα».

Ήταν δυνατή η κατανόηση αυτής της «γλώσσας» πολύ αργότερα, μετά την εφεύρεση των φυσικών συσκευών που καταγράφουν τα βιοηλεκτρικά δυναμικά. Μία από τις πρώτες τέτοιες συσκευές ήταν ένα απλό τηλέφωνο. Ο αξιόλογος Ρώσος φυσιολόγος N. E. Vvedensky, χρησιμοποιώντας το τηλέφωνο, ανακάλυψε μια σειρά από τις πιο σημαντικές φυσιολογικές ιδιότητες των νεύρων και των μυών. Χρησιμοποιώντας το τηλέφωνο, ήταν δυνατό να ακούσουμε τα βιοηλεκτρικά δυναμικά, δηλαδή να τα διερευνήσουμε με παρατήρηση. Ένα σημαντικό βήμα προόδου ήταν η εφεύρεση μιας τεχνικής για την αντικειμενική γραφική καταγραφή βιοηλεκτρικών φαινομένων. Ο Ολλανδός φυσιολόγος Einthoven εφηύρε το γαλβανόμετρο χορδών - μια συσκευή που κατέστησε δυνατή την καταγραφή σε φωτογραφικό φιλμ των ηλεκτρικών δυναμικών που προκύπτουν από τη δραστηριότητα της καρδιάς - ένα ηλεκτροκαρδιογράφημα (ΗΚΓ). Στη χώρα μας, πρωτοπόρος αυτής της μεθόδου ήταν ο μεγαλύτερος φυσιολόγος, μαθητής των I. M. Sechenov και I. P. Pavlov, A. F. Samoilov, ο οποίος εργάστηκε για κάποιο διάστημα στο εργαστήριο του Einthoven στο Leiden.

Η ηλεκτροκαρδιογραφία από φυσιολογικά εργαστήρια πολύ σύντομα πέρασε στην κλινική ως μια τέλεια μέθοδος για τη μελέτη της κατάστασης της καρδιάς και πολλά εκατομμύρια ασθενείς σήμερα οφείλουν τη ζωή τους σε αυτή τη μέθοδο.

Οι επακόλουθες εξελίξεις στην ηλεκτρονική κατέστησαν δυνατή τη δημιουργία συμπαγών ηλεκτροκαρδιογράφων και μεθόδων ελέγχου τηλεμετρίας που καθιστούν δυνατή την καταγραφή ΗΚΓ και άλλων φυσιολογικών διεργασιών σε αστροναύτες σε τροχιά κοντά στη Γη, σε αθλητές κατά τη διάρκεια αγώνων και σε ασθενείς σε απομακρυσμένες περιοχές, από όπου μεταδίδονται πληροφορίες μέσω τηλεφωνικών καλωδίων σε μεγάλα εξειδικευμένα ιδρύματα για ολοκληρωμένη ανάλυση.

Η αντικειμενική γραφική καταγραφή των βιοηλεκτρικών δυναμικών χρησίμευσε ως βάση για το πιο σημαντικό τμήμα της επιστήμης μας - την ηλεκτροφυσιολογία. Ένα σημαντικό βήμα προόδου ήταν η πρόταση του Άγγλου φυσιολόγου Adrian να χρησιμοποιήσει ηλεκτρονικούς ενισχυτές για την καταγραφή βιοηλεκτρικών φαινομένων. Οι V. Ya. Danilevsky και V. V. Pravdich-Neminsky ήταν οι πρώτοι που κατέγραψαν βιορεύματα του εγκεφάλου. Αυτή η μέθοδος τελειοποιήθηκε αργότερα από τον Γερμανό επιστήμονα Berger. Επί του παρόντος, η ηλεκτροεγκεφαλογραφία χρησιμοποιείται ευρέως στην κλινική, όπως και η γραφική καταγραφή των ηλεκτρικών δυνατοτήτων των μυών (ηλεκτρομυογραφία), των νεύρων και άλλων διεγερμένων ιστών και οργάνων. Αυτό κατέστησε δυνατή τη διεξαγωγή μιας λεπτής αξιολόγησης της λειτουργικής κατάστασης των οργάνων και των συστημάτων. Για την ανάπτυξη της φυσιολογίας, αυτές οι μέθοδοι είχαν επίσης μεγάλη σημασία: κατέστησαν δυνατή την αποκρυπτογράφηση των μηχανισμών δραστηριότητας του νευρικού συστήματος και άλλων οργάνων και ιστών, τους μηχανισμούς ρύθμισης των φυσιολογικών διεργασιών.

Σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη της ηλεκτροφυσιολογίας ήταν η εφεύρεση των μικροηλεκτροδίων, δηλαδή των πιο λεπτών ηλεκτροδίων, η διάμετρος του άκρου των οποίων είναι ίση με κλάσματα του μικρού. Αυτά τα ηλεκτρόδια μπορούν να εισαχθούν απευθείας στο κύτταρο με τη βοήθεια μικροχειριστών και τα βιοηλεκτρικά δυναμικά μπορούν να καταγραφούν ενδοκυτταρικά. Η τεχνολογία μικροηλεκτροδίων κατέστησε δυνατή την αποκρυπτογράφηση των μηχανισμών δημιουργίας βιοδυναμικών - διεργασιών που συμβαίνουν στις κυτταρικές μεμβράνες. Οι μεμβράνες είναι οι σημαντικότεροι σχηματισμοί, αφού μέσω αυτών πραγματοποιούνται οι διαδικασίες αλληλεπίδρασης των κυττάρων στο σώμα και των επιμέρους στοιχείων του κυττάρου μεταξύ τους. Η επιστήμη των λειτουργιών των βιολογικών μεμβρανών - η μεμβρανολογία - έχει γίνει ένας σημαντικός κλάδος της φυσιολογίας.

Μέθοδοι ηλεκτρικής διέγερσης οργάνων και ιστών. Σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη της φυσιολογίας ήταν η εισαγωγή της μεθόδου της ηλεκτρικής διέγερσης οργάνων και ιστών. Τα ζωντανά όργανα και οι ιστοί είναι ικανά να ανταποκρίνονται σε οποιεσδήποτε επιρροές: θερμικές, μηχανικές, χημικές κ.λπ. Η ηλεκτρική διέγερση από τη φύση της είναι κοντά στη «φυσική γλώσσα» με την οποία τα ζωντανά συστήματα ανταλλάσσουν πληροφορίες. Ο ιδρυτής αυτής της μεθόδου ήταν ο Γερμανός φυσιολόγος Dubois-Reymond, ο οποίος πρότεινε τη διάσημη «συσκευή του ελκήθρου» (επαγωγικό πηνίο) για δοσομετρική ηλεκτρική διέγερση ζωντανών ιστών.

Επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται ηλεκτρονικοί διεγέρτες για το σκοπό αυτό, οι οποίοι καθιστούν δυνατή τη λήψη ηλεκτρικών παλμών οποιουδήποτε σχήματος, συχνότητας και ισχύος. Η ηλεκτρική διέγερση έχει γίνει μια σημαντική μέθοδος για τη μελέτη των λειτουργιών οργάνων και ιστών. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως στην κλινική. Έχουν αναπτυχθεί σχέδια διαφόρων ηλεκτρονικών διεγερτών που μπορούν να εμφυτευθούν στο σώμα. Η ηλεκτρική διέγερση της καρδιάς έχει γίνει ένας αξιόπιστος τρόπος για την αποκατάσταση του φυσιολογικού ρυθμού και των λειτουργιών αυτού του ζωτικού οργάνου και έχει επιστρέψει εκατοντάδες χιλιάδες ανθρώπους στην εργασία. Χρησιμοποιείται με επιτυχία η ηλεκτρική διέγερση των σκελετικών μυών, αναπτύσσονται μέθοδοι ηλεκτρικής διέγερσης περιοχών του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας εμφυτευμένα ηλεκτρόδια. Τα τελευταία, με τη βοήθεια ειδικών στερεοταξικών συσκευών, εγχέονται σε αυστηρά καθορισμένα νευρικά κέντρα (με ακρίβεια κλασμάτων ενός χιλιοστού). Αυτή η μέθοδος, που μεταφέρθηκε από τη φυσιολογία στην κλινική, κατέστησε δυνατή τη θεραπεία χιλιάδων νευρολογικών ασθενών και τη λήψη μεγάλου όγκου σημαντικών δεδομένων για τους μηχανισμούς του ανθρώπινου εγκεφάλου (N. P. Bekhtereva).

Εκτός από την καταγραφή των ηλεκτρικών δυναμικών, της θερμοκρασίας, της πίεσης, των μηχανικών κινήσεων και άλλων φυσικών διεργασιών, καθώς και των αποτελεσμάτων των επιπτώσεων αυτών των διεργασιών στο σώμα, οι χημικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται ευρέως στη φυσιολογία.

Χημικές μέθοδοι έρευνας στη φυσιολογία. Η «γλώσσα» των ηλεκτρικών σημάτων δεν είναι η μόνη στο σώμα. Η χημική αλληλεπίδραση των διεργασιών της ζωής (αλυσίδες χημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε ζωντανούς ιστούς) είναι επίσης κοινή. Ως εκ τούτου, έχει προκύψει ένα πεδίο της χημείας που μελετά αυτές τις διαδικασίες - φυσιολογική χημεία. Σήμερα έχει γίνει μια ανεξάρτητη επιστήμη - βιολογική χημεία, η οποία αποκαλύπτει τους μοριακούς μηχανισμούς των φυσιολογικών διεργασιών. Οι φυσιολόγοι σε πειράματα χρησιμοποιούν ευρέως μεθόδους που έχουν προκύψει στη διασταύρωση της χημείας, της φυσικής και της βιολογίας, η οποία με τη σειρά της έχει ήδη δημιουργήσει νέους κλάδους της επιστήμης, για παράδειγμα, τη βιολογική φυσική, η οποία μελετά τη φυσική πλευρά των φυσιολογικών φαινομένων.

Ο φυσιολόγος χρησιμοποιεί ευρέως μεθόδους ραδιονουκλεϊδίων. Στη σύγχρονη φυσιολογική έρευνα χρησιμοποιούνται και άλλες μέθοδοι δανεισμένες από τις ακριβείς επιστήμες. Παρέχουν πραγματικά ανεκτίμητες πληροφορίες για την ποσοτική ανάλυση των μηχανισμών των φυσιολογικών διεργασιών.

Ηλεκτρική καταγραφή μη ηλεκτρικών μεγεθών. Σήμερα, σημαντικές πρόοδοι στη φυσιολογία συνδέονται με τη χρήση της ηλεκτρονικής τεχνολογίας. Χρησιμοποιούνται αισθητήρες - μετατροπείς διαφόρων μη ηλεκτρικών φαινομένων και μεγεθών (κίνηση, πίεση, θερμοκρασία, συγκέντρωση διαφόρων ουσιών, ιόντα κ.λπ.) σε ηλεκτρικά δυναμικά, τα οποία στη συνέχεια ενισχύονται από ηλεκτρονικούς ενισχυτές και καταγράφονται με παλμογράφους. Έχει αναπτυχθεί ένας τεράστιος αριθμός διαφορετικών τύπων τέτοιων συσκευών εγγραφής που καθιστούν δυνατή την καταγραφή πολλών φυσιολογικών διεργασιών σε έναν παλμογράφο και την εισαγωγή των πληροφοριών που λαμβάνονται σε έναν υπολογιστή. Σε μια σειρά συσκευών χρησιμοποιούνται πρόσθετα αποτελέσματα στο σώμα (υπερηχητικά ή ηλεκτρομαγνητικά κύματα κ.λπ.). Σε τέτοιες περιπτώσεις, καταγράφονται οι τιμές των παραμέτρων αυτών των επιρροών που αλλάζουν ορισμένες φυσιολογικές λειτουργίες. Το πλεονέκτημα τέτοιων συσκευών είναι ότι ο αισθητήρας-μορφοτροπέας μπορεί να τοποθετηθεί όχι στο υπό μελέτη όργανο, αλλά στην επιφάνεια του σώματος. Τα κύματα που εκπέμπονται από τη συσκευή διαπερνούν το σώμα και μετά την ανάκλαση του υπό μελέτη οργάνου, καταγράφονται από τον αισθητήρα. Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, για μετρητές ροής υπερήχων που καθορίζουν την ταχύτητα της ροής του αίματος στα αγγεία. Οι ρεογραφίες και οι ρεοπλετισμογράφοι καταγράφουν αλλαγές στην ηλεκτρική αντίσταση των ιστών, η οποία εξαρτάται από την παροχή αίματος σε διάφορα όργανα και μέρη του σώματος. Το πλεονέκτημα τέτοιων μεθόδων είναι η δυνατότητα εξέτασης του σώματος ανά πάσα στιγμή χωρίς προκαταρκτικές επεμβάσεις. Επιπλέον, τέτοιες μελέτες δεν βλάπτουν τον άνθρωπο. Οι περισσότερες σύγχρονες μέθοδοι φυσιολογικής έρευνας στην κλινική βασίζονται σε αυτές τις αρχές. Στη Ρωσία, ο εμπνευστής της χρήσης ραδιοηλεκτρονικού εξοπλισμού για φυσιολογική έρευνα ήταν ο ακαδημαϊκός VV Parin.

Μέθοδος οξείας πειράματος. Η πρόοδος της επιστήμης δεν οφείλεται μόνο στην ανάπτυξη της πειραματικής επιστήμης και των μεθόδων έρευνας. Εξαρτάται επίσης σε μεγάλο βαθμό από την εξέλιξη της σκέψης των φυσιολόγων, από την ανάπτυξη μεθοδολογικών και μεθοδολογικών προσεγγίσεων για τη μελέτη των φυσιολογικών φαινομένων. Από την αρχή της ίδρυσής της μέχρι τη δεκαετία του '80 του περασμένου αιώνα, η φυσιολογία παρέμεινε μια αναλυτική επιστήμη. Χώρισε το σώμα σε ξεχωριστά όργανα και συστήματα και μελέτησε τη δραστηριότητά τους μεμονωμένα. Η κύρια μεθοδολογική τεχνική της αναλυτικής φυσιολογίας ήταν τα πειράματα σε μεμονωμένα όργανα. Παράλληλα, για να αποκτήσει πρόσβαση σε οποιοδήποτε εσωτερικό όργανο ή σύστημα, ο φυσιολόγος έπρεπε να ασχοληθεί με τη ζωοτομή (ζωντανή κοπή). Τέτοια πειράματα ονομάζονται επίσης οξεία πειράματα.

Το πειραματόζωο δέθηκε σε μηχάνημα και έγινε μια πολύπλοκη και επίπονη επέμβαση. Ήταν σκληρή δουλειά, αλλά η επιστήμη δεν ήξερε άλλο τρόπο να διεισδύσει στα βάθη του σώματος. Δεν είναι μόνο η ηθική πλευρά του προβλήματος. Σοβαρά βασανιστήρια, αφόρητα βάσανα, στα οποία υποβλήθηκε το ζώο, παραβίασαν κατάφωρα την κανονική πορεία των φυσιολογικών φαινομένων και δεν επέτρεψαν να κατανοήσουμε την ουσία των διεργασιών που συμβαίνουν στο σώμα υπό φυσικές συνθήκες, στον κανόνα. Σημαντικά δεν βοήθησε και η χρήση της αναισθησίας, καθώς και άλλων μεθόδων αναισθησίας. Στερέωση του ζώου, έκθεση σε ναρκωτικές ουσίες, χειρουργική επέμβαση, απώλεια αίματος - όλα αυτά άλλαξαν εντελώς και διατάραξαν την κανονική λειτουργία του σώματος. Σχηματίστηκε ένας φαύλος κύκλος. Για να διερευνηθεί αυτή ή η άλλη διαδικασία ή λειτουργία ενός οργάνου ή συστήματος, ήταν απαραίτητο να διεισδύσει στα βάθη του οργανισμού και η ίδια η προσπάθεια μιας τέτοιας διείσδυσης διέκοψε την κανονική πορεία των φυσιολογικών διεργασιών, για τη μελέτη των οποίων το πείραμα αναλήφθηκε. Επιπλέον, η μελέτη μεμονωμένων οργάνων δεν έδωσε μια ιδέα για την πραγματική τους λειτουργία σε συνθήκες ολιστικού, άθικτου οργανισμού.

Μέθοδος χρόνιου πειράματος. Η μεγαλύτερη αξία της ρωσικής επιστήμης στην ιστορία της φυσιολογίας ήταν ότι ένας από τους πιο ταλαντούχους και λαμπρούς εκπροσώπους της, ο IP Pavlov, κατάφερε να βρει μια διέξοδο από αυτό το αδιέξοδο. Ο Ι.Π. Παβλόφ είχε οδυνηρή επίγνωση των ελλείψεων της αναλυτικής φυσιολογίας και του οξέος πειράματος. Βρήκε έναν τρόπο να κοιτάζει στα βάθη του σώματος χωρίς να παραβιάζεται η ακεραιότητά του. Ήταν μια μέθοδος χρόνιου πειράματος, που γινόταν με βάση τη «φυσιολογική χειρουργική».

Σε ένα αναισθητοποιημένο ζώο υπό στείρες συνθήκες, διεξήχθη προκαταρκτικά μια πολύπλοκη επέμβαση, η οποία επέτρεπε την πρόσβαση σε ένα ή άλλο εσωτερικό όργανο, ένα "παράθυρο" έγινε σε ένα κοίλο όργανο, ένας σωλήνας συριγγίου εμφυτεύτηκε ή ο αδένας πόρος βγήκε και ράψτηκε σε το δέρμα. Το ίδιο το πείραμα ξεκίνησε πολλές μέρες αργότερα, όταν η πληγή επουλώθηκε, το ζώο ανέκαμψε και, όσον αφορά τη φύση της πορείας των φυσιολογικών διεργασιών, ουσιαστικά δεν διέφερε από ένα κανονικό, υγιές. Χάρη στο επιβεβλημένο συρίγγιο, ήταν δυνατό να μελετηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα η πορεία ορισμένων φυσιολογικών διεργασιών στις φυσικές συνθήκες συμπεριφοράς.

Η φυσιολογία είναι μια επιστήμη που μελετά τους μηχανισμούς λειτουργίας ενός οργανισμού στη σχέση του με το περιβάλλον (αυτή είναι η επιστήμη της ζωής ενός οργανισμού), η φυσιολογία είναι μια πειραματική επιστήμη και οι κύριες μέθοδοι της φυσιολογικής επιστήμης είναι πειραματικές μέθοδοι. Ωστόσο, η φυσιολογία ως επιστήμη ξεκίνησε από την ιατρική επιστήμη ακόμη και πριν από την εποχή μας στην Αρχαία Ελλάδα στη σχολή του Ιπποκράτη, όταν η κύρια μέθοδος έρευνας ήταν η μέθοδος της παρατήρησης. Η φυσιολογία εμφανίστηκε ως ανεξάρτητη επιστήμη τον 15ο αιώνα χάρη στην έρευνα του Harvey και ορισμένων άλλων φυσικών επιστημόνων και, από τα τέλη του 15ου - αρχές του 16ου αιώνα, η κύρια μέθοδος στον τομέα της φυσιολογίας ήταν η μέθοδος πειράματος. ΣΕ. Sechenov και I.P. Ο Pavlov συνέβαλε σημαντικά στην ανάπτυξη της μεθοδολογίας στον τομέα της φυσιολογίας, ιδιαίτερα στην ανάπτυξη ενός χρόνιου πειράματος.

Βιβλιογραφία:

1. Ανθρώπινη φυσιολογία. Κοσίτσκι

2. Korbkov. φυσιολογική φυσιολογία.

3. Ζίμκιν. Ανθρώπινη φυσιολογία.

4. Human Physiology, ed. Pokrovsky V.N., 1998

5. Φυσιολογία ΑΕΕ. Κόγκαν.

6. Φυσιολογία ανθρώπου και ζώων. Κόγκαν. 2 τ.

7. Εκδ. Tkachenko P.I. Ανθρώπινη φυσιολογία. 3 τ.

8. Εκδ. Νόζντροτσεφ. Φισιολογία. Γενικό μάθημα. 2 τ.

9. Εκδ. Κουράεφ. 3 v. Μεταφρασμένο σχολικό βιβλίο; ανθρώπινη φυσιολογία.

Μέθοδος Παρατήρησης- το αρχαιότερο, προέρχεται από τον Dr. Ελλάδα, αναπτύχθηκε καλά στην Αίγυπτο, επί Δρ. Ανατολή, Θιβέτ, Κίνα. Η ουσία αυτής της μεθόδου έγκειται στη μακροπρόθεσμη παρατήρηση των αλλαγών στις λειτουργίες και τις καταστάσεις του σώματος, τη διόρθωση αυτών των παρατηρήσεων και, εάν είναι δυνατόν, τη σύγκριση των οπτικών παρατηρήσεων με τις αλλαγές στο σώμα μετά το άνοιγμα. Στην Αίγυπτο, κατά τη διάρκεια της μουμιοποίησης, ανοίχτηκαν πτώματα, οι παρατηρήσεις του ιερέα για τον ασθενή: αλλαγές στο δέρμα, το βάθος και τη συχνότητα της αναπνοής, τη φύση και την ένταση των εκκρίσεων από τη μύτη, το στόμα, καθώς και τον όγκο και το χρώμα των ούρων, Η διαφάνειά του, η ποσότητα και η φύση των εκκρινόμενων περιττωμάτων, το χρώμα, ο ρυθμός παλμών και άλλοι δείκτες, που συγκρίθηκαν με αλλαγές στα εσωτερικά όργανα, καταγράφηκαν σε πάπυρο. Έτσι, ήδη αλλάζοντας τα κόπρανα, τα ούρα, τα πτύελα κ.λπ. που εκκρίνονται από τον οργανισμό. ήταν δυνατό να κριθεί μια παραβίαση των λειτουργιών ενός ή άλλου οργάνου, για παράδειγμα, εάν τα κόπρανα είναι λευκά, επιτρέπεται να υποθέσουμε παραβίαση των λειτουργιών του ήπατος, εάν τα κόπρανα είναι μαύρα ή σκοτεινά, τότε είναι είναι δυνατόν να υποθέσουμε γαστρική ή εντερική αιμορραγία. Ως επιπρόσθετο κριτήριο χρησίμευσαν αλλαγές στο χρώμα και την ώθηση του δέρματος, το πρήξιμο του δέρματος, ο χαρακτήρας του, το χρώμα του σκληρού χιτώνα, η εφίδρωση, το τρέμουλο κ.λπ.

Ο Ιπποκράτης απέδωσε τη φύση της συμπεριφοράς στα παρατηρούμενα σημάδια. Χάρη στις προσεκτικές παρατηρήσεις του, διατύπωσε το δόγμα της ιδιοσυγκρασίας, σύμφωνα με το οποίο όλη η ανθρωπότητα χωρίζεται σε 4 τύπους ανάλογα με τα χαρακτηριστικά της συμπεριφοράς: χολερικός, αισιόδοξος, φλεγματικός, μελαγχολικός, αλλά ο Ιπποκράτης έκανε λάθος στη φυσιολογική αιτιολόγηση των τύπων . Κάθε τύπος βασίστηκε στην αναλογία των κύριων σωματικών υγρών: σάνγκβι - αίμα, φλέγμα - υγρό ιστού, χολέα - χολή, μελαγχολία - μαύρη χολή. Η επιστημονική θεωρητική τεκμηρίωση των ιδιοσυγκρασιών δόθηκε από τον Pavlov ως αποτέλεσμα μακροχρόνιων πειραματικών μελετών και αποδείχθηκε ότι η ιδιοσυγκρασία δεν βασίζεται στην αναλογία των υγρών, αλλά στην αναλογία των νευρικών διεργασιών διέγερσης και αναστολής, στον βαθμό σοβαρότητάς τους και η επικράτηση μιας διαδικασίας έναντι μιας άλλης, καθώς και ο ρυθμός αλλαγής μιας διαδικασίας από άλλες.

Η μέθοδος της παρατήρησης χρησιμοποιείται ευρέως στη φυσιολογία (ιδιαίτερα στην ψυχοφυσιολογία) και επί του παρόντος η μέθοδος της παρατήρησης συνδυάζεται με τη μέθοδο του χρόνιου πειράματος.

Πειραματική Μέθοδος. Ένα φυσιολογικό πείραμα, σε αντίθεση με την απλή παρατήρηση, είναι μια σκόπιμη παρέμβαση στην τρέχουσα χορήγηση του σώματος, σχεδιασμένη για να διευκρινίσει τη φύση και τις ιδιότητες των λειτουργιών του, τις σχέσεις τους με άλλες λειτουργίες και με περιβαλλοντικούς παράγοντες. Επίσης, η παρέμβαση συχνά απαιτεί χειρουργική προετοιμασία του ζώου, το οποίο μπορεί να φορά: 1) οξεία (ζωοτομία, από τη λέξη vivo - ζωντανό, sekcia - secu, δηλαδή secu για τους ζωντανούς), 2) χρόνιες (πειραματικές-χειρουργικές) μορφές.

Από αυτή την άποψη, το πείραμα χωρίζεται σε 2 τύπους: οξύ (ζωοτομία) και χρόνιο. Ένα φυσιολογικό πείραμα σάς επιτρέπει να απαντήσετε στις ερωτήσεις: τι συμβαίνει στο σώμα και πώς συμβαίνει.

Η ζωοτομή είναι μια μορφή πειράματος που εκτελείται σε ακινητοποιημένο ζώο. Για πρώτη φορά, η ζωοτόμος άρχισε να χρησιμοποιείται τον Μεσαίωνα, αλλά άρχισε να εισάγεται ευρέως στη φυσιολογική επιστήμη κατά την Αναγέννηση (XV-XVII αιώνες). Η αναισθησία εκείνη την ώρα δεν ήταν γνωστή και το ζώο στερεώθηκε άκαμπτα από 4 μέλη, ενώ ταλαιπωρήθηκε και έβγαζε σπαραχτικές κραυγές. Τα πειράματα γίνονταν σε ειδικά δωμάτια, τα οποία οι άνθρωποι ονόμασαν «διαβολικά». Αυτός ήταν ο λόγος για την εμφάνιση φιλοσοφικών ομάδων και ρευμάτων. Animalism (τάσεις, που προάγουν μια ανθρώπινη στάση απέναντι στα ζώα και υποστηρίζουν τον τερματισμό της κακοποίησης των ζώων, η ζωϊκότητα προωθείται αυτή τη στιγμή), βιταλισμός (που υποστηρίζει ότι δεν έγιναν πειράματα σε μη αναισθητοποιημένα ζώα και εθελοντές), μηχανισμός (προσδιορίστηκε σωστά που εμφανίζεται σε ένα ζώο με διεργασίες σε άψυχη φύση, ένας εξέχων εκπρόσωπος του μηχανισμού ήταν ο Γάλλος φυσικός, μηχανικός και φυσιολόγος Rene Descartes), ο ανθρωποκεντρισμός.

Ξεκινώντας τον 19ο αιώνα, η αναισθησία άρχισε να χρησιμοποιείται σε οξεία πειράματα. Αυτό οδήγησε σε παραβίαση των ρυθμιστικών διεργασιών από την πλευρά των ανώτερων διεργασιών του κεντρικού νευρικού συστήματος, με αποτέλεσμα να παραβιάζεται η ακεραιότητα της απόκρισης του σώματος και η σύνδεσή του με το εξωτερικό περιβάλλον. Τέτοια χρήση της αναισθησίας και της χειρουργικής παρενόχλησης κατά τη διάρκεια της ζωοτομής εισάγει ανεξέλεγκτες παραμέτρους στο οξύ πείραμα, οι οποίες είναι δύσκολο να ληφθούν υπόψη και να προβλεφθούν. Ένα οξύ πείραμα, όπως κάθε πειραματική μέθοδος, έχει τα πλεονεκτήματά του: 1) η ζωοτόμος - μία από τις αναλυτικές μεθόδους, καθιστά δυνατή την προσομοίωση διαφορετικών καταστάσεων, 2) η ζωοτόμη καθιστά δυνατή την απόκτηση αποτελεσμάτων σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. και μειονεκτήματα: 1) σε ένα οξύ πείραμα, η συνείδηση ​​απενεργοποιείται όταν χρησιμοποιείται αναισθησία και, κατά συνέπεια, παραβιάζεται η ακεραιότητα της αντίδρασης του σώματος, 2) η σύνδεση του σώματος με το περιβάλλον διακόπτεται σε περιπτώσεις αναισθησίας, 3) στην απουσία αναισθησίας, υπάρχει ανεπαρκής απελευθέρωση ορμονών του στρες και ενδογενών (που παράγονται από το εσωτερικό του σώματος) μορφίνης ουσιών ενδορφινών, οι οποίες έχουν αναλγητική δράση.

Όλα αυτά συνέβαλαν στην ανάπτυξη ενός χρόνιου πειράματος - μακροχρόνιας παρατήρησης μετά από οξεία παρέμβαση και αποκατάσταση των σχέσεων με το περιβάλλον. Πλεονεκτήματα ενός χρόνιου πειράματος: το σώμα είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στις συνθήκες εντατικής ύπαρξης. Ορισμένοι φυσιολόγοι αποδίδουν τις ελλείψεις ενός χρόνιου πειράματος στο γεγονός ότι τα αποτελέσματα λαμβάνονται σε σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα.

Το χρόνιο πείραμα αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τον Ρώσο φυσιολόγο I.P. Pavlov, και, από τα τέλη του 18ου αιώνα, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη φυσιολογική έρευνα. Στο χρόνιο πείραμα χρησιμοποιούνται διάφορες μεθοδολογικές τεχνικές και προσεγγίσεις.

Η μέθοδος που ανέπτυξε ο Pavlov είναι μια μέθοδος επιβολής συριγγίων σε κοίλα όργανα και σε όργανα που έχουν απεκκριτικούς πόρους. Ο πρόγονος της μεθόδου του συριγγίου ήταν ο Basov, ωστόσο, όταν εφαρμόστηκε ένα συρίγγιο με τη μέθοδό του, το περιεχόμενο του στομάχου έπεσε στον δοκιμαστικό σωλήνα μαζί με τους πεπτικούς χυμούς, γεγονός που καθιστούσε δύσκολη τη μελέτη της σύνθεσης του γαστρικού υγρού, τα στάδια του την πέψη, την ταχύτητα των διαδικασιών πέψης και την ποιότητα του διαχωρισμένου γαστρικού υγρού για διαφορετική σύνθεση τροφίμων.

Τα συρίγγια μπορούν να τοποθετηθούν στο στομάχι, στους αγωγούς των σιελογόνων αδένων, στα έντερα, στον οισοφάγο κ.λπ. Η διαφορά μεταξύ του συριγγίου της Παβλόβιας και του Μπασόβιου είναι ότι ο Παβλόφ εφάρμοσε το συρίγγιο στη «μικρή κοιλία», η οποία κατασκευάστηκε τεχνητά χειρουργικά και συγκρατήθηκε πεπτική και χυμική ρύθμιση. Αυτό επέτρεψε στον Pavlov να αποκαλύψει όχι μόνο την ποιοτική και ποσοτική σύνθεση του γαστρικού υγρού για την πρόσληψη τροφής, αλλά και τους μηχανισμούς νευρικής και χυμικής ρύθμισης της πέψης στο στομάχι. Επιπλέον, αυτό επέτρεψε στον Pavlov να εντοπίσει 3 στάδια της πέψης:

1) ρυθμισμένο αντανακλαστικό - με αυτό απελευθερώνεται ορεκτικός ή "ανάφλεξος" γαστρικός χυμός.

2) άνευ όρων αντανακλαστική φάση - ο γαστρικός χυμός εκκρίνεται στην εισερχόμενη τροφή, ανεξάρτητα από την ποιοτική του σύνθεση, επειδή. στο στομάχι δεν υπάρχουν μόνο χημειοϋποδοχείς, αλλά και μη χημειοϋποδοχείς που αντιδρούν στον όγκο της τροφής,

3) εντερική φάση - μετά την είσοδο της τροφής στα έντερα, η πέψη ενισχύεται.

Για το έργο του στον τομέα της πέψης, ο Pavlov τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ.

Ετερογενείς νευροαγγειακές ή νευρομυϊκές αναισθήσεις.Αυτή είναι μια αλλαγή στο τελεστικό όργανο στη γενετικά καθορισμένη νευρική ρύθμιση των λειτουργιών. Η διεξαγωγή τέτοιων αναθενοήσεων αποκαλύπτει την απουσία ή την παρουσία πλαστικότητας νευρώνων ή νευρικών κέντρων στη ρύθμιση των λειτουργιών, δηλ. εάν το ισχιακό νεύρο με το υπόλοιπο της σπονδυλικής στήλης μπορεί να ελέγξει τους αναπνευστικούς μύες.

Στις νευροαγγειακές αναισθήσεις, τα τελεστικά όργανα είναι τα αιμοφόρα αγγεία και, κατά συνέπεια, οι χημειο- και οι βαροϋποδοχείς που βρίσκονται σε αυτά. Οι αναισθήσεις μπορούν να γίνουν όχι μόνο σε ένα ζώο, αλλά και σε διαφορετικά ζώα. Για παράδειγμα, εάν γίνει νευροαγγειακή αναστένωση σε δύο σκύλους στην καρωτιδική ζώνη (διακλάδωση του τόξου της καρωτίδας), τότε είναι δυνατό να εντοπιστεί ο ρόλος διαφόρων τμημάτων του κεντρικού νευρικού συστήματος στη ρύθμιση της αναπνοής, της αιμοποίησης, και αγγειακό τόνο. Ταυτόχρονα, ο τρόπος του εισπνεόμενου αέρα αλλάζει σε ένα σκυλί βυθού και η ρύθμιση φαίνεται σε έναν άλλο.

Μεταμόσχευση διαφόρων οργάνων. Επαναφύτευση και αφαίρεση οργάνων ή διαφόρων τμημάτων του εγκεφάλου (εκβολή).Ως αποτέλεσμα της αφαίρεσης ενός οργάνου, δημιουργείται υπολειτουργία ενός συγκεκριμένου αδένα· ως αποτέλεσμα της επαναφύτευσης, δημιουργείται κατάσταση υπερλειτουργίας ή περίσσεια ορμονών ενός συγκεκριμένου αδένα.

Η αποβολή διαφόρων τμημάτων του εγκεφάλου και του στεφανιαίου εγκεφάλου αποκαλύπτει τις λειτουργίες αυτών των τμημάτων. Για παράδειγμα, όταν αφαιρέθηκε η παρεγκεφαλίδα, αποκαλύφθηκε η συμμετοχή της στη ρύθμιση της κίνησης, στη διατήρηση της στάσης του σώματος και στα στατοκινητικά αντανακλαστικά.

Η αφαίρεση διαφόρων τμημάτων του εγκεφαλικού φλοιού επέτρεψε στον Μπρόντμαν να χαρτογραφήσει τον εγκέφαλο. Χώρισε τον φλοιό σε 52 χωράφια ανάλογα με τα λειτουργικά στοιχεία.

Η μέθοδος διατομής του νωτιαίου μυελού.Σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη λειτουργική σημασία κάθε τμήματος του κεντρικού νευρικού συστήματος στη ρύθμιση των σωματικών και σπλαχνικών λειτουργιών του σώματος, καθώς και στη ρύθμιση της συμπεριφοράς.

Εμφύτευση ηλεκτρονίων σε διάφορα σημεία του εγκεφάλου.Σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη δραστηριότητα και τη λειτουργική σημασία μιας συγκεκριμένης νευρικής δομής στη ρύθμιση των λειτουργιών του σώματος (κινητικές λειτουργίες, σπλαχνικές λειτουργίες και νοητικές). Τα ηλεκτρόδια που εμφυτεύονται στον εγκέφαλο είναι κατασκευασμένα από αδρανή υλικά (δηλαδή πρέπει να είναι μεθυστικά): πλατίνα, ασήμι, παλλάδιο. Τα ηλεκτρόδια επιτρέπουν όχι μόνο να αποκαλύψουν τη λειτουργία μιας ή άλλης περιοχής, αλλά αντίστροφα, να καταγράψουν σε ποιο μέρος του εγκεφάλου η εμφάνιση προκαλεί ένα δυναμικό (BT) ως απόκριση σε ορισμένες λειτουργικές λειτουργίες. Η τεχνολογία μικροηλεκτροδίων δίνει σε ένα άτομο την ευκαιρία να μελετήσει τα φυσιολογικά θεμέλια της ψυχής και της συμπεριφοράς.

Εμφύτευση σωληνίσκου (micro).Έγχυση είναι η διέλευση διαλυμάτων ποικίλης χημικής σύνθεσης από το συστατικό μας ή από την παρουσία μεταβολιτών σε αυτό (γλυκόζη, PVC, γαλακτικό οξύ) ή από την περιεκτικότητα σε βιολογικά δραστικές ουσίες (ορμόνες, νευροορμόνες, ενδορφίνες, εγκεφαλαμίνες κ.λπ.). Ο σωληνίσκος σας επιτρέπει να εγχύσετε διαλύματα με διαφορετικό περιεχόμενο σε μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου και να παρατηρήσετε αλλαγές στη λειτουργική δραστηριότητα από την πλευρά της κινητικής συσκευής, των εσωτερικών οργάνων ή της συμπεριφοράς, της ψυχολογικής δραστηριότητας.

Η τεχνολογία και η σύζευξη μικροηλεκτροδίων χρησιμοποιούνται όχι μόνο σε ζώα, αλλά και σε ανθρώπους κατά τη διάρκεια χειρουργικής επέμβασης στον εγκέφαλο. Στις περισσότερες περιπτώσεις, αυτό γίνεται για διαγνωστικούς σκοπούς.

Εισαγωγή επισημασμένων ατόμων και επακόλουθη παρατήρηση σε τομογράφο εκπομπής ποζιτρονίων (PET).Τις περισσότερες φορές, χορηγείται αυρογλυκόζη με σήμανση χρυσού (χρυσός + γλυκόζη). Σύμφωνα με τη μεταφορική έκφραση του Greene, το ATP είναι ο καθολικός δότης ενέργειας σε όλα τα ζωντανά συστήματα και στη σύνθεση και επανασύνθεση του ATP, η γλυκόζη είναι το κύριο ενεργειακό υπόστρωμα (η επανασύνθεση ATP μπορεί επίσης να συμβεί από τη φωσφορική κρεατίνη). Επομένως, η ποσότητα της γλυκόζης που καταναλώνεται χρησιμοποιείται για να κριθεί η λειτουργική δραστηριότητα ενός συγκεκριμένου τμήματος του εγκεφάλου, η συνθετική του δραστηριότητα.

Η γλυκόζη καταναλώνεται από τα κύτταρα, ενώ ο χρυσός δεν αξιοποιείται και συσσωρεύεται σε αυτή την περιοχή. Σύμφωνα με τον πολυδραστικό χρυσό, η ποσότητα του κρίνεται από τη συνθετική και λειτουργική δραστηριότητα.

στερεοτακτικές μέθοδοι.Πρόκειται για μεθόδους κατά τις οποίες πραγματοποιούνται χειρουργικές επεμβάσεις για την εμφύτευση ηλεκτροδίων σε μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου σύμφωνα με τη στερεοταξική μήτρα του εγκεφάλου, ακολουθούμενες από καταγραφή των καθορισμένων γρήγορων και αργών βιοδυναμικών, με καταγραφή των προκλημένων δυναμικών, καθώς και ΗΕΓ, μυογράμματα.

Κατά τον καθορισμό νέων στόχων και στόχων, ένα και το αυτό ζώο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα παρατήρησης, αλλαγής της θέσης των μικροστοιχείων ή διάχυσης διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου ή οργάνων με διαφορετικά διαλύματα που περιέχουν όχι μόνο βιολογικά δραστικές ουσίες, αλλά και μεθανόλιθους. ενεργειακά υποστρώματα (γλυκόζη, φωσφορική κρεοτίνη, ATP).

βιοχημικές μεθόδους.Πρόκειται για μια μεγάλη ομάδα μεθόδων με τις οποίες στα κυκλοφορούντα υγρά, ιστούς και μερικές φορές όργανα, προσδιορίζεται το επίπεδο κατιόντων, ανιόντων, μη ιονισμένων στοιχείων (μακροστοιχεία και μικροστοιχείων), ενεργειακών ουσιών, ενζύμων, βιολογικά δραστικών ουσιών (ορμόνες κ.λπ.). . Αυτές οι μέθοδοι εφαρμόζονται είτε in vivo (σε επωαστήρες) είτε σε ιστούς που συνεχίζουν να εκκρίνουν και να συνθέτουν παραγόμενες ουσίες στο μέσο επώασης.

Οι βιοχημικές μέθοδοι καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση της λειτουργικής δραστηριότητας ενός συγκεκριμένου οργάνου ή μέρους του, και μερικές φορές ακόμη και ενός ολόκληρου συστήματος οργάνων. Για παράδειγμα, το επίπεδο του 11-OCS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κρίνει τη λειτουργική δραστηριότητα της περιτονιακής ζώνης του φλοιού των επινεφριδίων, αλλά το επίπεδο του 11-OCS μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να κρίνει τη λειτουργική δραστηριότητα του συστήματος υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων . Γενικά, αφού το 11-OCS είναι το τελικό προϊόν του περιφερικού συνδέσμου του φλοιού των επινεφριδίων.

Μέθοδοι για τη μελέτη της φυσιολογίας του ΑΕΕ.Το νοητικό έργο του εγκεφάλου για μεγάλο χρονικό διάστημα παρέμεινε απρόσιτο στη φυσική επιστήμη γενικά και στη φυσιολογία ειδικότερα. Κυρίως γιατί κρίθηκε από αισθήσεις και εντυπώσεις, δηλ. χρησιμοποιώντας υποκειμενικές μεθόδους. Η επιτυχία σε αυτό το πεδίο γνώσης καθορίστηκε όταν η νοητική δραστηριότητα (GNA) άρχισε να κρίνεται χρησιμοποιώντας μια αντικειμενική μέθοδο εξαρτημένων αντανακλαστικών διαφορετικής πολυπλοκότητας ανάπτυξης. Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο Pavlov ανέπτυξε και πρότεινε μια μέθοδο για την ανάπτυξη εξαρτημένων αντανακλαστικών. Με βάση αυτή την τεχνική, είναι δυνατές πρόσθετες μέθοδοι για τη μελέτη των ιδιοτήτων του ΑΕΕ και τον εντοπισμό των διεργασιών του ΑΕΕ στον εγκέφαλο. Από όλες τις τεχνικές, οι ακόλουθες είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες:

Δοκιμή της δυνατότητας σχηματισμού διαφόρων μορφών ρυθμισμένων αντανακλαστικών (για τον τόνο, το χρώμα, κ.λπ.), που μας επιτρέπει να κρίνουμε τις συνθήκες της πρωτογενούς αντίληψης. Η σύγκριση αυτών των ορίων σε ζώα διαφορετικών ειδών καθιστά δυνατή την αποκάλυψη της κατεύθυνσης στην οποία προχώρησε η εξέλιξη των αισθητηριακών συστημάτων GNA.

Οντογενετική μελέτη ρυθμισμένων αντανακλαστικών. Η πολύπλοκη συμπεριφορά ζώων διαφορετικών ηλικιών, όταν μελετάται, καθιστά δυνατό να διαπιστωθεί τι σε αυτή τη συμπεριφορά είναι έμφυτο και τι επίκτητο. Για παράδειγμα, ο Pavlov πήρε κουτάβια της ίδιας γέννας και τάισε άλλα με κρέας και άλλα με γάλα. Όταν έφθασε στην ενηλικίωση, ανέπτυξε εξαρτημένα αντανακλαστικά σε αυτά και αποδείχθηκε ότι σε εκείνους τους σκύλους που λάμβαναν γάλα από την παιδική ηλικία, αναπτύχθηκαν ρυθμισμένα αντανακλαστικά για το γάλα και σε εκείνους τους σκύλους που τρέφονταν με κρέας από την παιδική ηλικία, αναπτύχθηκαν εύκολα ρυθμισμένα αντανακλαστικά για το κρέας. . Έτσι, τα σκυλιά δεν έχουν αυστηρή προτίμηση για το είδος της σαρκοφάγου τροφής, το κυριότερο είναι να είναι πλήρες.

Φυλογενετική μελέτη ρυθμισμένων αντανακλαστικών.Συγκρίνοντας τις ιδιότητες της εξαρτημένης αντανακλαστικής δραστηριότητας ζώων διαφορετικών επιπέδων ανάπτυξης, μπορεί κανείς να κρίνει προς ποια κατεύθυνση πηγαίνει η εξέλιξη του ΑΕΕ. Για παράδειγμα, αποδείχθηκε ότι ο ρυθμός σχηματισμού εξαρτημένων αντανακλαστικών απότομα από ασπόνδυλα και σπονδυλωτά, αλλάζει σχετικά λεπτά σε όλη την ιστορία της ανάπτυξης των σπονδυλωτών και φθάνει απότομα στην ικανότητα ενός ατόμου να συνδέει αμέσως συμπτωματικά γεγονότα (αποτύπωση), η αποτύπωση είναι επίσης χαρακτηριστικό των πτηνών γόνου (παπάκια που εκκολάπτονται από αυγά μπορούν να ακολουθήσουν οποιοδήποτε αντικείμενο: ένα κοτόπουλο, ένα άτομο, ακόμη και ένα κινούμενο παιχνίδι. Οι μεταβάσεις μεταξύ ασπόνδυλων και σπονδυλωτών, σπονδυλωτών και ανθρώπων αντανακλούσαν τα κρίσιμα στάδια της εξέλιξης που σχετίζονται με την εμφάνιση και την ανάπτυξη του GNA (τα έντομα έχουν μη κυτταρικό νευρικό σύστημα, τα συνεντερικά έχουν δικτυωτό τύπο, στα σπονδυλωτά - σωληνοειδής τύπος, στα πτηνά εμφανίζονται γάγγλια σφαιρών, μερικά προκαλούν υψηλή ανάπτυξη εξαρτημένης αντανακλαστικής δραστηριότητας. Στους ανθρώπους, ο εγκεφαλικός φλοιός είναι καλά ανεπτυγμένος, που προκαλεί το άλμα.

Οικολογική μελέτη εξαρτημένων αντανακλαστικών.Το δυναμικό δράσης που προκύπτει στα νευρικά κύτταρα που εμπλέκονται στο σχηματισμό αντανακλαστικών συνδέσεων καθιστά δυνατό τον εντοπισμό των κύριων συνδέσμων του ρυθμισμένου αντανακλαστικού.

Είναι ιδιαίτερα σημαντικό οι βιοηλεκτρονικοί δείκτες να επιτρέπουν την παρατήρηση του σχηματισμού ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού στις δομές του εγκεφάλου ακόμη και πριν εμφανιστεί στα κινητικά ή φυτικά (σπλαχνικά) αντανακλαστικά του σώματος. Η άμεση διέγερση των νευρικών δομών του εγκεφάλου καθιστά δυνατή τη δημιουργία μοντέλων πειραμάτων για το σχηματισμό νευρικών συνδέσεων μεταξύ τεχνητών εστιών διέγερσης. Είναι επίσης δυνατό να προσδιοριστεί άμεσα πώς αλλάζει η διεγερσιμότητα των νευρικών δομών που συμμετέχουν σε αυτό κατά τη διάρκεια ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού.

Φαρμακολογική δράση στο σχηματισμό ή αλλοίωση ρυθμισμένων αντανακλαστικών. Με την εισαγωγή ορισμένων ουσιών στον εγκέφαλο, είναι δυνατό να προσδιοριστεί η επίδραση που έχουν στον ρυθμό και την ισχύ του σχηματισμού ρυθμισμένων αντανακλαστικών, στην ικανότητα επαναδημιουργίας του ρυθμισμένου αντανακλαστικού, γεγονός που καθιστά δυνατή την κρίση της λειτουργικής κινητικότητας του κεντρικού νευρικό σύστημα, καθώς και τη λειτουργική κατάσταση των νευρώνων του φλοιού και την απόδοσή τους. Για παράδειγμα, βρέθηκε ότι η καφεΐνη παρέχει το σχηματισμό ρυθμισμένων αντανακλαστικών όταν τα νευρικά κύτταρα είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά και όταν η απόδοσή τους είναι χαμηλή, ακόμη και μια μικρή δόση καφεΐνης κάνει τη διέγερση αφόρητη για τα νευρικά κύτταρα.

Δημιουργία πειραματικής παθολογίας εξαρτημένης αντανακλαστικής δραστηριότητας. Για παράδειγμα, η χειρουργική αφαίρεση των κροταφικών λοβών του εγκεφαλικού φλοιού οδηγεί σε ψυχική κώφωση. Η μέθοδος αποβολής αποκαλύπτει τη λειτουργική σημασία περιοχών του φλοιού, του υποφλοιού και των περιοχών του εγκεφαλικού στελέχους. Με τον ίδιο τρόπο προσδιορίζεται ο εντοπισμός των φλοιωδών άκρων των αναλυτών.

Μοντελοποίηση των διαδικασιών της εξαρτημένης αντανακλαστικής δραστηριότητας. Ο Pavlov προσέλκυσε επίσης μαθηματικούς για να εκφράσουν με έναν τύπο την ποσοτική εξάρτηση του σχηματισμού ενός εξαρτημένου αντανακλαστικού από τη συχνότητα της ενίσχυσής του. Αποδείχθηκε ότι στα περισσότερα υγιή ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, αναπτύχθηκε ένα εξαρτημένο αντανακλαστικό σε υγιή άτομα μετά από 5 ενισχύσεις με ένα ερέθισμα χωρίς όρους. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στην εκτροφή σκύλων υπηρεσίας και στο τσίρκο.

Σύγκριση ψυχολογικών και φυσιολογικών εκδηλώσεων του εξαρτημένου αντανακλαστικού. Υποστήριξη εκούσιας προσοχής, πτήσης, αποτελεσματικότητας μάθησης.

Σύγκριση ψυχολογικών και φυσιολογικών εκδηλώσεων με βιοστοιχεία και μορφολογικές με βιοκινητικές:παραγωγή πρωτεϊνών μνήμης (S-100) ή περιοχών βιολογικά δραστικών ουσιών στο σχηματισμό ρυθμισμένων αντανακλαστικών. Έχει αποδειχθεί ότι εάν εισαχθεί η αγγειοεπεξεργασία, τότε τα ρυθμισμένα αντανακλαστικά αναπτύσσονται ταχύτερα (η αγγειοπίεση είναι μια νευρο-ορμόνη που παράγεται στον υποθάλαμο). Μορφολογικές αλλαγές στη δομή ενός νευρώνα: ένας γυμνός νευρώνας κατά τη γέννηση και με απονουρίτες σε έναν ενήλικα.

Εργαστήριο #1

Θέμα:Μέθοδοι εκχύλισης και αναφύτευσης

Στόχος:Γνωριμία με τις μεθόδους αποβολής και επαναφύτευσης των παραθυρεοειδών αδένων. Μοντελοποίηση υπο- και υπερπαραθυρεοειδισμού.

Εξοπλισμός:πειραματόζωα (5 αρουραίοι), ηλεκτροπηκτικό, τσιμπιδάκια, ψαλίδι, νυστέρι, ιώδιο, βελόνες για το ράψιμο του δέρματος, υλικό ράμματος, χειρουργικό τραπέζι, αιθέρας αναισθησίας, χοάνη.

Πρόοδος

Εργασία 1.Μοντελοποίηση ανεπάρκειας παραθυρεοειδούς ορμόνης σε αρουραίους.

Η ανεπάρκεια των παραθυρεοειδών ορμονών δημιουργείται με την αφαίρεση και των δύο παραθυρεοειδών αδένων χρησιμοποιώντας την ηλεκτροχειρουργική συσκευή υψηλής συχνότητας EH-30. Η αρχή λειτουργίας της συσκευής είναι η εξής: λόγω του ρεύματος υψηλής συχνότητας, οι ιστοί θερμαίνονται γρήγορα και το περιεχόμενο των κυττάρων εξατμίζεται. Η συσκευή λειτουργεί σε 2 λειτουργίες: "κοπή" και "πήξη". Η αφαίρεση των αδένων γίνεται με τον τρόπο πήξης με ένα λεπτό ηλεκτρόδιο, το d είναι περίπου ίσο με το μέγεθος του PTG. Για την πήξη των αδένων αρκεί η επαφή για 1-1,5 s. Στη λειτουργία κοπής, οι αδένες μπορούν να εξαλειφθούν. Τα πλεονεκτήματα της πήξης σε σύγκριση με την εξώθηση PTG είναι ότι αποκλείεται η απώλεια αίματος και ο θυρεοειδής ιστός δεν καταστρέφεται. Μετεγχειρητική περίοδος 2 εβδομάδες.

Εργασία 2.Μοντελοποίηση περίσσειας παραθυρεοειδών ορμονών σε αρουραίους.

Η μέθοδος μεταμόσχευσης PTG χρησιμοποιήθηκε για την προσομοίωση του υπερπαραθυρεοειδισμού. Η ουσία της μεθόδου έγκειται στη μεταμόσχευση αρουραίων-λήπτες κάτω από το δέρμα του λαιμού 3 ζευγών PTG από 3 αρουραίους δότες. Οι αρουραίοι δότες θα πρέπει να έχουν περίπου το ίδιο βάρος με τον αρουραίο λήπτη.

Οι δότες υπό αναισθησία με αιθέρα κάνουν μια τομή του δέρματος στην περιοχή της πρόσθιας πυκνότητας του λαιμού μήκους 2-3 cm, επομένως, οι μύες απομακρύνονται με αμβλύ τρόπο, καθιστώντας το PTG προσβάσιμο. Σε αυτή την κατάσταση, ο αρουραίος-δότης τοποθετείται κάτω από τη χοάνη, συνεχίζοντας να δίνει αναισθησία με αιθέρα. Πριν την επέμβαση, το ζώο λήπτης στερεώθηκε στην πλάτη του σε χειρουργικό τραπέζι, καθώς και σε αρουραίους δότες, έγινε μια τομή δέρματος μήκους 2-3 cm στην περιοχή της πρόσθιας πυκνότητας του αυχένα. Επειτα? Έγιναν 6 ρηχές τομές με νυστέρι στον υποδόριο ιστό, το οποίο χρησίμευε ως ένα είδος κυττάρων για μεταμοσχευμένο PTG. Στη συνέχεια, τα PTG αποκόπηκαν γρήγορα από 3 αρουραίους δότες και τοποθετήθηκαν σε προετοιμασμένες τομές στον αρουραίο λήπτη. Η τομή του δέρματος του λήπτη ράφτηκε με χειρουργικό μετάξι και υποβλήθηκε σε επεξεργασία με ιώδιο. Τις επόμενες ημέρες, το χειρουργικό τραύμα αναθεωρήθηκε. Πλήρης επούλωση του τραύματος παρατηρήθηκε μετά από 7-8 ημέρες. Τα μεταμοσχευτικά PTG ριζώνουν καλά. Αυτό το μοντέλο της παρατ. Οι ορμόνες σάς επιτρέπουν να παρέχετε μια 24ωρη αύξηση των επιπέδων του στο αίμα λόγω του φυσικού ατμού. ορμόνη.

Ανάθεση για ανεξάρτητη εργασία.

Παρατηρήστε την κατάσταση των χειρουργημένων ζώων μέχρι την πλήρη επούλωση του τραύματος και τη λήψη τους ξανά στο πείραμα.

Μετά από 2 εβδομάδες, προσδιορίστε το επίπεδο ολικού ασβεστίου στα χειρουργημένα ζώα, το οποίο υποδεικνύει έμμεσα τη λειτουργική δραστηριότητα των PTG και των c-κυττάρων του θυρεοειδούς αδένα, καθώς και το επίπεδο του 11-OKS, το οποίο αλλάζει και τα δύο ως απόκριση σε στρεσογόνα χειρουργική έκθεση και ως απόκριση σε μειωμένη λειτουργία PTG (ακριβέστερα σε διαταραχή της ομοιόστασης του ασβεστίου).

Εργαστήριο #2

Εργασία 1.Διμερής ωοθηκεκτομή.

Για να μελετηθούν τα ηλεκτρογονίδια στην προσαρμοστική δραστηριότητα του σώματος, οι θηλυκοί αρουραίοι υποβλήθηκαν σε αμφοτερόπλευρη ωοθηκεκτομή. Η επέμβαση εκτελείται σύμφωνα με τις συστάσεις που ορίζονται στο εγχειρίδιο του Bunok, 1968.

Τα ζώα αναισθητοποιήθηκαν με αιθέρα και στερεώθηκαν στο χειρουργικό τραπέζι σε ύπτια θέση. Το μαλλί στην κοιλιά από το στέρνο μέχρι την ηβική περιοχή κόπηκε και το δέρμα περιποιήθηκε με οινόπνευμα. Με νυστέρι, προσεκτικά, για να μην καταστραφούν τα έντερα, έγινε μια διαμήκης τομή μήκους 4-5 εκ. κατά μήκος της βλαβερής γραμμής της κοιλιάς. Βρίσκοντας το δεξί ή το αριστερό κέρας της μήτρας, εξερευνώντας περαιτέρω κατά μήκος του κατά μήκος του ωοθηκών, βρίσκουμε την ωοθήκη. Τρυπάμε την απολίνωση στο πάνω μέρος της ωοθήκης και τον σύνδεσμο που στηρίζει την ωοθήκη και μετά κόπηκε το μέτωπο με ψαλίδι. Η δεύτερη ωοθήκη αφαιρέθηκε με τον ίδιο τρόπο. Μετά από αυτό, οι μύες και το άκρο συρράφθηκαν και το ράμμα υποβλήθηκε σε επεξεργασία με βάμμα ιωδίου 5%.

Μετά την επέμβαση, τα ζώα τοποθετήθηκαν σε καθαρό κλουβί, τις πρώτες 4-5 ημέρες η πληγή γινόταν καθημερινή θεραπεία με απολυμαντικά. Η επούλωση του τραύματος έγινε σε 8-10 ημέρες.

Εργασία 1.Μονόπλευρη επινεφριδεκτομή.

Για την προσομοίωση ενδογενούς ανεπάρκειας γλυκοκορτικοειδών σε ζώα που υποβλήθηκαν σε ΑΕ (επινεφριδεκτομή).

Η χειρουργική αφαίρεση ενός επινεφριδίου πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τη μέθοδο που παρουσιάζεται στο εγχειρίδιο του Kabak Ya.M. Η επέμβαση έγινε με αναισθησία με αιθέρα. Ο αρουραίος στερεώθηκε στο χειρουργικό τραπέζι σε πρηνή θέση. Αριστερά της σπονδυλικής στήλης κόπηκαν τα μαλλιά και θεραπεύτηκε το χειρουργικό πεδίο με ιώδιο. Η τομή του δέρματος και των μυών έγινε σε απόσταση 1 cm στα αριστερά της σπονδυλικής στήλης, υποχωρώντας 1,5 cm προς τα κάτω από το πλευρικό τόξο. Στη συνέχεια, μια μικρή μυϊκή τομή επεκτάθηκε με γάντζους. Τα επινεφρίδια, μαζί με τον περιβάλλοντα λιπώδη ιστό και το κορδόνι του συνδετικού ιστού, συλλήφθηκαν με ανατομική λαβίδα και αφαιρέθηκαν. Το χειρουργικό τραύμα συρράφτηκε σε στρώσεις.

Στην μετεγχειρητική περίοδο κάθε πληγή θεραπεύονταν καθημερινά με αντισηπτικούς παράγοντες. Η επούλωση έγινε μετά από 5-7 ημέρες.

συμπέρασμα: Η ωοθήκη και η επινεφριδεκτομή ταυτόχρονα οδήγησαν σε απότομη μείωση των προσαρμοστικών ικανοτήτων των ζώων λόγω ορμονικής ανισορροπίας (η υπολειτουργία των επινεφριδίων οδήγησε σε υποκαρτισμό και υποοιστρογονία) και θάνατο την 9η ημέρα μετά την επέμβαση.

Εργαστήριο #3

Θέμα:Μέθοδοι χορήγησης φαρμακευτικών σκευασμάτων σε πειραματόζωα. μεθόδους δοκιμής.

Στόχος:Εξοικειωθείτε με τις μεθόδους και τις μεθόδους χορήγησης φαρμακευτικών προϊόντων και διαφόρων ειδών στοματικών και παρεντερικών φορτίων σε πειραματόζωα.

Εξοπλισμός:σύριγγες για από του στόματος, ενδομυϊκή και περιεντερική χορήγηση, φαρμακευτικές ουσίες ή φορτίο νερού, 2 χωνιά με καπάκια, 2 σωληνάρια συλλογής ούρων (ειρηνικά), 2 πάνες, διάλυμα πετουϊτρίνης (περιέχει την αντιδιουρητική ορμόνη - βαδοπρεσίνη), φυσιολογικό ορό, απεσταγμένο νερό.

Πρόοδος

Εργασία 1.Επίδραση νερού και υπερσωματικού φορτίου στη διούρηση. Επίδραση της αντιδιουρητικής ορμόνης στη διούρηση.

Ζυγίστε τους αρουραίους και καταγράψτε το σωματικό βάρος. Στη συνέχεια, δώστε στους αρουραίους ένα φορτίο νερού με χορήγηση από το στόμα. Για να το κάνετε αυτό, κρεμάστε τον αρουραίο σε ένα τρίποδο «μαλακά», τυλίξτε τον, τραβήξτε ζεστό νερό (37 ° C) σε μια σύριγγα συνδεδεμένη με τον καθετήρα σε ποσοστό 5% του σωματικού βάρους. Κρατώντας τον αρουραίο κάθετα, εισάγετε τον καθετήρα στο στόμα και μετακινήστε τον προσεκτικά στο στομάχι μέχρι να σταματήσει, μετά από το οποίο το νερό πιέζεται σταδιακά από τη σύριγγα. Κατόπιν σε έναν αρουραίο χορηγείται με ένεση πετουϊτρίνης σε αναλογία 20 ml ανά 100 g σωματικού βάρους. Μετά από αυτό, και οι δύο αρουραίοι τοποθετούνται σε χοάνες και συλλέγονται ούρα για 1 ώρα. Η πετουϊτρίνη χορηγείται ενδομυϊκά. Για το σκοπό αυτό, παίρνουν το δέρμα του κεφαλιού με ένα κορτσάνγκ και κρατούν ταυτόχρονα το κορτσάνγκ και την ουρά του αρουραίου με το ένα χέρι, προσπαθώντας να εξασφαλίσουν ότι ο αρουραίος αγγίζει την επιφάνεια του τραπεζιού και με τα 4 πόδια και τις διαστάσεις του. αντιστοιχούν στις φυσιολογικές διαστάσεις. Με το δεύτερο χέρι, γίνεται ένεση στον μηρό (μύες), ενώ το πίσω πόδι συγκρατείται μαζί με την ουρά.

συμπέρασμα: Χωρίς πετουιθρίνη: 1,2 ml, με πετουιθρίνη 0,7 ml, δηλ. Η πετουϊτρίνη προάγει την κατακράτηση νερού στο σώμα.

Τρόπος παρεντερικής χορήγησης.Χρησιμοποιείται όταν οι χορηγούμενες ουσίες πρέπει να εισέλθουν στη γενική κυκλοφορία το συντομότερο δυνατό και στην περίπτωση που ο όγκος των χορηγούμενων φαρμάκων υπερβαίνει τις επιτρεπόμενες δόσεις για ενδομυϊκή χορήγηση. Με την παρεντερική οδό χορήγησης, ο όγκος μπορεί να φτάσει τα 5 cm 3. Παρεντερικά, είναι προτιμότερο να χορηγούνται ελαιώδη διαλύματα φαρμακευτικών ουσιών.

Με την παρεντερική οδό χορήγησης, το ζώο διατηρείται ανάποδα, δεν πρέπει να αφήνεται το ζώο να κινείται απότομα σε λυγισμένη θέση. Για το σκοπό αυτό, το ζώο στερεώνεται με ένα κορζάνγκ πίσω από το κεφάλι και με τα χέρια πίσω από την ουρά. Με τη βοήθεια ανατομικής λαβίδας ή μικρού σφιγκτήρα Kocher, τραβιέται το κοιλιακό τοίχωμα, ενώ τα κοιλιακά όργανα κατεβαίνουν, στη συνέχεια τρυπάω το κοιλιακό τοίχωμα, στερεώνοντας 2 παρακεντήσεις: 1 μέσω του δέρματος, 2 μέσω του μυϊκού τοιχώματος του περιτοναίου. Μετά από αυτό, το φάρμακο εγχέεται στην κοιλιακή κοιλότητα. Απόδειξη της σωστής χορήγησης του φαρμάκου στην κοιλιακή κοιλότητα είναι η απουσία επιπλοκών στην κοιλιακή κοιλότητα και η ενεργή κατάσταση του ζώου μετά την ένεση, με την προϋπόθεση ότι χορηγούνται μη ναρκωτικές ουσίες. Με μία παρακέντηση, η εισαγωγή θα είναι υποδόρια.

Εργαστήριο #4

Θέμα:Μέθοδοι βιολογικών δοκιμών.

Στόχος:Να εξοικειωθούν με τις μεθόδους βιολογικού ελέγχου της λειτουργικής δραστηριότητας του συστήματος υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων.

Εξοπλισμός:υπόφυση επίμυος λήπτης, υποθάλαμος λήπτης επίμυος, αρουραίος δότης, αντιδραστήρια που απαιτούνται για την προετοιμασία της υπόφυσης και εκχυλίσματος υποθαλάμου, λαβίδα, σφιγκτήρας Kocher, ενδοφλέβια σύριγγα, ψαλίδι, ηπαρίνη, σωλήνες συλλογής αίματος, βάση, ισορροπία στρέψης, υδατόλουτρο , θερμόμετρο, αιθέρας για αναισθησία.

Πρόοδος

Εργασία 1.Προσδιορισμός της περιεκτικότητας σε κορτικοτροπίνη στην υπόφυση.

Η προοπτική της μεθόδου είναι να προσδιορίσει την αύξηση του όγκου του 11-OCS στο πλάσμα του αίματος των λήπτων αρουραίων. Μετά τη χορήγηση της δοκιμής εκχυλίσματα υπόφυσης σε αυτούς. Για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε κορτικοτρπίνη, δημιουργείται προκαταρκτικά μια ταλαντωτική καμπύλη.

Τεχνική προσδιορισμού: η υπόφυση ζυγίστηκε σε ζυγό στρέψης και τοποθετήθηκε σε κουτί με άνυδρη ακετόνη για 10 ημέρες. Η υπόφυση στη συνέχεια ζυγίστηκε και λειοτριβήθηκε επιμελώς σε 100 ml παγόμορφου οξικού οξέος. Το ραβδί ξεπλύθηκε με την ίδια ποσότητα οξικού οξέος. Μετά από αυτό, το Κύπελλο τοποθετήθηκε σε ένα λουτρό νερού και εξατμίστηκε στους t 70 περίπου C για 30 λεπτά. Το προκύπτον εκχύλισμα αραιώθηκε σε 2 ml δι-αποσταγμένου και εξουδετερώθηκε με 1 molar NaHC03, στη συνέχεια αραιώθηκε στην επιθυμητή μάζα με διάλυμα Krebs-Ringer που περιείχε διττανθρακικό και γλυκόζη. Κατά την αραίωση των εκχυλισμάτων της υπόφυσης, λήφθηκε υπόψη ότι θα πρέπει να χορηγηθούν 100 μg ακετονωμένης σκόνης σε έναν αρουραίο λήπτη.

Βιολογικός έλεγχος για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε κορτικοτροπίνη στην υπόφυση πραγματοποιείται κατά προτίμηση σε αρσενικούς αρουραίους. Την ημέρα πριν από το πείραμα, στους αρουραίους χορηγήθηκε υποδόρια ένεση πρεδνιζόνης με ρυθμό 6 mg ανά 100 g σωματικού βάρους. Η ενδεικνυόμενη δόση κορτικοστεροειδούς από την αρχή της ανάδρασης μπλοκάρει το σύστημα της υπόφυσης-επινεφριδίων των λήπτων αρουραίων, σταματώντας την ενδογενή έκκριση κορτικοτροπίνης. Μια μέρα αργότερα, το επίπεδο του 11-OCS στο πλάσμα αίματος προσδιορίζεται σε αρουραίους. Η απαιτούμενη ποσότητα του εκχυλίσματος της υπόφυσης χορηγήθηκε ενδοφλεβίως και το επίπεδο του 11-OCS επαναπροσδιορίστηκε 1 ώρα μετά τη χορήγηση των ελεγμένων εκχυλισμάτων υπόφυσης στους αρουραίους-δέκτες. Χρησιμοποιώντας την καμπύλη «λογάριθμου του φαινομένου dole», προσδιορίστηκε η περιεκτικότητα σε κορτικοτροπίνη στην υπόφυση του πειραματικού αρουραίου σε μέλι/100 mgm ιστού.

Εργαστήριο #5

Θέμα:Βιοχημικές μέθοδοι στη φυσιολογία.

Μάθημα 1.Προσδιορισμός του 11-OCS στο πλάσμα του αίματος.

Στόχος:για τον προσδιορισμό της αλλαγής στον όγκο του 11-OCS στο πλάσμα του αίματος μετά από έκθεση σε χειρουργική επέμβαση σε ένα φυσιολογικό πείραμα.

Μεθοδολογία: 1. Πάρτε 1-1,5 ml αίματος από το ζώο (από την ουραία φλέβα ή τη μηριαία φλέβα).

2. Φυγοκεντρήστε το αίμα για 10 λεπτά στις 2000 rpm.

3. Διαχωρίστε το πλάσμα από τα σχηματισμένα στοιχεία και μεταφέρετέ το σε δοκιμαστικό σωλήνα με γειωμένο πώμα. Το πλάσμα πρέπει να είναι 1 ml ή να φτάσει σε αυτή την ποσότητα με διαπόσταγμα.

4. Προσθέστε 6 ml εξανίου στον δοκιμαστικό σωλήνα, ανακινήστε για 20 δευτερόλεπτα. Αυτό αφαιρεί τη χοληστερόλη από το πλάσμα. Αφαιρέστε τα εξαντλημένα εξάνια με αντλία πίδακα νερού.

5. Προσθέστε χλωροφόρμιο 10 ml, ανακινήστε για 1 λεπτό. Σε αυτή την περίπτωση, τα κορτικοστεροειδή διαλύονται σε χλωροφόρμιο. Αφαιρέστε το υπόλοιπο κλάσμα πλάσματος με μια αντλία.

6. Πλύνετε το εκχύλισμα με διάλυμα NaOH 0,1 Μ, προσθέτοντας 1 ml. Ανακινήστε για 1 λεπτό και αφαιρέστε με αντλία πίδακα νερού.

8. Μετά από αυτό, πάρτε 8 ml από το εκχύλισμα και μεταφέρετέ το σε καθαρό, στεγνό δοκιμαστικό σωλήνα με αλεσμένο πώμα.

9. Προσθέστε 6 ml μείγματος απόλυτης αλκοόλης (αιθυλίου) με H 2 SO 4 στο εκχύλισμα, το οποίο αντέχει στη δοκιμή στο Savamo. Η αναλογία αλκοόλης και οξέος είναι 1:3 (3 αλκοόλη και 1 οξύ). Ανακινήστε για 1 λεπτό και αφήστε στο κρύο σε ζεστό μέρος για μια ώρα. Ταυτόχρονα, τα κορτικοστεροειδή διαλύονται σε ένα μείγμα οξέος και αλκοόλης. Μετά από αυτό, ο όγκος του 11-OKS προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας το φασματοφωτόμετρο Kvant.

Εξοπλισμός:διπλό σετ σωλήνων με πώμα, σχάρες, σωλήνες φυγοκέντρησης, αντλία εκτόξευσης νερού, πιπέτες 3 x 1 ml, σιφώνια 2 x 10 ml, σιφώνια 1 x 6 ml.

Αντιδραστήρια: διαπόσταγμα, εξάνιο, διάλυμα NaOH 0,1, χρωμοφόρμιο, 100% αιθανόλη, H2SO4 σύμφωνα με Sawamo (100%).

Μέθοδοι για τη μελέτη της συναισθηματικής κατάστασης σε αρουραίους

1. Δοκιμή ανοιχτού πεδίου

Λανθάνουσα περίοδος εξόδου από την κεντρική πλατεία, αριθμός διασταυρούμενων γραμμών, κάθετες στάσεις, εξετασμένες τρύπες, πλύσεις, αφόδευση. Σύμφωνα με τη διάρκεια της λανθάνουσας περιόδου εξόδου από το κεντρικό τετράγωνο και τον αριθμό των διασταυρούμενων γραμμών, κρίθηκε η κινητική δραστηριότητα, ο αριθμός των κατακόρυφων ραφιών και των εξεταζόμενων οπών κρίθηκε βάσει της εξερευνητικής δραστηριότητας, ο αριθμός των πλυσίμων έδειξε τη συναισθηματική κατάσταση και Το άγχος κρίθηκε από τον αριθμό των αφόδευσης.

2. Πολυπαραμετρική μέθοδος για τον προσδιορισμό της αγχοφοβικής κατάστασης των αρουραίων

Στόχος:αξιολογούν τα σύνθετα χαρακτηριστικά του ατομικού άγχους-φοβικού επιπέδου του ζώου.

Μεθοδολογία:η μελέτη πραγματοποιείται σε ανοιχτό πεδίο υπό ηλεκτρικό φωτισμό 3000 lux σε καθορισμένο χρόνο.

Δοκιμή 1. Λανθάνουσα περίοδος καθόδου από ύψος. Αυτή η δοκιμή χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της έντονης αμυντικής συμπεριφοράς σε αρουραίους. Οι αρουραίοι τοποθετούνται σε μια μολυβοθήκη από αδιαφανές υλικό διαστάσεων 20x14x14 cm και σημειώνεται ο χρόνος καθόδου από τη μολυβοθήκη όταν ο αρουραίος αγγίζει το χωράφι και με τα 4 πόδια.

Δοκιμή 2. Λανθάνουσα περίοδος διέλευσης από την οπή. Ο αρουραίος τοποθετείται σε μια διαφανή θήκη, χωρισμένη σε 2 διαμερίσματα με μια τρύπα 7x10 cm στο χώρισμα. Η δράση θεωρείται ολοκληρωμένη όταν ο αρουραίος σκαρφαλώνει στο διαμέρισμα 2 και με τα δύο πόδια. Εάν υπάρχουν δισταγμοί όταν εκτελείτε μια ενέργεια, κοιτάζετε σε μια τρύπα ή μια μεταφορά που έχει ξεκινήσει αλλά δεν έχει ολοκληρωθεί, η βαθμολογία είναι 0,5 βαθμοί.

Τεστ 3. Ώρα να φύγετε από το σπίτι. Το ζώο τοποθετείται σε διάφανο σπιτάκι από πλεξιγκλάς 16x15x12 cm και η έξοδος κλείνεται με αποσβεστήρα για 15 λεπτά. Η μέτρηση χρόνου ξεκινά από τη στιγμή που ανοίγει η έξοδος. Στις δοκιμές 1-3, ο αρουραίος επέστρεψε από το πειραματικό περιβάλλον όχι νωρίτερα από 20 λεπτά μετά την εκτέλεση της αντίστοιχης ενέργειας ή μετά τη λήξη του χρόνου δοκιμής (180 δευτερόλεπτα) σε περίπτωση αποτυχίας εκτέλεσης της ενέργειας. Τα μεσοδιαστήματα μεταξύ των εξετάσεων είναι τουλάχιστον 15 λεπτά.

Δοκιμή 4. Βγείτε από το κέντρο του ανοιχτού πεδίου. Αυτό το τεστ σάς επιτρέπει να αναγνωρίσετε τις αντιδράσεις φόβου που σχετίζονται με τη μείωση της κινητικής δραστηριότητας. Οι δοκιμές ξεκίνησαν με την τοποθέτηση του αρουραίου στο κέντρο του γηπέδου και από εκείνη τη στιγμή καταγράφηκε η ώρα κατά την οποία το ζώο επισκέφτηκε 4 κεντρικά τετράγωνα.

Για τα τεστ 1-4, βαθμολογήθηκαν σύμφωνα με την κλίμακα:

Δοκιμή 5 Αξιολόγηση της λειτουργίας της αντίδρασης κλίσης αυθόρμητα και με απότομη αλλαγή στο φωτισμό σε περιβάλλον ανοιχτού πεδίου. 180 δευτερόλεπτα μετά τη στιγμή που το ζώο τοποθετήθηκε στο πεδίο φωτισμού, ο φωτισμός άλλαξε απότομα: το έντονο φως έσβησε και μια απλή λάμπα άναψε για 60 δευτερόλεπτα, και στη συνέχεια ο φωτισμός αποκαταστάθηκε. Για 300 δευτερόλεπτα παρατήρησης, προσδιορίστηκε η μετρούμενη απόσταση σε τετράγωνα πάνω από τα οποία το ζώο υποστήριξε. Καμία αλλαγή 0 βαθμοί, μισό τετράγωνο - 1 β, έως 2 τετράγωνα - 2 β, περισσότερα από 2 τετράγωνα - 3 β.

Δοκιμή 6. Φούσκωμα-2. Η προσπάθεια του πειραματιστή να πάρει το ζώο. Επίσης εκτιμάται.

Δοκιμή 7. Αντίδραση φωνής.

Δοκιμή 8. Αντίδραση κατάψυξης. Το ζώο παγώνει σε μια τεταμένη στάση σε ισιωμένα πόδια ή, κολλημένο στο πάτωμα, μερικές φορές με τα αυτιά πεπλατυσμένα και τα μάτια κλειστά.

Δοκιμή 9. Πιέζοντας τα αυτιά.

Οι δοκιμές 6-9 πραγματοποιούνται πλησιάζοντας σταδιακά το χέρι του πειραματιστή από το πλάι του ρύγχους έτσι ώστε ο αρουραίος να μπορεί να δει το χέρι. Η προσέγγιση του χεριού στο ζώο πραγματοποιείται 2-3 φορές στη σειρά. Βαθμός:

0 β. - καμία αντίδραση

1 β. - αντίδραση κατά το χάιδεμα

2 β. - αντίδραση όταν πλησιάζει ένα χέρι

3β. - η αντίδραση επιμένει μετά την αφαίρεση του χεριού

Παρουσία αυθόρμητων αντιδράσεων στα τεστ 7-9, προστέθηκαν 3 επιπλέον βαθμοί για το καθένα. Στη συνέχεια, υπολογίστηκε η συνολική βαθμολογία για όλα τα τεστ, η οποία χρησιμοποιήθηκε για να κριθεί το συνολικό επίπεδο άγχους (ένας αναπόσπαστος δείκτης του άγχους IPT).

Συμπέρασμα για τη γλυκόζη: μετά την κατασκευή μιας καμπύλης βαθμονόμησης (η οποία προσδιορίζεται από 10 τυπικά μεγέθη), βρέθηκε ότι το αίμα του πειραματόζωου περιείχε 42 mm (l γλυκόζης).

Η μελέτη των φυσιολογικών μηχανισμών συμπεριφοράς των ζώων είναι το πιο εντατικά αναπτυσσόμενο γνωστικό πεδίο, το οποίο στη χώρα μας παραδοσιακά αναφέρεται ως η φυσιολογία της ανώτερης νευρικής δραστηριότητας. Το ενδιαφέρον για αυτή την επιστήμη έχει αυξηθεί σημαντικά τις τελευταίες δεκαετίες, κυρίως λόγω των αναγκών τεχνικής μοντελοποίησης συστημάτων και διεργασιών του εγκεφάλου, ενωμένη στην έννοια της τεχνητής νοημοσύνης. Φυσικά, η ίδια η επιστήμη των εγκεφαλικών μηχανισμών συμπεριφοράς και της ψυχής εμπλουτίστηκε με κυβερνητικές ιδέες, διαμορφώθηκαν νέοι τομείς έρευνας - βιονική, νευροκυβερνητική κ.λπ.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΒΑΣΕΩΝ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ

Η εξέλιξη των ειδών είναι το αποτέλεσμα της βελτίωσης της προσαρμογής στις μεταβαλλόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες.Οι ανώτεροι οργανισμοί μπορούν να υπάρχουν μόνο μέσα σε ένα σχετικά στενό εύρος φυσικών (θερμοκρασία, ακτινοβολία, βαρύτητα) και χημικών (απόθεμα μεταβολιτών, ηλεκτρολυτών και νερού, ατμοσφαιρική σύνθεση) παραγόντων, οι οποίοι καθορίζονται από γενετικά καθορισμένες μορφολογικές και μεταβολικές ιδιότητες. Οι στατικές μορφές προσαρμογής συμπληρώνονται από συνεχώς μεταβαλλόμενες δυναμικές προσαρμογές του οργανισμού στο περιβάλλον. Αυτή η συμπεριφορά, με την ευρεία έννοια του όρου, βασίζεται στη ρύθμιση της μεταβολικής δραστηριότητας γενικά και στον έλεγχο συγκεκριμένων εκτελεστικών συστημάτων ειδικότερα. Οι μύες και οι αδένες είναι τα πιο σημαντικά εκτελεστικά όργανα που παρέχουν σχεδόν όλες τις μορφές συμπεριφοράς των ανώτερων οργανισμών. Το σώμα είναι εξοπλισμένο με μια ποικιλία υποδοχέων ικανών να αντιλαμβάνονται τις ιδιότητες του περιβάλλοντος και να τις μετατρέπουν σε χρήσιμες πληροφορίες. Η συμπεριφορά καθορίζεται από το περιβάλλον και διαμεσολαβείται από κεντρικούς μηχανισμούς που αξιολογούν τις εισερχόμενες πληροφορίες και σχηματίζουν τις πιο κατάλληλες απαντήσεις.

Ο κύριος σκοπός της συμπεριφοράς είναι να εξασφαλίσει την επιβίωση ενός ατόμου ή ενός είδους.Οι συμπεριφορικές πράξεις μπορούν αυθαίρετα να χωριστούν σε γευστικές αντιδράσεις,με στόχο την επίτευξη των απαραίτητων εξωτερικών συνθηκών (για παράδειγμα, αποθήκευση ή κατανάλωση τροφής, ζευγάρωμα) και αντιδράσεις του αντίθετου σημείου,συμπεριλαμβανομένου διαφυγήή αποφυγή επιβλαβών παραγόντων(π.χ. θερμοκρασία, ακτινοβολία, μηχανικές βλάβες), συχνά σχηματίζονται περιβαλλοντικοί παράγοντες συνέχεια,ένα συγκεκριμένο εύρος το οποίο προτιμά το ζώο, ενώ ένα άλλο εύρος αποφεύγει. Το ζώο κινείται σε μια πολυδιάστατη κλίση περιβαλλοντικών παραγόντων για να βελτιστοποιήσει τη συνολική ποσότητα των αντιληπτών ερεθισμάτων (π.χ. όταν η πρόσβαση στην τροφή μπορεί να επιτευχθεί μόνο κάτω από δυσμενείς θερμοκρασίες ή βέλτιστα ή ακόμη και επιβλαβή μηχανικά ερεθίσματα).

Τέτοιοςτο σχήμα των σχέσεων μεταξύ των οργανισμών και του περιβάλλοντος υποδηλώνει την ύπαρξη υποθετικά κεντρικά κράτη(Για παράδειγμα, ώθηση, κίνητρο)που τρέχουν και υποστηρίζουν συγκεκριμένες συμπεριφορές. Υποτίθεται ότι το σώμα έχει ένα μοντέλο των βέλτιστων εσωτερικών (και εξωτερικών) καταστάσεων και ότι οποιαδήποτε συμπεριφορά αξιολογείται συνεχώς ανάλογα με τη μείωση ή την αύξηση της ασυμφωνίας μεταξύ αυτού του μοντέλου και της πραγματικής κατάστασης. Σημαντικές περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες αγωνίζεται ο οργανισμός είναι ελκυστικά κίνητρα καιαυτοί που αποφεύγονται) είναι αποτρεπτικά ερεθίσματα.Τροποποίηση και έλεγχος συμπεριφοράς (ρυθμισμός χειριστή)με την παρουσίαση ελκυστικών ερεθισμάτων ή την εξάλειψη των αποστροφικών ερεθισμάτων ονομάζονται, αντίστοιχα, θετικόςή αρνητική ενίσχυση.Ο συνδυασμός ορισμένης συμπεριφοράς με αποτρεπτικά ερεθίσματα ονομάζεται τιμωρίακαι οδηγεί στην καταστολή αυτής της συμπεριφοράς.

Μαζί με την απάντηση στο ερώτημα γιατί ένα ζώο ενεργεί, είναι εξίσου σημαντικό να κατανοήσουμε πώς ενεργεί. Η θεωρία των αντανακλαστικών που προτάθηκε από τον Descartes τον 17ο αιώνα επηρέασε τη σκέψη των φυσιολόγων και των ψυχολόγων και εξακολουθεί να αποτελεί σημαντικό σημείο εκκίνησης της σύγχρονης νευροφυσιολογίας. Το βασικό συμπεριφορικό ρεπερτόριο είναι άκαμπτα ενσωματωμένο σε ορισμένα νευρωνικά δίκτυα που συσχετίζουν μια συγκεκριμένη απόκριση (ανιδιοτελής απόκριση - BR) με ένα συγκεκριμένο ερέθισμα (χωρίς όρους ερέθισμα - BS). Αυτά τα εκ γενετής(δεν αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια της προπόνησης) αντιδράσειςσυμπληρώνονται επίκτητες (προϋποθέσεις) αντιδράσειςσε αρχικά ουδέτερα ερεθίσματα, τα οποία, όταν συνδυάζονται επανειλημμένα με BR, γίνονται εξαρτημένα ερεθίσματα (CS), δηλαδή σήματα της χωρικής ή/και χρονικής προσέγγισης του BR (Pavlov, 1927).

Εάν η έμφυτη συμπεριφορά αντανακλά γενετικά κωδικοποιημένες αποκρίσεις που αποκτήθηκαν από γενεές μέσω της διαδικασίας της φυσικής επιλογής, τότε η ατομικά επίκτητη συμπεριφορά συνδέεται με εμπειρίες που καταγράφονται στη μνήμη του οργανισμού. Η αλληλουχία των εξωτερικών και/ή εσωτερικών γεγονότων στα οποία συμμετέχει ένα ζώο μπορεί να προκαλέσει περισσότερο ή λιγότερο μόνιμες αλλαγές στο νευρικό του σύστημα, οι οποίες αποτελούν τη βάση της απόκρισης σε προηγουμένως αναποτελεσματικά ερεθίσματα. Η αντίστοιχη διαδικασία ονομάζεται μάθηση,οδηγεί στη συσσώρευση εμπειρίας με τη μορφή ιχνών μνήμης (εγγράμματα), η ανάκτηση των οποίων επηρεάζει τη συμπεριφορά του ζώου. Οι δεξιότητες που δεν πληρούν πλέον τις νέες συνθήκες εξαφανίζονται και οι δεξιότητες που δεν έχουν χρησιμοποιηθεί καθόλου για μεγάλο χρονικό διάστημα μπορεί να ξεχαστούν.

Η αλληλεπίδραση μεταξύ του οργανισμού και του περιβάλλοντος μπορεί να είναι διαφορετική, γεγονός που αντιστοιχεί σε ορισμένες μορφές συμπεριφοράς. Αν συμπεριφορά απόκρισηςαποτελείται από αντιδράσεις που προκαλούνται από διακριτά ερεθίσματα, όπως ο πόνος, η τροφή, τότε η χειρουργική συμπεριφορά μπορεί να διεγείρεται από εσωτερικές ανάγκες και συνίσταται στην αυθόρμητη εκδήλωση διαφόρων αντιδράσεων που τελικά συνεπάγονται μια επιθυμητή αλλαγή στο περιβάλλον (για παράδειγμα, απόκτηση πρόσβασης σε τροφή). .

Τέτοιες μορφές επίκτητη συμπεριφοράτονίστε τις διαφορές μεταξύ της κλασικής και της ενόργανης προετοιμασίας: στην πρώτη περίπτωση, οι ΗΠΑ προκαλούν συνήθως την ίδια απόκριση με το BS (σιελόρροια που προκαλείται από την ακουστική παρουσίαση τροφής). Η παρουσία ή η απουσία μιας υπό όρους απόκρισης που αναπτύχθηκε σύμφωνα με τον κλασικό τύπο δεν επηρεάζει την πιθανότητα χρήσης BS. Οι οργανικές αντιδράσεις συνήθως διαφέρουν σημαντικά από τις αντίστοιχες αντιδράσεις χωρίς όρους, με τη βοήθεια οργανικών αντιδράσεων ανοίγει η πρόσβαση σε ελκυστικά ερεθίσματα ή, αντίθετα, το ζώο αποφεύγει τα αποτρεπτικά ερεθίσματα (π. Κατά κανόνα, η ενόργανη προετοιμασία επηρεάζει τις κινητικές αποκρίσεις των σκελετικών μυών, ενώ η κλασική προετοιμασία περιορίζεται σε αυτόνομες λειτουργίες που εκτελούνται από τους σπλαχνικούς μύες και τους αδένες. Ωστόσο, υπάρχουν πολλές εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα.

Στην παραδοσιακή ψυχολογία ερεθίσματος-απόκρισης (όπως προτείνεται από τον Skinner (1938), για παράδειγμα), η συμπεριφορική ανάλυση συνίσταται στη δημιουργία ενός συστήματος κανόνων που συσχετίζουν τις συνθήκες εισόδου (ερεθίσματα) με τις καταστάσεις εξόδου (αντιδράσεις). Έτσι, οι υποτιθέμενες διεργασίες στα νευρικά κέντρα ή οι υποθετικοί μηχανισμοί του εννοιολογικού εγκεφάλου δεν λαμβάνονται υπόψη. Ενώ η προσέγγιση του μαύρου κουτιού έχει συμβάλει σημαντικά στην κατανόηση του ρόλου του περιβάλλοντος στον έλεγχο της συμπεριφοράς, έχει μόνο οριακά επεκτείνει την κατανόησή μας για την εσωτερική δομή και λειτουργία αυτού του μαύρου κουτιού, δηλαδή του εγκεφάλου, ως προς τον μετατροπέα ή μεσολαβητικό όργανο μεταξύ της εισόδου και της εξόδου. Ο τελευταίος είναι ο τομέας έρευνας για ειδικούς - φυσιολόγους και ψυχολόγους και η σφαίρα διαφόρων ειδικών κλάδων (νευροφυσιολογία, φαρμακολογία, νευροχημεία), που εντάσσονται στο σύμπλεγμα των νευροεπιστημών. Στη νευροφυσιολογία, έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στον τομέα της ανάλυσης απλών αντανακλαστικών χωρίς όρους του νωτιαίου μυελού. Η κατανόηση του αντανακλαστικού διάτασης ή κάμψης είναι τόσο λεπτομερής που είναι δυνατό να εντοπιστεί με ακρίβεια η εξάπλωση της προσαγωγής ροής των παλμών από τις ραχιαία ρίζες στο νωτιαίο μυελό μέχρι το σχηματισμό μιας έκρηξης απαγωγών στις κοιλιακές ρίζες. Η έννοια του ρυθμισμένου αντανακλαστικού (CR), που εισήχθη από τον Pavlov, καθιστά δυνατή την εφαρμογή της ίδιας αναλυτικής προσέγγισης στα κλασικά ρυθμισμένα αντανακλαστικά. Ωστόσο, ακόμη και οι απλούστεροι SD δεν καθιστούν ακόμη δυνατό τον εντοπισμό του καθοριστικού πλαστικού συνδέσμου που είναι υπεύθυνος για τη μετάβαση της ροής SS στη διαδρομή BR. Εξίσου ασαφείς είναι οι νευρικοί μηχανισμοί που εμπλέκονται στη λειτουργική ρύθμιση (οργανικά ρυθμισμένα αντανακλαστικά).

Οι κύριες μέθοδοι για τη μελέτη των νευρικών μηχανισμών συμπεριφοράς είναι η αφαίρεση, η διέγερση, η ηλεκτρική καταγραφή και η χημική ανάλυση. Για παράδειγμα:

(Μια τοποθεσία νευρικές δομές, οι οποίες είναι υπεύθυνες για μια συγκεκριμένη συμπεριφορά, μπορούν να καθοριστούν με τη μέγιστη αφαίρεση των περιοχών του εγκεφάλου στις οποίες διατηρείται αυτή η συμπεριφορά ή/και με την ελάχιστη αφαίρεση στην οποία εξαφανίζεται. Ο λειτουργικός αποκλεισμός των νευρικών κέντρων μπορεί να εξυπηρετήσει τον ίδιο σκοπό.

(Β) Το νευρικό υπόστρωμα της αντίδρασης μπορεί να αναλυθεί βρίσκοντας την περιοχή και τις βέλτιστες παραμέτρους ηλεκτρικής και χημικής διέγερσής της που προκαλούν την ίδια αντίδραση.

(Β) Η ηλεκτρική δραστηριότητα που συνοδεύει μια συμπεριφορά συμπεριφοράς μπορεί να αντανακλά διαδικασίες σημαντικές για την υλοποίησή της. Οι ηλεκτροφυσιολογικές μέθοδοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανίχνευση της εξάπλωσης των προσαγωγών ερεθισμάτων στον εγκέφαλο, της δραστηριότητας που προηγείται της εμφάνισης μιας εξωτερικής απόκρισης ή για τον συσχετισμό της πιθανότητας και/ή του μεγέθους μιας συμπεριφορικής και ηλεκτρικής απόκρισης.

(Δ) Η ενεργοποίηση και πιθανή τροποποίηση των νευρικών κυκλωμάτων που προκαλείται από τη μάθηση μπορεί να αντικατοπτρίζεται σε τοπικές αλλαγές στο μεταβολισμό των μεσολαβητών, των νουκλεϊκών οξέων και των πρωτεϊνών.

Η νευροφυσιολογική έρευνα στοχεύει να λάβει υπόψη τη δυναμική της συμπεριφοράς και τη χωροχρονική οργάνωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Η απόκτηση μιας νέας εμπειρίας που οδηγεί στον σχηματισμό ενός εγγράμματος (μάθησης) μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη συμμετοχή νευρωνικών δικτύων που είναι διαφορετικά από αυτά που εμπλέκονται στην επακόλουθη αναπαραγωγή της καταγεγραμμένης εμπειρίας. Ο τόπος συσσώρευσης πληροφοριών μπορεί να αποτελέσει σημείο σύγκλισης ξεχωριστών μηχανισμών γραφής και ανάγνωσης. Η αποτελεσματικότητα της απόκτησης εμπειρίας και της αναπαραγωγής της εξαρτάται από παράγοντες όπως το επίπεδο εγρήγορσης, τα κίνητρα και τα συναισθήματα. Όλες αυτές οι μεταβλητές πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επεξήγηση των αλλαγών συμπεριφοράς που προκαλούνται από διέγερση και διαταραχή και εξηγείται η σχέση μεταξύ συμπεριφορικών, ηλεκτρικών ή βιοχημικών αλλαγών. Είναι πολύ δύσκολο να γίνει διάκριση μεταξύ συγκεκριμένων μηχανισμών που είναι κοινοί σε μια ολόκληρη κατηγορία αντιδράσεων (για παράδειγμα, ορεκτικές και αποτρεπτικές).

Μια γενική περιγραφή των νευρωνικών δομών που εμπλέκονται σε διάφορες μορφές συμπεριφοράς είναι απαραίτητη προϋπόθεση για μια λεπτομερή μελέτη των κυτταρικών και μοριακών αλλαγών που αποτελούν τη βάση των πλαστικών αναδιοργανώσεων των νευρωνικών δικτύων. Οι διαθέσιμες ηλεκτροφυσιολογικές, νευροχημικές και μορφολογικές μικρομέθοδοι ικανοποιούν πλήρως αυτή την απαίτηση, υπό την προϋπόθεση ότι χρησιμοποιούνται την κατάλληλη στιγμή και σε βασικούς δεσμούς. Η δημιουργία ενός κατάλληλου μοντέλου συμπεριφοράς κατάλληλου για την αποτελεσματική εφαρμογή μικρομεθόδων αποτελεί προϋπόθεση για περαιτέρω ταχεία επιτυχία. Εν τω μεταξύ, η έρευνα επικεντρώνεται στη λειτουργική οργάνωση των νευρωνικών δικτύων που εμπλέκονται σε διάφορες διαδικασίες όπως η αισθητηριακή επεξεργασία, τα κίνητρα, ο σχηματισμός ίχνους μνήμης, η θέση εγγραμμάτων κ.λπ.

Σχεδιασμός Πειραμάτων

Για τον προγραμματισμό των πειραμάτων, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις αρχές και τις τακτικές της έρευνας, την επιστημονική προσέγγιση, που διαμορφώνονται καλύτερα στην άμεση υλοποίηση των πειραμάτων. Αυτό το βιβλίο είναι ένας πρακτικός οδηγός πειραματισμού. Υποτίθεται ότι ο αναγνώστης είναι εξοικειωμένος με τις βασικές αρχές της στατιστικής. Εισαγωγικές πρακτικές συμβουλές για τη διεξαγωγή πειραμάτων στη φυσιολογία της συμπεριφοράς μπορούν να βρεθούν στους Sidowski και Lockard (1966) και Weiner (Wayner, 1971). Ακολουθεί μια σύντομη περιγραφή που στοχεύει να προσανατολίσει τους μαθητές σε μερικά από τα πολύπλοκα προβλήματα που σχετίζονται με το σχεδιασμό και τη διεξαγωγή πειραμάτων.

Το πλεονέκτημα της εργαστηριακής μελέτης έναντι της νατουραλιστικής παρατήρησης είναι ότι ο ερευνητής μπορεί να ελέγξει τις συνθήκες του πειράματος, δηλαδή να δημιουργήσει ακριβή έλεγχο στα λεγόμενα ανεξάρτητες μεταβλητές,να προσδιορίσει την επίδρασή τους σε εξαρτημένων μεταβλητών.Εξαρτημένες μεταβλητές στη φυσιολογική ψυχολογία μπορεί να είναι οποιαδήποτε συμπεριφορικά ή φυσιολογικά χαρακτηριστικά, ενώ ανεξάρτητες μεταβλητές είναι συνθήκες που ελέγχονται από τον πειραματιστή και μερικές φορές επιβάλλονται στον οργανισμό. Οι συνθήκες σημαίνουν άμεση παρέμβαση(αφαίρεση τμημάτων του εγκεφάλου, διέγερσή του ή χρήση διαφόρων φαρμάκων), περιβαλλοντική αλλαγή(θερμοκρασία και φως), αλλαγή στο σχήμα ενίσχυσης, μεταγενέστερη μαθησιακή δυσκολία, διάρκεια στέρησης τροφής ή παράγοντες όπως η ηλικία, το φύλο, η γενετική καταγωγήκαι τα λοιπά.

Για να ελαχιστοποιηθεί η παρερμηνεία των πειραμάτων που σχετίζονται με τη δυσκολία διάκρισης των επιπτώσεων των πειραματικών παρεμβάσεων από τις επιπτώσεις άλλων μεταβλητών, είναι απαραίτητο να εισαχθεί διαδικασίες ελέγχου.Έτσι, για παράδειγμα, κατά τον έλεγχο της αποτελεσματικότητας μιας συγκεκριμένης διαδικασίας (ανεξάρτητη μεταβλητή), χρησιμοποιείται μια ομάδα ελέγχου. Ιδανικά, η ομάδα ελέγχου εξετάζεται με τον ίδιο τρόπο όπως η πειραματική ομάδα, εξαιρουμένης της επίδρασης του παράγοντα που μελετήθηκε, για τον οποίο σχεδιάζεται το ίδιο το πείραμα. Το ίδιο ζώο μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο στον έλεγχο όσο και στο πείραμα, εάν, για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να συγκριθεί η συμπεριφορά του πριν και μετά την αφαίρεση των περιοχών του εγκεφάλου. Μια άλλη κοινή διαδικασία ελέγχου, σκοπός της οποίας είναι η μείωση της ταυτόχρονης επίδρασης μεταβλητών παραγόντων, είναι η ισόρροπη εφαρμογή διαφορετικών επιδράσεων στο ίδιο ζώο (για παράδειγμα, ενέσεις διαφορετικών φαρμάκων ή διαφορετικές δόσεις του ίδιου φαρμάκου). Ένα άλλο σημαντικό σημείο ελέγχου είναι η τυχαία κατανομή των ζώων σε διαφορετικές ομάδες. Αυτό γίνεται καλύτερα χρησιμοποιώντας τον πίνακα τυχαίων αριθμών που βρίσκεται σε πολλά στατιστικά βιβλία (απλώς το να βγάζετε ζώα από ένα κλουβί για να σχηματίσετε μια ομάδα δεν αρκεί, καθώς πρώτα θα ληφθούν τα πιο αδύναμα ή πιο παθητικά ζώα).

Λόγω πιθανών σφαλμάτων ή μεταβλητότητας στα αποτελέσματα λόγω μη ελεγχόμενων μεταβλητών, οι μετρήσεις συνήθως επαναλαμβάνονται και προσδιορίζονται. Μέσηςή διάμεσος Μέγεθος.Σε επαναλαμβανόμενες μετρήσεις, γίνονται πολλαπλές παρατηρήσεις στα ίδια ζώα ή μία παρατήρηση σε πολλά ζώα ή και τα δύο. Όσο πιο πιθανό υπάρχουν σφάλματα ή διακυμάνσεις που σχετίζονται με ορισμένες άγνωστες ή μη ελεγχόμενες μεταβλητές, τόσο πιο πιθανό είναι οι επαναλαμβανόμενες μετρήσεις να διαφέρουν και έτσι η μεταβλητότητα των μετρήσεων σε σχέση με τον μέσο όρο θα είναι μεγαλύτερη. Στατιστική ανάλυσησυνήθως χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση του βαθμού εμπιστοσύνης στις παρατηρούμενες διαφορές μεταξύ πειραματικών και ομάδων ελέγχου ή πειραματικών συνθηκών. Για παράδειγμα, μια διαφορά μεταξύ δύο μέσων θεωρείται παραδοσιακά σημαντική (δηλαδή, όχι τυχαία) όταν υπάρχουν τουλάχιστον 95 από τις 100 πιθανότητες ότι η διαφορά είναι πραγματικά αληθινή.

Η επιστημονική ανάλυση, βασισμένη σε νατουραλιστικές παρατηρήσεις ή σε εργαστηριακά πειράματα, βασίζεται σε μετρήσεις, με τη βοήθεια των οποίων δίνεται ποσοτικός χαρακτήρας στις παρατηρήσεις. Το λεγόμενο επίπεδο μέτρησης καθορίζει ποιες αριθμητικές πράξεις μπορούν να εφαρμοστούν στους αριθμούς, το οποίο, επομένως, καθορίζει τη χρήση κατάλληλων στατιστικών μεθόδων. Ο ερευνητής πρέπει να λάβει υπόψη το επίπεδο των μετρήσεων και να προβλέψει τη φύση της στατιστικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων ήδη κατά τον σχεδιασμό πειραμάτων, καθώς αυτές οι εκτιμήσεις θα βοηθήσουν να αποφασιστεί η ακρίβεια των οργάνων μέτρησης και ο απαιτούμενος αριθμός πειραμάτων.

Υπάρχουν τέσσερα γενικά επίπεδα μέτρησης ή αξιολόγησης που πρέπει να διακριθούν: ονομαστικό, συνηθισμένο, διάστημα και σχετικό. Το χαμηλότερο επίπεδο είναι ονομαστικός,όπου σύμβολα όπως γράμματα ή αριθμοί χρησιμοποιούνται απλώς για την ταξινόμηση αντικειμένων ή φαινομένων. Σε αυτή την περίπτωση, ο αριθμός των μετρήσεων που εμπίπτουν σε διαφορετικές κατηγορίες υπό πειραματικές συνθήκες και συνθήκες ελέγχου συγκρίνεται χρησιμοποιώντας διωνυμική στατιστική.Εάν είναι δυνατόν να διατάξουμε τις παρατηρήσεις έτσι ώστε να έχουν κάποια σχέση μεταξύ τους (για παράδειγμα, "μεγαλύτερο από", "λιγότερο από" κ.λπ.), τότε θα ασχοληθούμε με συνηθισμένη κλίμακα.Εάν, επιπλέον, είναι δυνατό να εντοπιστούν διαστήματα μεταξύ αριθμών σε τέτοια κλίμακα, τότε θα ασχοληθούμε κλίμακα διαστήματος,που έχει αυθαίρετο σημείο μηδέν (όπως στην περίπτωση μιας κλίμακας θερμοκρασίας). Εάν η κλίμακα έχει επίσης ένα πραγματικό μηδενικό σημείο στην αρχή, όπως, για παράδειγμα, οι κλίμακες ύψους, μάζας, τότε θα επιτευχθεί το υψηλότερο επίπεδο μέτρησης, δηλ. κλίμακα συσχέτισης.Οι παράμετροι που μετρώνται χρησιμοποιώντας μια ονομαστική ή συνηθισμένη κλίμακα επεξεργάζονται χρησιμοποιώντας μη παραμετρικές στατιστικές(π.χ. τεστ χ 2 (Connover, 1971; Siegel, 1956)), ενώ τα δεδομένα που μετρώνται σε κλίμακα διαστήματος και αναλογίας συνήθως επεξεργάζονται χρησιμοποιώντας παραμετρικές στατιστικές μέθοδοι(π.χ., t-test) (αν ταιριάζουν στα δεδομένα διάφορες παραδοχές σχετικά με τις παραμέτρους του πληθυσμού από τον οποίο λαμβάνεται το παράδειγμα). Οι παράμετροι πληθυσμού που υπόκεινται σε μη παραμετρικές στατιστικές διαδικασίες δεν χρειάζεται να συμμορφώνονται με ορισμένες συνθήκες, όπως μια κανονική κατανομή. Επομένως, αυτές οι διαδικασίες χρησιμοποιούνται ευρέως σε πειράματα στη φυσιολογική ψυχολογία, όπου οι μετρήσεις πραγματοποιούνται συνήθως σε συνηθισμένο επίπεδο και το μέγεθος του δείγματος είναι συχνά μικρό. Το σχέδιο για τη διεξαγωγή των πειραμάτων που περιγράφονται σε αυτό το βιβλίο περιλαμβάνει μια σύγκριση πειραματικών δεδομένων και δεδομένων ελέγχου. Για τέτοια δεδομένα που προέρχονται από ανεξάρτητα συμβάντα, ένα χρήσιμο μη παραμετρικό στατιστικό είναι το U-gest Manna - Whitney.Όταν χρησιμοποιείται ένα διαφορετικό σχήμα πειραμάτων, το ζώο χρησιμεύει ως έλεγχος του εαυτού του, όπως στην περίπτωση της σύγκρισης της συμπεριφοράς πριν και μετά την ένεση του φαρμάκου και κατά την αφαίρεση τμημάτων του εγκεφάλου. Η τυπική μη παραμετρική εκτίμηση για τέτοια δεδομένα, που λαμβάνεται παρουσία σχετικών γεγονότων, είναι το κριτήριο για συζευγμένα ζεύγη υπογεγραμμένων τάξεων Wilcoxon(Siegel, 1956). Επιπλέον, χρησιμοποιούνται μη παραμετρικές μέθοδοι για την ανάλυση δεδομένων που λαμβάνονται σε επαναλαμβανόμενα κείμενα, από τα οποία δημιουργούνται καμπύλες μάθησης και καμπύλες αντιδραστικότητας (Krauth, 1980).

Σε αυτό το βιβλίο, οι αρουραίοι χρησιμοποιούνται ως πειραματόζωα για τα περισσότερα από τα πειράματα. Για μια λεπτομερή εισαγωγή στις γενικές εργαστηριακές διαδικασίες, συμπεριλαμβανομένης της φροντίδας και του χειρισμού ζώων, ιδιαίτερα αρουραίων, συνιστάται στους αναγνώστες να ανατρέξουν στους Baker et al. (1979), Ferris (Harris, 1957), Goodman and Gilman (Goodman and Oilman 1975) , Lane-Pettere et al. (1967), Leonard (Leonard, 1968), Myers (Myers, 1971 a), Mann (Munn, 1950) και Short and Woodnott (Short

και Woodnott, 1969).

Στην έρευνα συμπεριφοράς, τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα στελέχη αρουραίων είναι τα στελέχη Long Evans με κουκούλα. λευκές γραμμές Sprague-Dawley και Wistar. Προκειμένου να ληφθούν και να συγκριθούν αποτελέσματα, είναι επιθυμητό να χρησιμοποιηθούν τυπικές γραμμές. Ωστόσο, ο βαθμός ευελιξίας των αποτελεσμάτων μπορεί να εξαρτάται από τη χρήση πολλαπλών γραμμών (καθώς και ειδών).

Για τη διεξαγωγή πειραμάτων σε ζώα, είναι απαραίτητο να διατηρούνται καθαρά, άνετα και ασφαλή από ασθένειες. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με λεπτομερή πρότυπα για τη στέγαση, τη διατροφή, την υγιεινή, τη μετεγχειρητική φροντίδα (βλ. παραπομπές παραπάνω) και τη γνώση των κοινών ασθενειών των ζώων (Myers, 1971a· ShortandWoodnott, 1969).

Οι περισσότερες συμπεριφορικές εμπειρίες προκαλούν δυσφορία στα ζώα, είτε λόγω στέρησης τροφής, χρήσης κεντρικής ή περιφερειακής αποτρεπτικής διέγερσης, χορήγησης φαρμάκων ή απλώς ανύψωσης του ζώου στον αέρα. Ο πειραματιστής θα πρέπει να το έχει πάντα υπόψη του και να προσπαθεί να μειώσει όσο το δυνατόν περισσότερο την ενόχληση του πειραματόζωου.

Ακολουθούν συστάσεις για δοκιμές σε ζώα που αποτελούν μία από τις «Αρχές για τη χρήση των ζώων» του 1978 National Institutes of Health Guide to Subsidies and Contracts:

"1. Τα πειράματα στα οποία χρησιμοποιούνται ζωντανά σπονδυλωτά και ιστοί ζωντανών οργανισμών για έρευνα θα πρέπει να διεξάγονται υπό την επίβλεψη ειδικευμένων βιολόγων, φυσιολόγων ή ιατρών.

2. Η στέγαση, η φροντίδα και η σίτιση όλων των πειραματόζωων πρέπει να γίνονται υπό την επίβλεψη ειδικευμένου κτηνιάτρου ή άλλου επιστήμονα αρμόδιου σε αυτά τα θέματα.

3. Η έρευνα, από τη φύση της, πρέπει να παράγει χρήσιμα αποτελέσματα προς όφελος της κοινωνίας και να μην είναι τυχαία και άχρηστη.

4. Το πείραμα θα πρέπει να βασίζεται στη γνώση της νόσου ή του προβλήματος που διερευνάται και σχεδιάζεται έτσι ώστε τα αναμενόμενα αποτελέσματα να δικαιολογούν την εφαρμογή του.

5. Στατιστική ανάλυση, μαθηματικά μοντέλα ή βιολογικά συστήματα σε vitro θα πρέπει να χρησιμοποιούνται εάν συμπληρώνουν επαρκώς τα αποτελέσματα των πειραμάτων σε ζώα και μειώνουν τον αριθμό των ζώων που χρησιμοποιούνται.

6. Τα πειράματα πρέπει να γίνονται με τέτοιο τρόπο ώστε να μην υποβάλλεται το ζώο σε περιττή ταλαιπωρία και να μην το βλάπτουν.

7. Ο επιστήμονας που είναι υπεύθυνος για το πείραμα πρέπει να είναι έτοιμος να το τερματίσει εάν πιστεύει ότι η συνέχιση του πειράματος μπορεί να προκαλέσει περιττό τραυματισμό ή ταλαιπωρία στα ζώα.

8. Εάν η ίδια η εμπειρία προκαλεί περισσότερη ενόχληση στο ζώο από την αναισθησία, τότε είναι απαραίτητο να φέρετε το ζώο (με την εφαρμογή αναισθησίας) σε μια κατάσταση όπου δεν αντιλαμβάνεται πόνο και να διατηρείται αυτή η κατάσταση μέχρι να ολοκληρωθεί το πείραμα ή η διαδικασία. Οι μόνες εξαιρέσεις είναι εκείνες οι περιπτώσεις όπου η αναισθησία μπορεί να βλάψει τον σκοπό του πειράματος και τα δεδομένα δεν μπορούν να ληφθούν με άλλο τρόπο παρά μόνο με τη διεξαγωγή τέτοιων πειραμάτων. Τέτοιες διαδικασίες θα πρέπει να παρακολουθούνται στενά από τη διοίκηση ή άλλο εξειδικευμένο ανώτερο στέλεχος.

9. Η μεταπειραματική φροντίδα των ζώων θα πρέπει να ελαχιστοποιεί την ενόχληση και τις συνέπειες του τραύματος που προκαλείται στα ζώα ως αποτέλεσμα του πειράματος, σύμφωνα με την αποδεκτή πρακτική στην κτηνιατρική.

10. Εάν είναι απαραίτητο να σκοτωθεί ένα πειραματόζωο, τότε αυτό γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε να επιτευχθεί ακαριαίος θάνατος. Κανένα ζώο δεν θα καταστραφεί μέχρι να επέλθει ο θάνατός του».

Σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις συμπεριφορικών και νευρολογικών δοκιμών, που περιγράφονται στα επόμενα κεφάλαια, είναι απαραίτητος ο χειρισμός των ζώων. Το ζώο πρέπει να είναι συνηθισμένο σε αυτή τη διαδικασία για αρκετές ημέρες πριν από την έναρξη του πειράματος. Αυτός ο χειρισμός περιλαμβάνει τη λήψη του ζώου από το κλουβί με το χέρι, την τοποθέτησή του στο τραπέζι, το απαλό χαϊδεύοντάς το και τη μεταφορά του από το ένα μέρος στο άλλο. Με την πάροδο του χρόνου, τα ζώα παύουν να αντιστέκονται σε τέτοιες διαδικασίες εάν εκτελούνται προσεκτικά.

Μην κρατάτε το ζώο από την ουρά και προσπαθήστε να μην πιάσετε το δέρμα ή να ασκήσετε υπερβολική πίεση στο ζώο. Είναι καλύτερα να πάρετε το ζώο από πίσω κάτω από τις ωμοπλάτες, φέρνοντας τον αντίχειρα κάτω από το ένα πρόσθιο άκρο και τα υπόλοιπα δάχτυλα κάτω από το δεύτερο άκρο. Η δύναμη της λαβής του ζώου πρέπει να αντιστοιχεί στον βαθμό της αντίστασής του. Εάν το ζώο κρατιέται έτσι ώστε τα μπροστινά του άκρα να είναι σταυρωμένα, τότε δεν θα μπορεί να δαγκώσει.

Όταν συλλέγονται συχνά, οι εργαστηριακοί αρουραίοι γίνονται αρκετά ήμεροι και εύκολοι στον χειρισμό. Είναι επιθυμητό να χρησιμοποιηθεί ένας βοηθός για τη χορήγηση φαρμάκων, ενώ ο πειραματιστής χρησιμοποιεί το δεύτερο χέρι για να τεντώσει τα πίσω άκρα του ζώου. Με επαρκή εξάσκηση, οι ενδοπεριτοναϊκές ενέσεις μπορούν να γίνουν ανεξάρτητα, πιάνοντας τα πίσω άκρα του αρουραίου και ταυτόχρονα με ένεση με το άλλο χέρι.

Είναι χρήσιμο να ηρεμήσετε το ζώο πριν από την ένεση. Αυτό γίνεται πιάνοντας το ζώο όπως περιγράφεται παραπάνω, και στη συνέχεια κουνώντας το αργά μπρος-πίσω σε ένα ευρύ τόξο.

συμβατική μέθοδο σημάνσειςαρουραίοι είναι η εφαρμογή κοψιμάτων ή οπών στα αυτιά του ζώου ενώ είναι υπό αναισθησία. Τα αυτιά του ζώου είναι λεπτά και δεν αιμορραγούν πολύ. Η προτιμώμενη μέθοδος είναι να μαρκάρετε το σώμα και την ουρά με κάποια βιολογική βαφή, όπως το κίτρινο πικρινικό οξύ ή η κόκκινη καρμποφουξίνη. Αυτό το δυαδικό σύστημα επιτρέπει την ατομική κωδικοποίηση 63 αρουραίων. (Εάν χρησιμοποιείτε πολλούς αρουραίους, κωδικοποιήστε τους μόνο σε ζυγούς αριθμούς, καθώς αυτό μειώνει τον αριθμό των οπών ή των σημαδιών που χρειάζονται.)

ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΓΙΑ ΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΩΝ

Οι επιτυχίες της σύγχρονης φυσιολογίας στη μελέτη των λειτουργιών ολόκληρου του οργανισμού, των συστημάτων, των οργάνων, των ιστών και των κυττάρων του οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην ευρεία εισαγωγή της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, συσκευών ανάλυσης και ηλεκτρονικών υπολογιστών, καθώς και μεθόδων βιοχημικής και φαρμακολογικής έρευνας στην πράξη. του φυσιολογικού πειράματος. Τα τελευταία χρόνια, στη φυσιολογία, οι ποιοτικές μέθοδοι συμπληρώνονται από ποσοτικές, γεγονός που καθιστά δυνατό τον προσδιορισμό των μελετημένων παραμέτρων διαφόρων συναρτήσεων στις κατάλληλες μονάδες μέτρησης. Μαζί με φυσιολόγους, φυσικούς, μαθηματικούς, μηχανικούς και άλλους ειδικούς εμπλέκονται στην ανάπτυξη νέων μεθοδολογικών προσεγγίσεων.

Η ταχεία βελτίωση της ηλεκτρονικής τεχνολογίας άνοιξε νέους δρόμους για τη γνώση πολλών φυσιολογικών διεργασιών, κάτι που προηγουμένως ήταν κατ' αρχήν αδύνατο.

Η δημιουργία διαφόρων συστημάτων αισθητήρων που μετατρέπουν τις μη ηλεκτρικές διεργασίες σε ηλεκτρικές, η βελτίωση του εξοπλισμού μέτρησης και καταγραφής κατέστησαν δυνατή την ανάπτυξη νέων, υψηλής ακρίβειας μεθόδων αντικειμενικής καταγραφής (για παράδειγμα, βιοτηλεμετρία) φυσιολογικών λειτουργιών, οι οποίες επεκτάθηκαν σημαντικά τις δυνατότητες του πειράματος.

ΣΧΕΔΙΟ ΣΧΕΣΕΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΟΡΓΑΝΩΝ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΩΝ ΜΕΛΕΤΗΣ

Κατά τη μελέτη των φυσιολογικών λειτουργιών με τη χρήση διάφορου εξοπλισμού στο πείραμα και στην κλινική, σχηματίζονται ιδιόμορφα συστήματα. Μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες: 1) συστήματα για εγγραφήδιάφορες εκδηλώσεις ζωτικής δραστηριότητας και ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται και 2) συστήματα για επίπτωσησε έναν οργανισμό ή στις δομικές και λειτουργικές του μονάδες.

Προκειμένου να οπτικοποιηθούν οι αλληλεπιδράσεις μεμονωμένων στοιχείων του συστήματος, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη με τη μορφή μπλοκ διαγραμμάτων. Τέτοια μπλοκ διαγράμματα και τα σύμβολά τους είναι βολικά για τους μαθητές να επεξηγήσουν πρωτόκολλα πειραμάτων κατά τη διάρκεια των πρακτικών μαθημάτων. Κατά τη γνώμη μας, μια τέτοια μορφή αναπαράστασης μέρους τουλάχιστον των πειραματικών συνθηκών θα μειώσει σημαντικά την περιγραφή της και θα συμβάλει στην κατανόηση των σχημάτων συσκευών και συσκευών.

Μπλοκ διαγράμματα που αντικατοπτρίζουν τις κύριες μορφές αλληλεπίδρασης μεταξύ του αντικειμένου μελέτης και διαφόρων συσκευών για την εγγραφή λειτουργιών.

Πολλές σωματικές λειτουργίες μπορούν να μελετηθούν χωρίς ηλεκτρονικός εξοπλισμόςκαι καταχωρούν διαδικασίες είτε απευθείας είτε μετά από κάποιους μετασχηματισμούς . Παραδείγματα είναι μέτρηση θερμοκρασίας με θερμόμετρο υδραργύρου, καταγραφή καρδιακών παλμών με μοχλό στυλό και κυμογράφο, καταγραφή αναπνοής με κάψουλα Marais, πληθυσμογραφία με πληθυσμογράφο νερού, ανίχνευση παλμών κ.λπ. Εμφανίζονται πραγματικές ρυθμίσεις για πληθυσμογραφία, καταγραφή γαστρικής κινητικότητας και καταγραφή αναπνοής στο σχ.

Ένα μπλοκ διάγραμμα του συστήματος που επιτρέπει την καταγραφή βιοηλεκτρικών διεργασιών στο σώμα φαίνεται στο σχ. \, ΣΕ.Αποτελείται από ένα αντικείμενο μελέτης, ηλεκτρόδια απαγωγής, έναν ενισχυτή, έναν καταγραφέα και ένα τροφοδοτικό. Συστήματα καταγραφής αυτού του είδους χρησιμοποιούνται για ηλεκτροκαρδιογραφία, ηλεκτροεγκεφαλογραφία, ηλεκτρογαστρογραφία, ηλεκτρομυογραφία κ.λπ.

Κατά την έρευνα και την εγγραφή με χρησιμοποιώντας ηλεκτρονικό εξοπλισμόμια σειρά από μη ηλεκτρικές διεργασίες, πρέπει πρώτα να μετατραπούν σε ηλεκτρικά σήματα. Για αυτό, χρησιμοποιούνται διάφοροι αισθητήρες. Μερικοί αισθητήρες είναι ικανοί να παράγουν ηλεκτρικά σήματα και δεν χρειάζονται ρεύμα από πηγή ρεύματος, άλλοι χρειάζονται αυτήν την ισχύ. Το μέγεθος των σημάτων του αισθητήρα είναι συνήθως μικρό, επομένως πρέπει πρώτα να ενισχυθούν για να καταγραφούν. Συστήματα που χρησιμοποιούν αισθητήρες χρησιμοποιούνται για βαλλιστοκαρδιογραφία, πληθυσμογραφία, σφυγμογραφία, καταγραφή κινητικής δραστηριότητας, αρτηριακή πίεση, αναπνοή, προσδιορισμό αερίων στο αίμα και τον εκπνεόμενο αέρα κ.λπ.

Εάν τα συστήματα συμπληρωθούν και συντονιστούν με την εργασία ραδιοπομπός, τότε καθίσταται δυνατή η μετάδοση και η καταγραφή φυσιολογικών λειτουργιών σε σημαντική απόσταση από το αντικείμενο μελέτης. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται βιοτηλεμετρία.Η ανάπτυξη της βιοτηλεμετρίας καθορίζεται από την εισαγωγή της μικρομικρογραφίας στη ραδιομηχανική. Σας επιτρέπει να μελετάτε φυσιολογικές λειτουργίες όχι μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες, αλλά και σε συνθήκες ελεύθερης συμπεριφοράς, κατά τη διάρκεια της εργασίας και των αθλητικών δραστηριοτήτων, ανεξάρτητα από την απόσταση μεταξύ του αντικειμένου μελέτης και του ερευνητή.

Τα συστήματα που έχουν σχεδιαστεί για να επηρεάζουν το σώμα ή τις δομικές και λειτουργικές του μονάδες έχουν διάφορα αποτελέσματα: εκκίνηση, διεγερτική και ανασταλτική. Οι μέθοδοι και οι επιλογές για την έκθεση μπορεί να είναι πολύ διαφορετικές. .

Κατά την έρευνα απομακρυσμένοι αναλυτέςη διεγερτική ώθηση μπορεί να γίνει αντιληπτή από απόσταση, σε αυτές τις περιπτώσεις δεν χρειάζονται διεγερτικά ηλεκτρόδια. Έτσι, για παράδειγμα, είναι δυνατό να επηρεαστεί ο οπτικός αναλυτής με φως, ο ακουστικός αναλυτής με τον ήχο και ο αναλυτής όσφρησης με διάφορες μυρωδιές.

Σε φυσιολογικά πειράματα, χρησιμοποιείται συχνά ως ερέθισμα. ηλεκτρική ενέργεια,Ως αποτέλεσμα, ευρέως διαδεδομένο ηλεκτρονικοί διεγέρτες παλμώνΚαι ηλεκτρόδια διέγερσης. Η ηλεκτρική διέγερση χρησιμοποιείται για τον ερεθισμό των υποδοχέων, των κυττάρων, των μυών, των νευρικών ινών, των νεύρων, των νευρικών κέντρων κ.λπ. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να εφαρμοστεί βιοτηλεμετρική διέγερση (Εικ. 4, ΣΕ).Επιπλέον, οι επιπτώσεις στον οργανισμό μπορεί να είναι τόσο τοπικές όσο και γενικές.

Οι μελέτες των φυσιολογικών λειτουργιών πραγματοποιούνται όχι μόνο σε ηρεμία, αλλά και κάτω από διάφορα φυσικά φορτία. . Το τελευταίο μπορεί να δημιουργηθεί είτε. εκτελώντας ορισμένες ασκήσεις (καθίσματα, τρέξιμο κ.λπ.), ή χρησιμοποιώντας διάφορες συσκευές (εργόμετρο ποδηλάτου, διάδρομο κ.λπ.), που καθιστούν δυνατή την ακριβή δοσομέτρηση του φορτίου.

Συχνά χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα συστήματα εγγραφής και διέγερσης, γεγονός που διευρύνει πολύ τις δυνατότητες φυσιολογικών πειραμάτων. Αυτά τα συστήματα μπορούν να συνδυαστούν με διάφορους τρόπους.

ΗΛΕΚΤΡΟΔΙΑ

Στη φυσιολογική έρευνα ηλεκτρόδιααποτελούν τον σύνδεσμο μεταξύ του αντικειμένου μελέτης και των οργάνων. Χρησιμοποιούνται για την εφαρμογή κενού ή την καταγραφή (αφαίρεση) της βιοηλεκτρικής δραστηριότητας κυττάρων, ιστών και οργάνων, επομένως συνήθως χωρίζονται σε διεγερτικός . Ένα και το αυτό ηλεκτρόδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο ως διεγερτικό όσο και ως ηλεκτρόδιο απόσυρσης, αφού δεν υπάρχει θεμελιώδης διαφορά μεταξύ τους.

Ανάλογα με τη μέθοδο καταχώρησης ή ερεθισμού, διακρίνονται τα διπολικά και τα μονοπολικά ηλεκτρόδια. Με τη διπολική μέθοδο, δύο πανομοιότυπα ηλεκτρόδια χρησιμοποιούνται συχνότερα, με τη μονοπολική μέθοδο, τα ηλεκτρόδια διαφέρουν τόσο σε λειτουργικό σκοπό όσο και σε σχεδιασμό. Σε αυτή την περίπτωση, το ενεργό (τριμάρισμα) ηλεκτρόδιο τοποθετείται στην περιοχή των βιοδυναμικών ή στην περιοχή του προς διέγερση ιστού.

Το ενεργό ηλεκτρόδιο, κατά κανόνα, έχει σχετικά μικρό μέγεθος σε σύγκριση με ένα άλλο παθητικό (αδιάφορο) ηλεκτρόδιο. Το αδιάφορο ηλεκτρόδιο συνήθως στερεώνεται σε κάποια απόσταση από το ενεργό. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι απαραίτητο η ζώνη στερέωσης του αδιάφορου ηλεκτροδίου είτε να μην έχει το δικό της δυναμικό (για παράδειγμα, μια περιοχή νεκρού ιστού, ένα υγρό ηλεκτρικά αγώγιμο μέσο που περιβάλλει το αντικείμενο μελέτης), είτε αυτή η περιοχή πρέπει να επιλεγεί με χαμηλότερο και σχετικά σταθερό δυναμικό (για παράδειγμα, λοβό αυτιού). Τα αδιάφορα ηλεκτρόδια είναι συχνά πλάκες από ασήμι, κασσίτερο, μόλυβδο ή άλλο μέταλλο.

Ανάλογα με τη θέση, τα ηλεκτρόδια χωρίζονται σε επιπόλαιοςΚαι κατάδυτος. Τα επιφανειακά ηλεκτρόδια στερεώνονται είτε στην επιφάνεια του αντικειμένου μελέτης (για παράδειγμα, κατά την καταγραφή ΗΚΓ, ΗΕΓ), είτε σε προετοιμασμένες και εκτεθειμένες δομές (κατά τη διέγερση των νεύρων, την αφαίρεση των προκλημένων δυναμικών από την επιφάνεια του εγκεφαλικού φλοιού κ.λπ.) .

Τα βυθιζόμενα ηλεκτρόδια χρησιμοποιούνται για τη μελέτη αντικειμένων που βρίσκονται βαθιά σε όργανα ή ιστούς (για παράδειγμα, όταν διεγείρουν νευρώνες που βρίσκονται στις υποφλοιώδεις δομές του εγκεφάλου ή αφαιρούν τη βιοηλεκτρική δραστηριότητα από αυτούς). Αυτά τα ηλεκτρόδια έχουν ειδικό σχεδιασμό, ο οποίος θα πρέπει να παρέχει καλή επαφή με το αντικείμενο μελέτης και αξιόπιστη απομόνωση του υπόλοιπου αγώγιμου μέρους του ηλεκτροδίου από τους περιβάλλοντες ιστούς. Όλα τα ηλεκτρόδια, ανεξάρτητα από τον τύπο και τη μέθοδο χρήσης τους, δεν πρέπει να έχουν επιβλαβή επίδραση στο αντικείμενο μελέτης.

Είναι απαράδεκτο τα ίδια τα ηλεκτρόδια να γίνονται πηγή δυναμικών. Επομένως, τα ηλεκτρόδια δεν πρέπει να έχουν δυναμικά πόλωσης, τα οποία σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να παραμορφώσουν σημαντικά τα αποτελέσματα των μελετών. Η τιμή του δυναμικού πόλωσης εξαρτάται από το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται το ηλεκτρόδιο, καθώς και από τις ιδιότητες και τις παραμέτρους του ηλεκτρικού ρεύματος.

Τα ηλεκτρόδια από ευγενή μέταλλα, χρυσό, ασήμι και πλατίνα, έχουν μικρότερη ικανότητα πόλωσης. Η πόλωση πρακτικά δεν συμβαίνει εάν ρέει μέσω των ηλεκτροδίων μεταβλητόςή παλμικό ηλεκτρικό ρεύμαμε μεταβαλλόμενη πολικότητα παλμού. Η πιθανότητα πόλωσης του ηλεκτροδίου αυξάνεται όταν αλληλεπιδρά με συνεχές ή παλμικό μονοφασικό ρεύμα. Η πιθανότητα πόλωσης είναι όσο μεγαλύτερη, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που διαρρέει το ηλεκτρόδιο και ο μεγάλος χρόνος δράσης του. Συνδέεται με ηλεκτροχημικές διεργασίες που συμβαίνουν μεταξύ του υλικού του ηλεκτροδίου και του περιβάλλοντος ηλεκτρολυτικού μέσου. Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρόδια αποκτούν ένα ορισμένο φορτίο, αντίθετο σε πρόσημο από το διεγερτικό ή αποσυρόμενο ρεύμα, το οποίο οδηγεί σε μια ανεξέλεγκτη κατάσταση των πειραματικών συνθηκών. Επομένως, όταν εκτίθενται σε ένα αντικείμενο με συνεχές ρεύμα και όταν εκτρέπονται σταθερά ή αργά μεταβαλλόμενα δυναμικά, χρησιμοποιούν μη πολωτικά ηλεκτρόδια.

Σε ηλεκτροφυσικά πειράματα, χρησιμοποιούνται συχνότερα μη πολωτικά ηλεκτρόδια των ακόλουθων τύπων: άργυρος - χλωριούχος άργυρος, πλατίνα - χλωριούχος πλατίνα και θειικός ψευδάργυρος - ψευδάργυρος.

Ασημένια ηλεκτρόδιαΚατά την επαφή με ένα υγρό ιστού που περιέχει χλωρίδια, καλύπτονται γρήγορα με ένα στρώμα χλωριούχου αργύρου και στη συνέχεια πολώνονται με δυσκολία. Ωστόσο, για ακριβείς πειραματικές μελέτες, τα ηλεκτρόδια αργύρου επικαλύπτονται με ένα στρώμα χλωριούχου αργύρου πριν χρησιμοποιηθούν στο πείραμα. Για να γίνει αυτό, το ηλεκτρόδιο αργύρου καθαρίζεται με λεπτό γυαλόχαρτο, απολιπαίνεται επιμελώς, πλένεται με απεσταγμένο νερό και βυθίζεται σε δοχείο με διάλυμα NaCl 0,9% ή διάλυμα NaCl 0,1 N. HC1, που έχει ήδη ένα ηλεκτρόδιο άνθρακα.

Η άνοδος (+) συνδέεται με το ηλεκτρόδιο αργύρου και η κάθοδος (-) οποιασδήποτε πηγής συνεχούς ρεύματος (μπαταρία, συσσωρευτής, ανορθωτής κ.λπ.) με τάση 2–6 V συνδέεται με το ηλεκτρόδιο άνθρακα. με πυκνότητα 0,1 έως 10 διέρχεται από τα ηλεκτρόδια A / m 2 μέχρι να καλυφθεί το ηλεκτρόδιο με συνεχές στρώμα χλωριούχου αργύρου. Αυτή η λειτουργία συνιστάται να εκτελείται στο σκοτάδι. Τα έτοιμα χλωριωμένα ηλεκτρόδια αποθηκεύονται στο διάλυμα Ringer στο σκοτάδι.

μη πολωτικό ηλεκτρόδια πλατίναςμπορεί να γίνει ως εξής. Το σύρμα πλατίνας πλένεται με απεσταγμένο νερό και βυθίζεται σε πυκνό θειικό οξύ για αρκετά λεπτά, και στη συνέχεια πλένεται καλά σε απεσταγμένο νερό, μετά από το οποίο δύο ηλεκτρόδια πλατίνας βυθίζονται σε δοχείο με διάλυμα χλωριούχου πλατίνας. Το ένα ηλεκτρόδιο συνδέεται με την άνοδο και το άλλο με την κάθοδο μιας πηγής συνεχούς ρεύματος με τάση 2 V.

Με τη βοήθεια ενός διακόπτη, διέρχεται ρεύμα από αυτά προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση (4-6 φορές για 15 δευτερόλεπτα). Το ηλεκτρόδιο που θα χρησιμοποιηθεί στην έρευνα πρέπει να συνδεθεί με την άνοδο της πηγής ρεύματος στην τελευταία λειτουργία διέλευσης του ρεύματος. Το έτοιμο ηλεκτρόδιο πρέπει να πλυθεί και να αποθηκευτεί σε απεσταγμένο νερό.

Ηλεκτρόδια μη πολωμένου τύπου ψευδάργυρος - θειικός ψευδάργυροςείναι γυάλινοι σωλήνες γεμάτοι με διάλυμα θειικού ψευδαργύρου 2, στην οποία τοποθετείται μια συγχωνευμένη ράβδος ψευδαργύρου 3. Η συγχώνευση του ψευδαργύρου επιτυγχάνεται βυθίζοντας τον για αρκετά λεπτά, πρώτα σε διάλυμα θειικού οξέος 10% και στη συνέχεια σε υδράργυρο. Το κάτω άκρο του γυάλινου σωλήνα καλύπτεται με καολίνη 4, αναμειγνύεται με διάλυμα Ringer. Στο εξωτερικό μέρος του βύσματος καολίνη δίνεται ένα σχήμα που είναι βολικό για επαφή με το αντικείμενο. Μερικές φορές ένας φελλός είναι κατασκευασμένος από γύψο και ένα φυτίλι βαμβακιού ή μια μαλακή βούρτσα μαλλιών εισάγεται σε αυτό 5. Τα ιόντα ψευδαργύρου έχουν υψηλή ικανότητα διάχυσης, επομένως αυτά τα ηλεκτρόδια αποθηκεύονται για όχι περισσότερο από 1 ημέρα.

Τα ηλεκτρόδια για διέγερση και απαγωγή χρησιμοποιούνται τόσο σε οξέα όσο και σε χρόνια πειράματα. Στην τελευταία περίπτωση, λίγες μέρες πριν το πείραμα, εμφυτεύονται (εμφυτεύονται) στους ιστούς του αντικειμένου μελέτης. Αυτό - εμφυτεύονταιηλεκτρόδια.

ΑΙΣΘΗΤΗΡΕΣ

Αισθητήρες -Πρόκειται για συσκευές που μετατρέπουν διάφορα φυσικά μεγέθη σε ηλεκτρικό σήμα. Διακρίνω δημιουργώνταςΚαι παραμετρικήΑισθητήρες.

Αισθητήρες γεννήτριαςυπό αυτήν ή την άλλη επιρροή, οι ίδιοι παράγουν ηλεκτρική τάση ή ρεύμα. Αυτοί περιλαμβάνουν τους ακόλουθους τύπους αισθητήρων: πιεζοηλεκτρικούς, θερμοηλεκτρικούς, επαγωγικούς και φωτοηλεκτρικούς.

Παραμετρικοί αισθητήρεςυπό την επίδραση της μετρούμενης συνάρτησης, κάποια παράμετρος του ηλεκτρονικού κυκλώματος αλλάζει και το ηλεκτρικό σήμα αυτού του κυκλώματος διαμορφώνεται (σε ​​πλάτος ή συχνότητα). Οι κύριοι τύποι παραμετρικών αισθητήρων είναι οι εξής: ωμικοί, χωρητικοί και επαγωγικοί.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι μια τέτοια διαίρεση των αισθητήρων είναι υπό όρους, καθώς τόσο οι γεννήτριες όσο και οι παραμετρικοί αισθητήρες βασίζονται στα θερμοηλεκτρικά και φωτοηλεκτρικά εφέ. Για παράδειγμα, οι φωτοδίοδοι και τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία αισθητήρων γεννήτριας και τα φωτο- και τα θερμίστορ χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία παραμετρικών αισθητήρων.

Η εισαγωγή διαφόρων τύπων αισθητήρων σε φυσιολογικές και κλινικές μελέτες καθιστά δυνατή τη λήψη αντικειμενικών πληροφοριών για πολλές λειτουργίες του σώματος, για παράδειγμα, σύσπαση των μυών, μετατόπιση του κέντρου βάρους του σώματος κατά την ανακατανομή του αίματος, αρτηριακή πίεση, πλήρωση αίματος αιμοφόρα αγγεία, ο βαθμός κορεσμού του αίματος με οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα, και καρδιακούς ήχους και μουρμούρες. , θερμοκρασία σώματος και πολλά άλλα.

Πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες.Η δημιουργία αυτού του τύπου αισθητήρων βασίζεται στο πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο, το οποίο εκφράζεται ως εξής: ορισμένα κρυσταλλικά διηλεκτρικά (χαλαζίας, άλας Rochelle, τιτανικό βάριο) υπό τη δράση μηχανικής παραμόρφωσης μπορούν να πολώσουν και να δημιουργήσουν ηλεκτρικό ρεύμα. Ο πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας αποτελείται από έναν κρύσταλλο, στον οποίο εναποτίθενται μεταλλικές επαφές με εκτόξευση για να εκτρέψουν το ηλεκτρικό δυναμικό που δημιουργείται από τον αισθητήρα. Όταν ο πιεζοηλεκτρικός αισθητήρας παραμορφώνεται, διάφορα είδη μετατοπίσεων, επιταχύνσεων και δονήσεων (για παράδειγμα, παλμός) μπορούν να καταγραφούν χρησιμοποιώντας ένα μηχανικό σύστημα και πιεζοηλεκτρικά μικρόφωνα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για εγγραφή φωνοηλεκτροκαρδιογραφήματα .

Οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες έχουν κάποια χωρητικότητα (100-2000 pf) ώστε να μπορούν να παραμορφώνουν τα σήματα κάτω από μερικά Hertz. Είναι πρακτικά χωρίς αδράνεια, γεγονός που τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη ταχέως μεταβαλλόμενων διαδικασιών.

θερμοηλεκτρικούς αισθητήρες.Αυτός ο τύπος αισθητήρα μετατρέπει τις αλλαγές θερμοκρασίας σε ηλεκτρικό ρεύμα. (θερμοζεύγος)ή αλλάζει υπό την επίδραση της θερμοκρασίας την ισχύ του ρεύματος στο ηλεκτρικό κύκλωμα (θερμίστορ).Οι θερμοηλεκτρικοί αισθητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μέτρηση των θερμοκρασιών και τον προσδιορισμό διαφόρων παραμέτρων του αερίου μέσου - ρυθμός ροής, ποσοστό αερίων κ.λπ.

Θερμοστοιχείοαποτελείται από δύο ανόμοιους αγωγούς που συνδέονται μεταξύ τους. Για την κατασκευή του χρησιμοποιούνται διάφορα υλικά: πλατίνα, χαλκός, σίδηρος, βολφράμιο, ιρίδιο, σταθερό, χρώμιο, κόπελ κ.λπ. Σε ένα θερμοστοιχείο που αποτελείται από χαλκό και σταθερτάνη, με διαφορά θερμοκρασίας των ενώσεων του 100 ° C, προκύπτει ηλεκτροκινητική δύναμη περίπου 4 mV.

θερμίστορ -Πρόκειται για αντιστάσεις ημιαγωγών ικανές να μειώνουν την αντίστασή τους καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία. Υπάρχουν αντιστάσεις των οποίων η αντίσταση αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, ονομάζονται posistors.Τα θερμίστορ παράγονται σε μεγάλη ποικιλία σχεδίων. Τα θερμίστορ πρέπει να περιλαμβάνονται στα κυκλώματα της γέφυρας μέτρησης DC . Χρησιμοποιούνται ευρέως για τη δημιουργία ηλεκτροθερμομέτρων.

Φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες ή φωτοκύτταρα.Αυτός ο τύπος αισθητήρων είναι συσκευές που αλλάζουν τις παραμέτρους τους υπό την επίδραση του φωτός. Υπάρχουν τρεις τύποι φωτοκυττάρων: 1) με εξωτερικό φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, 2) με στρώμα αποκλεισμού (φωτοδίοδοι), 3) με εσωτερικό φωτοηλεκτρικό φαινόμενο (φωτοαντίσταση).

Φωτοκύτταρα με εξωτερικό φωτοηλεκτρικό φαινόμενοείναι κύλινδροι με κενό ή αέριο . Ο κύλινδρος περιέχει δύο ηλεκτρόδια: μια κάθοδο επικαλυμμένη με ένα στρώμα μετάλλου (καισίου, αντιμόνιο), ικανό να εκπέμπει ηλεκτρόνια υπό τη δράση του φωτός (εξωτερικό φωτοηλεκτρικό φαινόμενο) και μια άνοδο. Τα φωτοκύτταρα αυτού του τύπου απαιτούν πρόσθετη ισχύ για τη δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου μέσα στην κυψέλη. είναι συνδεδεμένα στο δίκτυο DC. Κάτω από τη δράση του φωτός, η κάθοδος εκπέμπει ηλεκτρόνια που ορμούν προς την άνοδο. Το ρεύμα που παράγεται με αυτόν τον τρόπο χρησιμεύει ως δείκτης της έντασης της φωτεινής ροής. Τα φωτοκύτταρα με αέρια είναι πιο ευαίσθητα, καθώς το φωτορεύμα σε αυτά ενισχύεται λόγω του ιονισμού του αερίου πλήρωσης από ηλεκτρόνια. Ωστόσο, σε σύγκριση με τα φωτοκύτταρα κενού, είναι πιο αδρανειακά.

Φωτοκύτταρα με στρώμα φραγμούχρησιμοποιείται σε μια σειρά από ιατρικές συσκευές (για παράδειγμα, σε μετρητές καρδιακών παλμών, οξύμετρα κ.λπ.). Αυτός ο τύπος φωτοκυττάρων είναι μια πλάκα σιδήρου ή χάλυβα 1, πάνω στο οποίο εναποτίθεται το στρώμα ημιαγωγών 2. Η επιφάνεια του στρώματος ημιαγωγού καλύπτεται με ένα λεπτό μεταλλικό φιλμ 4. Το ένα από τα ηλεκτρόδια είναι μια πλάκα, το άλλο είναι μια μεταλλική μεμβράνη στον ημιαγωγό 5. Για αξιόπιστη επαφή, η μεμβράνη γύρω από την περίμετρο σφραγίζεται με ένα παχύτερο στρώμα μετάλλου 3. Κατά την κατασκευή μιας φωτοδιόδου, σχηματίζεται ένα στρώμα φραγμού είτε μεταξύ του ημιαγωγού και της γκοφρέτας είτε μεταξύ του ημιαγωγού και του φιλμ.

Όταν η φωτοδίοδος φωτίζεται, τα κβάντα φωτός εκτοξεύουν ηλεκτρόνια από τον ημιαγωγό, τα οποία διέρχονται από το στρώμα φραγμού και φορτίζουν αρνητικά ένα ηλεκτρόδιο. ο ίδιος ο ημιαγωγός και το άλλο ηλεκτρόδιο φορτίζονται θετικά. Κατά συνέπεια, η φωτοδίοδος, όταν φωτίζεται, γίνεται γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας, το μέγεθος της οποίας εξαρτάται από την ένταση της φωτεινής ροής. Η βιβλιοθήκη φωτογραφιών των φωτοδιόδων μπορεί να αυξηθεί σημαντικά εάν στα ηλεκτρόδια της φωτοδιόδου εφαρμόζεται τάση από εξωτερική πηγή συνεχούς ρεύματος.

Φωτοαντιστάσειςέχουν την ικανότητα να αλλάζουν την ενεργό αντίστασή τους υπό την επίδραση της φωτεινής ροής. Έχουν υψηλή ευαισθησία σε ένα ευρύ φάσμα ακτινοβολίας από υπέρυθρες έως ακτίνες Χ. Η ευαισθησία τους εξαρτάται από την τιμή τάσης του κυκλώματος μέτρησης. Οι φωτοαντιστάσεις περιλαμβάνονται στο κύκλωμα της γέφυρας μέτρησης, το οποίο τροφοδοτείται από πηγή συνεχούς ρεύματος.Μια αλλαγή στην αντίσταση της φωτοαντίστασης υπό την επίδραση του φωτός διαταράσσει την ισορροπία της γέφυρας, γεγονός που οδηγεί σε αλλαγή στην ποσότητα του ρεύματος που ρέει μέσα από τη διαγώνιο μέτρησης της γέφυρας.

Οι φωτοδίοδοι είναι λιγότερο ευαίσθητες από τις φωτοαντιστάσεις, αλλά και λιγότερο αδρανειακές. Η εμφάνιση του αισθητήρα με φωτοκύτταρο που χρησιμοποιείται για την ταχυμετρία καρδιακών παλμών.

επαγωγικοί αισθητήρες.Αυτός ο τύπος αισθητήρα χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ταχύτητας γραμμικών και γωνιακών κινήσεων, όπως οι κραδασμοί. Η ηλεκτροκινητική δύναμη στους αισθητήρες επαγωγής προκύπτει ανάλογα με την ταχύτητα του αγωγού σε ένα μαγνητικό πεδίο κάθετο προς την κατεύθυνση των μαγνητικών γραμμών δύναμης ή όταν το μαγνητικό πεδίο κινείται σε σχέση με τον αγωγό.

Ωμικοί αισθητήρες.Αυτοί οι αισθητήρες είναι ικανοί να αλλάζουν την αντίστασή τους κατά τη διάρκεια γραμμικών και γωνιακών μετατοπίσεων, καθώς και κατά την παραμόρφωση και τους κραδασμούς.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ωμικών αισθητήρων . Σε ρεοστάτη και ποτενιομετρικήΣτους ωμικούς αισθητήρες, μια αλλαγή στην αντίστασή τους επιτυγχάνεται με την κίνηση μιας κινητής επαφής, η οποία έχει μηχανική σύνδεση με το αντικείμενο της μετατρεπόμενης κίνησης. Η ευαισθησία αυτών των αισθητήρων είναι σχετικά χαμηλή και ανέρχεται στα 3-5 V/mm. Η ακρίβεια μετατροπής μπορεί να είναι αρκετά υψηλή (έως 0,5%) και εξαρτάται από τη σταθερότητα της τάσης τροφοδοσίας, την ακρίβεια κατασκευής της αντίστασης του αισθητήρα, τη φυσική του σταθερότητα και άλλους παράγοντες. Αυτοί οι αισθητήρες έχουν απλό σχεδιασμό, μικρές διαστάσεις και βάρος και μπορούν να συμπεριληφθούν στα κυκλώματα DC και AC. Ωστόσο, η παρουσία μιας κινούμενης επαφής περιορίζει τη διάρκεια ζωής αυτών των αισθητήρων.

Σε ωμικούς αισθητήρες με σύρμα (φορτωτικά κύτταρα)δεν υπάρχει κινητή πράξη (Εικ. 8, ΣΟΛ).Υπό την επίδραση εξωτερικών δυνάμεων, αυτοί οι αισθητήρες αλλάζουν την αντίστασή τους αλλάζοντας το μήκος, τη διατομή και την ειδική αντίσταση του μεταλλικού σύρματος. Η ακρίβεια μετατροπής είναι 1 - 2%. Οι μετρητές τάσης έχουν μικρές διαστάσεις, αδράνεια μάζας και είναι βολικοί για τη μελέτη μικρών μετατοπίσεων.

Εκτός από τους συμβατικούς μετρητές καλωδίων, τα τελευταία χρόνια χρησιμοποιούνται ευρέως αισθητήρες ημιαγωγών(για παράδειγμα, hedistors), στους οποίους η ευαισθησία παραμόρφωσης είναι 100 φορές υψηλότερη από αυτή των συρμάτινων.

χωρητικούς αισθητήρες.Η αρχή λειτουργίας αυτών των αισθητήρων βασίζεται στο γεγονός ότι οι φυσιολογικοί δείκτες που μετατρέπονται (πίεση, αλλαγές στον όγκο ενός οργάνου) επηρεάζουν ορισμένες παραμέτρους του αισθητήρα (διηλεκτρική σταθερά, περιοχή των πλακών, απόσταση μεταξύ των πλακών) και αλλάζει έτσι την χωρητικότητά του. Αυτοί οι αισθητήρες έχουν υψηλή ευαισθησία και χαμηλή αδράνεια.Η χρήση διαφορικών χωρητικών αισθητήρων καθιστά δυνατή την αύξηση της ευαισθησίας και της ατρωσίας τους στο θόρυβο. Αυτός ο τύπος αισθητήρων χρησιμοποιείται ευρέως στον ηλεκτροφυσιολογικό και διαγνωστικό εξοπλισμό. Χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, σε πιεσόμετρα, πληθυσμογράφους, σφυγμογράφους και άλλες συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για να μετατρέπουν μη ηλεκτρικά μεγέθη που αντανακλούν φυσιολογικές λειτουργίες σε αναλογικά ηλεκτρικά μεγέθη. Ο πραγματικός σχεδιασμός του χωρητικού αισθητήρα φαίνεται στο σχ. 2d και 7d, και στο σχ. Το σχήμα 81 δείχνει ένα διάγραμμα μιας εγκατάστασης για την καταγραφή της γαστρικής κινητικότητας χρησιμοποιώντας έναν χωρητικό αισθητήρα.

επαγωγικοί αισθητήρες.Η μετασχηματιστική δράση αυτών των αισθητήρων βασίζεται στην ιδιότητα του επαγωγέα να αλλάζει την αντίστασή του. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με την εισαγωγή ενός σιδηρομαγνητικού πυρήνα σε αυτόν ή με την αλλαγή του μεγέθους του διακένου στον μαγνητικό πυρήνα στον οποίο βρίσκεται το πηνίο.

Για τη μετατροπή σχετικά μεγάλων μετατοπίσεων (πάνω από 5-10 mm), χρησιμοποιούνται επαγωγικοί αισθητήρες με κινούμενο πυρήνα. . Αυτός ο τύπος αισθητήρα χρησιμοποιείται σε ορισμένα σχέδια βαλλιστοκαρδιογράφων. Για τη μετατροπή μικρών μετατοπίσεων (λιγότερο από 5 mm), μπορούν να χρησιμοποιηθούν αισθητήρες με μεταβλητό διάκενο του μαγνητικού κυκλώματος . Οι επαγωγικοί αισθητήρες μπορούν να κατασκευαστούν με τη μορφή μετασχηματιστή ή διαφορικού μετασχηματιστή με δύο αντίθετες περιελίξεις. Στην τελευταία περίπτωση, το σήμα εξόδου θα είναι πιο ισχυρό. Οι επαγωγικοί αισθητήρες είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι. Η αδράνειά τους εξαρτάται από τις δυναμικές ιδιότητες των κινούμενων στοιχείων του αισθητήρα.

ΚΥΚΛΩΜΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ

Κάθε τύπος αισθητήρα που μετατρέπει μια συγκεκριμένη λειτουργία σε ηλεκτρικό σήμα πρέπει να περιλαμβάνεται στο κύκλωμα μέτρησης. Τα ακόλουθα σχήματα μετρήσεων χρησιμοποιούνται ευρέως: κύκλωμα γέφυραςτροφοδοτείται από συνεχές ή εναλλασσόμενο ρεύμα, διαφορικό κύκλωμα, και ταλαντευτικό κύκλωμα, που περιλαμβάνουν συσκευές μέτρησης (καταγραφής). Η ευαισθησία των κυκλωμάτων διαφορικής μέτρησης είναι μεγαλύτερη από αυτή των κυκλωμάτων γέφυρας.

Έτσι, οι ηλεκτρικές συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση μη ηλεκτρικών μεγεθών διαφόρων λειτουργιών αποτελούνται από έναν αισθητήρα, ένα κύκλωμα μέτρησης και έναν μετρητή ή καταγραφέα. Συχνά το σήμα εξόδου του αισθητήρα, που έχει μικρή τιμή, δεν μπορεί να καταγραφεί από το κύκλωμα μέτρησης, επομένως, εισάγονται ενισχυτές DC ή AC σε αυτό.

Η μετατροπή των μη ηλεκτρικών διεργασιών σε ηλεκτρικές παρουσιάζει άφθονες ευκαιρίες για την καταχώρισή τους. Αυτό οφείλεται όχι μόνο σε καθαρά τεχνικά πλεονεκτήματα, αλλά και στην ακρίβεια μέτρησης των καταγεγραμμένων ποσοτήτων, στην ευκολία σύγκρισης των δεδομένων διαφόρων πειραμάτων και στη δυνατότητα επεξεργασίας τους με τη βοήθεια υπολογιστών. Είναι σημαντικό ότι αυτή η μέθοδος καθιστά δυνατή τη διατήρηση μιας σύγχρονης καταγραφής ηλεκτρικών και μη ηλεκτρικών διεργασιών στις ίδιες χρονικές συντεταγμένες, τη σύγκριση τους, την αποκάλυψη των σχέσεων αιτίου-αποτελέσματος που υπάρχουν μεταξύ τους κ.λπ., δηλ. παρέχει νέες ευκαιρίες για τη μελέτη των φυσιολογικών διεργασιών.

ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ

Η ηλεκτρική δραστηριότητα των βιολογικών αντικειμένων και οι ηλεκτρικές παράμετροι πολλών αισθητήρων που μετατρέπουν τις μη ηλεκτρικές διεργασίες σε ηλεκτρικές χαρακτηρίζονται από σχετικά μικρές τιμές: ένταση ρεύματος - σε χιλιοστά και μικροαμπέρ, τάση - σε χιλιοστά-μικροβολτ. Ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά δύσκολο ή και αδύνατο να καταγραφούν χωρίς προκαταρκτική ενίσχυση. Χρησιμοποιείται για την ενίσχυση μικρών ηλεκτρικών σημάτων. ενισχυτές.Είναι απαραίτητα για πολλά κυκλώματα μέτρησης και κατασκευάζονται με χρήση σωλήνων κενού ή συσκευών ημιαγωγών.

Ας εξετάσουμε εν συντομία την αρχή λειτουργίας του τριόδου και του ενισχυτή, που έχουν σχεδιαστεί με βάση αυτόν τον λαμπτήρα. . Εάν στο κύκλωμα νήματος της τριόδου (Α)ενεργοποιήστε την πηγή ισχύος, η κάθοδος θερμαίνεται και εκπέμπει ηλεκτρόνια, δηλ. εκπομπή ηλεκτρονίων της καθόδου (Β).Με επιπλέον συμπερίληψη μιας πηγής συνεχούς ρεύματος μεταξύ της ανόδου και της καθόδου, τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από τη θερμαινόμενη κάθοδο μετακινούνται προς την άνοδο, γεγονός που προκαλεί εμφάνιση ρεύματοςμια ορισμένη δύναμη (ΣΕ).Η ισχύς αυτού του ρεύματος μπορεί να ελεγχθεί με την εφαρμογή τάσης στο πλέγμα της τριόδου. Εάν εφαρμοστεί θετικό δυναμικό στο πλέγμα τριόδου, τότε η ροή των ηλεκτρονίων από την κάθοδο προς την άνοδο και το ρεύμα που διέρχεται από τη λάμπα (ρεύμα ανόδου) αυξάνεται (ΣΟΛ),σε αρνητικό δυναμικό στο πλέγμα, η ροή των ηλεκτρονίων και το ρεύμα μειώνονται (ΝΤΟ).

Για να συλλάβει τις αλλαγές στο ρεύμα που διέρχεται από την τρίοδο και να το μετατρέψει σε μεταβαλλόμενη τάση, περιλαμβάνεται μια αντίσταση στο κύκλωμα ανόδου Ra ( μι ), η τιμή του οποίου επηρεάζει σημαντικά τις ιδιότητες του σταδίου ενίσχυσης. Ας υποθέσουμε ότι στην είσοδο του ενισχυτή εφαρμόζεται εναλλασσόμενη τάση V BX ίση με 1 V. Προκαλεί αλλαγή στο ρεύμα ανόδου κατά 0,001 A. Επιπλέον, η αντίσταση του κυκλώματος ανόδου είναι 10 kOhm, τότε η πτώση τάσης σε αυτήν την αντίσταση θα είναι 10 V. Με αύξηση σε μία αντίσταση στα 100 kOhm και άλλα ίσα, η πτώση τάσης θα είναι 100 V. Επομένως, στην πρώτη περίπτωση, η τάση εισόδου ενισχύεται με συντελεστή 10, και στη δεύτερη περίπτωση, με συντελεστή 100, δηλ. το κέρδος θα είναι 10 και 100 αντίστοιχα.

Σε περιπτώσεις όπου ένα στάδιο ενίσχυσης δεν παρέχει το επιθυμητό κέρδος, χρησιμοποιήστε ενισχυτές με πολλαπλά στάδια.Η επικοινωνία μεταξύ των σταδίων στους ενισχυτές AC πραγματοποιείται μέσω πυκνωτές ζεύξης ντο 1 Και Από 2, με τη βοήθεια του οποίου η μεταβλητή συνιστώσα της τάσης της ανόδου από το προηγούμενο στάδιο μεταδίδεται στην είσοδο του επόμενου. Δεν υπάρχουν πυκνωτές αποσύνδεσης στους ενισχυτές DC. Το κέρδος ολόκληρου του ενισχυτή εξαρτάται από το κέρδος των επιμέρους σταδίων, τον αριθμό τους και καθορίζεται από το γινόμενο των απολαβών όλων των σταδίων του ενισχυτή.

Οι ενισχυτές λειτουργούν ως ενδιάμεσος σύνδεσμος μεταξύ του αντικειμένου μελέτης (καθώς και ηλεκτροδίων, αισθητήρων) και καταγραφέων, δηλ. Σύνδεσμος.Δεν πρέπει να αλλοιώνουν τη φύση της υπό μελέτη διαδικασίας. Επομένως, πριν αναφερθείτε στα τεχνικά χαρακτηριστικά του ενισχυτή, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε τις ηλεκτρικές ιδιότητες του σήματος (βιοδυναμικό) ενός ζωντανού αντικειμένου ή αισθητήρα και επίσης να λάβετε υπόψη την εσωτερική αντίσταση της πηγής σήματος

Ένα επαρκώς πλήρες χαρακτηριστικό του σήματος δίνεται από τον τύπο που καθορίζει την ένταση του σήματος: V = TFH, όπου V – ο όγκος του σήματος (βιοδυναμικό), T είναι η διάρκειά του, φά – εύρος ζώνης σήματος H -υπέρβαση του πλάτους του σήματος έναντι του θορύβου. Το κανάλι επικοινωνίας μπορεί επίσης να χαρακτηριστεί από τρεις τιμές: T k είναι ο χρόνος κατά τον οποίο το κανάλι εκτελεί τις λειτουργίες του, F K είναι η ζώνη συχνοτήτων που μπορεί να περάσει το κανάλι και Ν προς -η ζώνη των επιπέδων ανάλογα με τα επιτρεπόμενα όρια φορτίου, δηλαδή την ελάχιστη ευαισθησία και το μέγιστο πλάτος του σήματος που εφαρμόζεται στην είσοδο του ενισχυτή. Το γινόμενο αυτών των μεγεθών ονομάζεται χωρητικότητα καναλιού: V K \u003d G έως F K I να

Η μετάδοση σήματος μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας (μέσω ενός ενισχυτή) είναι δυνατή μόνο εάν τα κύρια χαρακτηριστικά του σήματος δεν υπερβαίνουν τα αντίστοιχα όρια των χαρακτηριστικών του καναλιού επικοινωνίας. Εάν οι παράμετροι του σήματος υπερβαίνουν τα χαρακτηριστικά του καναλιού επικοινωνίας, τότε η μετάδοση σήματος μέσω αυτού του καναλιού χωρίς απώλεια πληροφοριών είναι αδύνατη.

Ορισμένες επιδράσεις του ενισχυτή στα χαρακτηριστικά πλάτους-χρόνου του σήματος απεικονίζονται στο Σχ. 12.

Το ανώτερο και το κατώτερο δυναμικό σε κάθε σχήμα καταγράφηκαν ταυτόχρονα από ένα ηλεκτρόδιο χρησιμοποιώντας δύο πανομοιότυπους ενισχυτές με διαφορετικές σταθερές χρόνου εισόδου. Οι παράμετροι των προκλημένων δυναμικών και τα χαρακτηριστικά των ενισχυτών παρουσιάζονται με τη μορφή πίνακα, τα γεωμετρικά ισοδύναμα των ίδιων δυναμικών φαίνονται στο Σχ. 13.

Παρά το γεγονός ότι το ίδιο δυναμικό καταγράφηκε σε κάθε πλαίσιο, τα χαρακτηριστικά πλάτους-χρόνου των λαμβανόμενων εγγραφών διαφέρουν αισθητά μεταξύ τους, κάτι που καθορίζεται μόνο από τις παραμέτρους των ενισχυτών. Ο ενισχυτής με τον οποίο καταγράφηκαν οι χαμηλότερες εγγραφές είχε παραμέτρους που ξεπερνούσαν τα χαρακτηριστικά του σήματος, επομένως τα προκλητά δυναμικά καταγράφονταν χωρίς παραμόρφωση. Ο ενισχυτής με τον οποίο καταγράφηκαν οι ανώτερες εγγραφές είχε διαφορετικές παραμέτρους, αλλά σε όλες τις περιπτώσεις δεν ξεπερνούσε τα χαρακτηριστικά του σήματος, επομένως τα προκλητά δυναμικά παραμορφώνονται (απώλεια πληροφοριών).

Η τιμή της εσωτερικής αντίστασης της πηγής σήματος, η οποία εξαρτάται όχι μόνο από τις ιδιότητες του αντικειμένου μελέτης, αλλά και από τις ιδιότητες των κυκλωμάτων εξόδου (για παράδειγμα, το μέγεθος, το σχήμα και η αντίσταση των ηλεκτροδίων, των καλωδίων μεταγωγής κ.λπ. .), μπορεί να παρουσιαστεί στο ακόλουθο παράδειγμα. Εάν η εσωτερική σύνθετη αντίσταση της πηγής σήματος είναι μεγαλύτερη ή ίση με την σύνθετη αντίσταση εισόδου του ενισχυτή, τότε το σήμα δεν θα καταχωρηθεί καθόλου ή το πλάτος του θα μειωθεί σημαντικά. Επομένως, μερικές φορές καθίσταται απαραίτητο να αυξηθεί σημαντικά η σύνθετη αντίσταση εισόδου του ενισχυτή. Σε αυτές τις περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται ενισχυτές με ακολούθο καθόδου και σε κυκλώματα τρανζίστορ - με οπαδό εκπομπού κατασκευασμένο σε τρανζίστορ φαινομένου πεδίου.

Στα φυσιολογικά εργαστήρια, δύο τύποι ενισχυτών χρησιμοποιούνται πιο συχνά: ενισχυτές AC και ενισχυτές DC.

Ενισχυτές AC.Οι ενισχυτές αυτού του τύπου αποτελούνται από πολλά στάδια ενίσχυσης που διασυνδέονται μέσω πυκνωτών ζεύξης. Τέτοιες συσκευές χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση των μεταβλητών στοιχείων του σήματος λόγω της ικανότητάς τους να περνούν συχνότητες από 0,1 Hz σε 10-15 kHz. Συνήθως έχουν υψηλό κέρδος και μπορούν να ενισχύσουν το σήμα εισόδου εκατομμύρια φορές, γεγονός που καθιστά δυνατή την καθαρή εγγραφή σημάτων με αρχικό πλάτος αρκετών μικροβολτ. Το κέρδος και το εύρος ζώνης των συχνοτήτων είναι συνήθως ρυθμιζόμενα. Οι UBP-1-03, UBF-4-03 μπορούν να αναφερθούν ως παραδείγματα εγχώριων ενισχυτών. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση των βιοδυναμικών του εγκεφάλου και της καρδιάς, καθώς και των σημάτων που παράγονται από διάφορους αισθητήρες. Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά παραγωγής, είναι εύκολα συνεπείς με τους περισσότερους εγχώριους καταχωρητές.

Ενισχυτές DC.Αυτοί οι ενισχυτές δεν έχουν πυκνωτές ζεύξης. Μεταξύ των επιμέρους σταδίων έχουν γαλβανική σύνδεση, οπότε το κατώτερο όριο των μεταδιδόμενων συχνοτήτων φτάνει στο μηδέν. Επομένως, αυτός ο τύπος ενισχυτή μπορεί να ενισχύσει αυθαίρετα αργές ταλαντώσεις. Σε σύγκριση με τους ενισχυτές AC, αυτοί οι ενισχυτές έχουν πολύ μικρότερο κέρδος. Για παράδειγμα, το UBP-1-0.2 έχει κέρδος AC 2,5-1 0 6 και απολαβή DC 8 10 3 . Το jto οφείλεται στο γεγονός ότι με την αύξηση του κέρδους του ενισχυτή DC, η σταθερότητα λειτουργίας μειώνεται, εμφανίζεται μηδενική μετατόπιση. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση σημάτων των οποίων το μέγεθος υπερβαίνει το 1 mV (για παράδειγμα, το δυναμικό της μεμβράνης των νευρώνων, των μυϊκών και νευρικών ινών κ.λπ.).

ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ (ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΙΣ) ΓΕΝΙΚΟΥ ΣΚΟΠΟΥ

Οι καταγραφείς είναι απαραίτητοι για τη μετατροπή των ηλεκτρικών δυναμικών που τους έρχονται από τα ηλεκτρόδια εξόδου ή τους αισθητήρες (συχνά μετά την απαραίτητη ενίσχυση) σε διαδικασίες που γίνονται αντιληπτές από τις αισθήσεις μας. Οι συσκευές εγγραφής μπορούν να μετατρέψουν και να εμφανίσουν τη διαδικασία ή τη λειτουργία που εξετάζεται με διάφορες μορφές, για παράδειγμα, στην απόκλιση της βελόνας του οργάνου μέτρησης, ψηφιακή ένδειξη, απόκλιση δέσμης στην οθόνη του παλμογράφου, γραφική εγγραφή σε χαρτί, φωτογραφική ή μαγνητική ταινία, καθώς και με τη μορφή φωτεινών ή ηχητικών σημάτων κ.λπ.

Στους περισσότερους τύπους καταγραφέων, τα κύρια στοιχεία είναι: ένας μετατροπέας της ενέργειας των ταλαντώσεων των ηλεκτρικών δυναμικών σε μηχανικές (γαλβανόμετρο, δονητής), ένα εργαλείο εγγραφής (ένα στυλό με μελάνι, μια δέσμη μελάνης, μια ράβδος γραφής, μια δέσμη ηλεκτρονίων , κ.λπ.) και έναν μηχανισμό για την έγκαιρη σάρωση της διαδικασίας (μηχανισμός κίνησης ταινίας, ηλεκτρονική σάρωση). Επιπλέον, οι σύγχρονες συσκευές εγγραφής μπορεί να περιέχουν μια σειρά από βοηθητικές μονάδες και συστήματα, όπως διακόπτες, ενισχυτές, βαθμονομητές απολαβής και χρόνου, οπτικά συστήματα για φωτογράφηση κ.λπ.

Στον ιατρικό εξοπλισμό καταγραφής, χρησιμοποιούνται ευρύτερα τρεις τύποι μετατροπέων, που δημιουργήθηκαν με βάση τρεις διαφορετικές αρχές για τον μετασχηματισμό της ενέργειας των ταλαντώσεων ηλεκτρικού δυναμικού.

1. Χρησιμοποιώντας τη δύναμη που επενεργεί σε αγωγό ή σιδηρομαγνήτη που μεταφέρει ρεύμα σε μαγνητικό πεδίο. Με βάση αυτή την αρχή σχεδιάζονται διάφορα συστήματα γαλβανομέτρων και δονητών, τα οποία χρησιμοποιούνται σε παλμογράφους βρόχου και γραφής μελανιού (καταγραφείς).

2. Χρησιμοποιώντας την εκτροπή της ροής ηλεκτρονίων (δέσμη ηλεκτρονίων) σε ηλεκτρικό και ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Αυτή η αρχή εφαρμόζεται με τη χρήση σωλήνων καθοδικών ακτίνων, που αποτελούν το κύριο μέρος των ηλεκτρονικών (καθοδικών) παλμογράφων.

3. Χρησιμοποιώντας την ιδιότητα των σιδηρομαγνητικών υλικών να μαγνητίζονται υπό την επίδραση ενός μαγνητικού πεδίου και να το διατηρούν κατάσταση.Με βάση αυτή την αρχή κατασκευάζονται διάφοροι τύποι μαγνητοφώνων και μαγνητογράφων.

γαλβανόμετρα και δονητές.Αυτές οι συσκευές έχουν την ίδια αρχή λειτουργίας, αλλά διαφέρουν ως προς το σχεδιασμό και επομένως διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους στην ευαισθησία, την αδράνεια και την ικανότητα αναπαραγωγής σημάτων διαφορετικών συχνοτήτων. Υπάρχουν γαλβανόμετρα και δονητές μαγνητοηλεκτρικών και ηλεκτρομαγνητικών συστημάτων.

μαγνητοηλεκτρικό σύστημαη μετατροπή των ηλεκτρικών σημάτων σε μηχανικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με την κίνηση του αγωγού (μέσω του οποίου ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα) σε ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο. Ένας αγωγός ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να κατασκευαστεί με τη μορφή μιας λεπτής χορδής, ενός βρόχου ή ενός πλαισίου πολλαπλών στροφών. Ένα πλαίσιο πολλαπλών στροφών χρησιμοποιείται για το σχεδιασμό μαγνητοηλεκτρικών δονητών.

Σε γαλβανόμετρα (δονητές) ηλεκτρομαγνητικό σύστημαμαγνητικό πεδίο στο οποίο τοποθετείται ένας σιδηρομαγνήτης 8, που δημιουργείται από έναν μόνιμο μαγνήτη 1 και ειδική περιέλιξη 4. Αυτή η περιέλιξη, όταν τη διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, δημιουργεί ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οι ιδιότητες του οποίου καθορίζονται από την κατεύθυνση της ισχύος του ρεύματος που διέρχεται από την περιέλιξη. Όταν αυτά τα πεδία αλληλεπιδρούν, δημιουργείται μια ροπή, υπό την επίδραση της οποίας κινείται ο σιδηρομαγνητικός οπλισμός.

Η χρήση διαφόρων συστημάτων ικανών να εμφανίζουν την κίνηση των κινούμενων στοιχείων γαλβανομέτρων (δονητές) καθιστά δυνατή τη σχεδίαση διαφόρων τύπων καταγραφέων, για παράδειγμα, γαλβανόμετρο χορδής, γαλβανόμετρο καθρέφτη, παλμογράφο βρόχου, καταγραφείς με άμεσα ορατή εγγραφή ( στυλό μελανιού, inkjet, φωτοαντιγραφικό, θερμικό, εκτύπωση κ.λπ. .).

Γαλβανόμετρο χορδής. Σε αυτές τις συσκευές, η κατεύθυνση κίνησης μιας χορδής σε ισχυρό μαγνητικό πεδίο καθορίζεται από την κατεύθυνση του ρεύματος που εφαρμόζεται σε αυτήν και η ποσότητα κίνησης καθορίζεται από την ισχύ του ρεύματος που διέρχεται από αυτήν. Οι δονήσεις των χορδών μπορούν να προβληθούν σε μια οθόνη χρησιμοποιώντας ένα οπτικό σύστημα και για εγγραφή σε κινούμενο φωτογραφικό χαρτί ή φιλμ.

Τα γαλβανόμετρα χορδών είναι σχετικά γρήγορα. Τα προηγμένα μοντέλα τους είναι ικανά να αναπαράγουν σήματα έως και 1000 Hz. Η ευαισθησία τους εξαρτάται από το μέγεθος του μαγνητικού πεδίου και τις ιδιότητες της χορδής (ελαστικότητα και διάμετρος). Όσο πιο λεπτή είναι η χορδή (2-5 μικρά) και όσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευαισθησία του γαλβανόμετρου χορδής. Πολλά γαλβανόμετρα χορδών είναι τόσο ευαίσθητα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν χωρίς ενισχυτές. Παλαιότερα, χρησιμοποιούνταν για την καταγραφή του ηλεκτροκαρδιογραφήματος και των μεμβρανικών δυναμικών των κυττάρων.

Γαλβανόμετρο καθρέφτη. Εάν ένας μικρός καθρέφτης φωτός είναι στερεωμένος σε θηλιά ή πλαίσιο πολλαπλών στροφών 6, τότε όταν περάσει ένα ρεύμα, θα κινηθεί μαζί με τον βρόχο ή το πλαίσιο (η κατεύθυνση κίνησης στο Σχ. 14 φαίνεται με ένα βέλος). Μια δέσμη φωτός κατευθύνεται στον καθρέφτη με τη βοήθεια ενός φωτιστή και η ανακλώμενη δέσμη (λαγουδάκι) προβάλλεται σε μια ημιδιαφανή οθόνη, στην κλίμακα της οποίας κρίνεται η κατεύθυνση και το μέγεθος της εκτροπής της ανακλώμενης δέσμης. Σε αυτή την περίπτωση, τα γαλβανόμετρα καθρέφτη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ανεξάρτητες συσκευές εγγραφής.

Επί του παρόντος, τα γαλβανόμετρα καθρέφτη χρησιμοποιούνται ως συσκευές εξόδου στα λεγόμενα παλμογράφους βρόχου.

Για την καταγραφή της υπό μελέτη προόδου και την παρακολούθηση της, οι παλμογράφοι βρόχου χρησιμοποιούν ένα ειδικό οπτικό σύστημα . Από τον φωτιστή 1 δέσμη φωτός μέσω του φακού 2 και του διαφράγματος 3 χρησιμοποιώντας έναν καθρέφτη 4 κατευθύνεται στο κάτοπτρο του γαλβανόμετρου 5 και του φακού 6 χωρίζεται σε δύο δέσμες. Μία δέσμη φωτός εστιάζεται από τον φακό 7 στην επιφάνεια κινούμενου φωτογραφικού χαρτιού (φιλμ), το οποίο έλκεται από μια μονάδα ταινίας 8. Η δεύτερη δέσμη χρησιμοποιώντας έναν κυλινδρικό φακό - ένα πρίσμα 9 κατευθύνεται σε ένα περιστρεφόμενο πολύπλευρο τύμπανο καθρέφτη 10 και, αντανακλώντας από αυτό, πέφτει σε μια ματ οθόνη 11. Λόγω της περιστροφής του τυμπάνου καθρέφτη, η υπό μελέτη διαδικασία αναπτύσσεται στην οθόνη και χρησιμεύει για οπτική παρατήρηση.

Ο συνδυασμός γαλβανομέτρων χορδής και καθρέφτη με οπτικά συστήματα καθιστά δυνατή την καταγραφή των υπό μελέτη διεργασιών με τη χρήση της φωτογραφικής μεθόδου ή της μεθόδου εγγραφής με υπεριώδη ακτινοβολία. Το τελευταίο σάς επιτρέπει να έχετε ένα ορατό αρχείο λίγα δευτερόλεπτα μετά την έκθεση χωρίς ανάπτυξη.

Καταγραφείς με άμεσα ορατή καταχώρηση.Σε καταγραφείς αυτού του τύπου, οι μετατροπείς ηλεκτρικού σήματος είναι μαγνητοηλεκτρικοί (πλαίσιο) ή ηλεκτρομαγνητικοί δονητές, στα κινούμενα στοιχεία των οποίων, αντί για καθρέφτη, στερεώνονται διάφορα εργαλεία εγγραφής.

Καταγραφείς με στυλό μελανιού. Αυτός ο τύπος συσκευής χρησιμοποιείται ευρέως στην καταγραφή φυσιολογικών λειτουργιών. Σε αυτά, το στυλό 5 είναι στερεωμένο σε πλαίσιο ή σιδηρομαγνητική άγκυρα 2, τα οποία βρίσκονται στο πεδίο ενός μαγνήτη 1 . Φτερό που συνδέεται με ελαστικό σωλήνα 4 με δοχείο μελανιού 3. Η υπό μελέτη διαδικασία καταγράφεται σε χαρτοταινία. 6. Οι συσκευές εγγραφής με στυλό μελάνης είναι εύχρηστες και αρκετά κατάλληλες για την επίλυση πολλών προβλημάτων. Χρησιμοποιούνται με επιτυχία σε ηλεκτροεγκεφαλογράφους, ηλεκτροκαρδιογράφους, ηλεκτρογαστρογράφους και άλλες συσκευές. Ωστόσο, οι καταχωρητές ink-pen έχουν ορισμένα σημαντικά μειονεκτήματα. Είναι αδρανειακές και δεν επιτρέπουν την καταγραφή ηλεκτρικών ταλαντώσεων με συχνότητα άνω των 150 Hz. Από αυτή την άποψη, είναι ακατάλληλα, για παράδειγμα, για την καταγραφή γρήγορων διεργασιών, όπως βιορεύματα νεύρων και νευρικών κυττάρων κ.λπ. Επιπλέον, η εγγραφή με στυλό (χωρίς ειδική διόρθωση) εισάγει ακτινικές παραμορφώσεις στην υπό μελέτη διαδικασία, λόγω την τοξοειδή κίνηση του στυλό στο χαρτί.

Μέθοδος εγγραφής Inkjet. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στη διέλευση από ένα τριχοειδές (διάμετρος 5-8 μm) τοποθετημένο σε δονητή, ένα πίδακα μελανιού υπό πίεση 20 kg/cm2: το μελάνι, πέφτοντας σε μια κινούμενη χαρτοταινία, αφήνει ένα ίχνος στο μορφή καμπύλης της υπό μελέτη διαδικασίας.

Η μέθοδος εγγραφής με πίδακα είναι πολύ ευαίσθητη και έχει μικρή αδράνεια. Σας επιτρέπει να συνδυάσετε την ευκολία της ορατής εγγραφής με τη δυνατότητα καταγραφής ηλεκτρικών σημάτων σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων (από 0 έως 1500 Hz). Ωστόσο, αυτές οι συσκευές εγγραφής απαιτούν τη χρήση ειδικών μελανιών πολύ υψηλής ποιότητας (ομοιομορφία σύνθεσης).

Σε όλα τα καταγραφικά με άμεσα ορατή εγγραφή, η ταχύτητα κίνησης του μέσου εγγραφής (χαρτί) καθορίζεται με μηχανική σάρωση και δεν υπερβαίνει τα 200 mm/s, ενώ η ανάπτυξη γρήγορων διεργασιών απαιτεί υψηλές ταχύτητες εγγραφής, κάτι που επιτυγχάνεται με τη χρήση ηλεκτρονικών σάρωση σε καθοδικούς παλμογράφους.

Ηλεκτρονικοί (καθοδικοί) παλμογράφοι. Αυτές είναι συσκευές εγγραφής γενικής χρήσης. Είναι πρακτικά χωρίς αδράνεια και λόγω της παρουσίας ενισχυτών έχουν υψηλή ευαισθησία. Αυτές οι συσκευές καθιστούν δυνατή τη διερεύνηση και την καταγραφή τόσο αργών όσο και γρήγορων ταλαντώσεων ηλεκτρικών δυναμικών με πλάτος έως 1 μV ή λιγότερο. Η συσκευή καταγραφής εξόδου του καθοδικού παλμογράφου είναι καθοδικός σωλήναςμε ηλεκτροστατική ή ηλεκτρομαγνητική εκτροπή της δέσμης ηλεκτρονίων.

Η αρχή λειτουργίας ενός καθοδικού σωλήνα ακτίνων είναι η αλληλεπίδραση της ροής ηλεκτρονίων που εκπέμπεται από την κάθοδο και εστιάζεται από το σύστημα ηλεκτρονικών φακών με το ηλεκτροστατικό ή ηλεκτρομαγνητικό πεδίο των ηλεκτροδίων εκτροπής.

Ο σωλήνας καθοδικών ακτίνων αποτελείται από ένα γυάλινο δοχείο, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει μια πηγή ηλεκτρονίων σε υψηλό κενό και ένα σύστημα ηλεκτροδίων (οδηγοί, εστίαση και εκτροπή) που ελέγχουν τη δέσμη ηλεκτρονίων.

Η πηγή των ηλεκτρονίων είναι η κάθοδος 2, νήμα θερμαίνεται 1. Αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια μέσω του πλέγματος ελέγχου 3 έλκονται από ένα σύστημα θετικά φορτισμένων ανοδίων 4, 5 Και 6. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζεται μια δέσμη ηλεκτρονίων από τα ηλεκτρόνια, η οποία διέρχεται μεταξύ της κατακόρυφης 7 και της οριζόντιας 8 εκτρέποντας πλάκες και κατευθύνονται προς την οθόνη 9, καλυμμένη με φώσφορο (μια ουσία που έχει την ικανότητα να λάμπει όταν αλληλεπιδρά με ηλεκτρόνια). πλέγμα ελέγχου 3 έχει αρνητικό δυναμικό ως προς την κάθοδο, η τιμή της οποίας ρυθμίζεται από ένα ποτενσιόμετρο 10. Όταν αλλάζει το δυναμικό του πλέγματος (με χρήση ποτενσιόμετρου), αλλάζει η πυκνότητα ροής ηλεκτρονίων στη δέσμη ηλεκτρονίων και, κατά συνέπεια, αλλάζει η φωτεινότητα της δέσμης στην οθόνη. Η εστίαση της δέσμης ηλεκτρονίων πραγματοποιείται από ένα ποτενσιόμετρο 10 , δηλαδή λόγω αλλαγής του θετικού δυναμικού στη δεύτερη άνοδο 5.

Οι οριζόντιες και κατακόρυφες πλάκες εκτροπής ελέγχουν την κίνηση της ηλεκτρικής δέσμης στο οριζόντιο και κάθετο επίπεδο, αντίστοιχα, για τα οποία τροφοδοτούνται με δυναμικά από οριζόντιους ενισχυτές. (β, x 1Και x 2)και κάθετη (α, υ 1Και στις 2)εκτροπή δοκού. Εάν εφαρμοστεί τάση πριονιού στις οριζόντιες πλάκες εκτροπής, τότε η δέσμη του παλμογράφου θα κινηθεί στο οριζόντιο επίπεδο από αριστερά προς τα δεξιά. Αλλάζοντας τον τρόπο λειτουργίας της γεννήτριας τάσης πριονωτή, μπορείτε να ελέγξετε την ταχύτητα σάρωσης, δηλαδή την ταχύτητα της δέσμης που διέρχεται από την οθόνη του παλμογράφου. Αυτό είναι απαραίτητο γιατί οι μελετημένες διεργασίες (σήματα) έχουν διαφορετικές παραμέτρους χρόνου-συχνότητας.

Η διερευνώμενη διεργασία (σήμα) εφαρμόζεται συνήθως σε κάθετες πλάκες εκτροπής, οι οποίες μετακινούν τη δέσμη προς τα πάνω ή προς τα κάτω, ανάλογα με το πρόσημο και το μέγεθος της τάσης που εφαρμόζεται σε αυτές. Έτσι, τα δυναμικά που εφαρμόζονται στις πλάκες ελέγχουν την κίνηση της δοκού κατά μήκος της οριζόντιας ( Χ) και κάθετη ( στο) στους άξονες, δηλ. αναπτύσσουν την υπό μελέτη διαδικασία.

Η καταγραφή των μελετημένων διεργασιών από την οθόνη του καθοδικού παλμογράφου πραγματοποιείται φωτογραφικά με τη χρήση φωτομηχανών ή ειδικών καμερών.

Μαγνητογραφίες.Η καταχώρηση των ηλεκτρικών διεργασιών σε μια σιδηρομαγνητική ταινία είναι βολική επειδή οι πληροφορίες που καταγράφονται με αυτόν τον τρόπο μπορούν να αποθηκευτούν για μεγάλο χρονικό διάστημα και να αναπαραχθούν πολλές φορές. Με τη βοήθεια διαφόρων καταχωρητών, μπορεί να μετατραπεί σε ορατή εγγραφή με διαφορετική κλίμακα σάρωσης. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία μετά το τέλος του πειράματος χρησιμοποιώντας διάφορες αυτόματες συσκευές και ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Οι μαγνητογράφοι καθιστούν επίσης δυνατή την καταγραφή του πρωτοκόλλου του πειράματος.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

Στις σύγχρονες συνθήκες, οι υπολογιστές αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των ερευνητικών εργαστηρίων, καθώς οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές αυξάνουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα των ερευνητών Η εισαγωγή δεδομένων σχετικά με τη διαδικασία που μελετάται μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους: ) ή από ένα ενδιάμεσο μέσο αποθήκευσης (για παράδειγμα, από διάτρητη κάρτα ή διάτρητη ταινία στην οποία είναι κωδικοποιημένες οι πληροφορίες).

Ωστόσο, είναι πιο βολικό και οικονομικό να εισάγετε πληροφορίες σε έναν υπολογιστή χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή - έναν μετατροπέα πλάτους σε ψηφιακό (ADC). Ένας μετατροπέας πλάτους σε ψηφιακό μετατρέπει τις παραμέτρους πλάτους-χρόνου της υπό μελέτη διεργασίας (για παράδειγμα, το πλάτος και η διάρκεια διαφόρων στοιχείων ΗΚΓ) σε ψηφιακό κωδικό που γίνεται αντιληπτός, αναλύεται και επεξεργάζεται από έναν επεξεργαστή υπολογιστή. Οι πληροφορίες που επεξεργάζονται μαθηματικά (σύμφωνα με τα δεδομένα προγράμματα) σε έναν υπολογιστή μπορούν να παρουσιαστούν με διάφορες μορφές: με τη μορφή πίνακα τυπωμένου σε ψηφιακό εκτυπωτή. με τη μορφή γραφήματος που έχει κατασκευαστεί από γραφικό σχεδιογράφο. ως εικόνα σε οθόνη προβολής ή σε άλλη μορφή. Ταυτόχρονα, ο ερευνητής απαλλάσσεται από την εργασία ρουτίνας όχι μόνο στη μέτρηση, τον υπολογισμό, τη μαθηματική ανάλυση των αποτελεσμάτων, αλλά και από την ανάγκη σύνταξης πινάκων και κατασκευής γραφημάτων.

ΣΥΣΚΕΥΕΣ ΓΙΑ ΕΙΔΙΚΟ ΣΚΟΠΟ

Οι συσκευές ειδικού σκοπού σχεδιάζονται συνήθως για να καταγράφουν οποιαδήποτε λειτουργία ή διαδικασία, για παράδειγμα, ηλεκτροκαρδιογραφήματα, ηλεκτροεγκεφαλογραφήματα, ηλεκτρογαστρογραφήματα κ.λπ. Αυτός ο εξειδικευμένος εξοπλισμός, κατά κανόνα, είναι συμπαγής, εύκολος στη χρήση και βολικός για κλινική έρευνα. Αποτελείται από διάφορα μπλοκ γενικής χρήσης (συστήματα), επομένως, η γνώση της θεμελιώδους δομής μεμονωμένων μπλοκ καθιστά εύκολη την κατανόηση της λειτουργίας συσκευών ειδικού σκοπού. Η γενική δομή μιας συσκευής ειδικού σκοπού περιλαμβάνει ηλεκτρόδια ή έναν αισθητήρα, έναν διακόπτη, έναν ενισχυτή, έναν καταγραφέα και ένα τροφοδοτικό. Μια πιο λεπτομερής γνωριμία με κάθε συσκευή πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το εγχειρίδιο οδηγιών που παρέχεται με τη συσκευή.

Ηλεκτροδιεγέρτες.Μέχρι τα μέσα αυτού του αιώνα, τα επαγωγικά πηνία χρησιμοποιούνταν για την ηλεκτρική διέγερση βιολογικών αντικειμένων, τα οποία πλέον έχουν αντικατασταθεί πλήρως από ηλεκτροδιεγέρτες.Ένας ηλεκτροδιεγέρτης είναι μια από τις πιο κοινές και απαραίτητες συσκευές. Παρέχει βέλτιστες συνθήκες για ερεθισμό των ιστών (με τον λιγότερο τραυματισμό κατά την παρατεταμένη διέγερση) και είναι βολικό στη χρήση.

Για ερευνητικούς σκοπούς, συνιστάται η χρήση διεγέρτη, ο οποίος, ανάλογα με τις συνθήκες του πειράματος, μπορεί να εξυπηρετήσει είτε γεννήτρια ρεύματος,ή γεννήτρια τάσης.Η εσωτερική αντίσταση της συσκευής εξόδου ενός τέτοιου διεγέρτη μπορεί να αλλάξει σύμφωνα με τους στόχους του πειράματος. Θα πρέπει να είναι είτε 30-40 φορές μεγαλύτερη από την αντίσταση του αντικειμένου μελέτης (όταν λειτουργεί σε λειτουργία "γεννήτρια ρεύματος"), είτε τον ίδιο αριθμό φορές μικρότερη (στη λειτουργία "γεννήτρια τάσης"). Ωστόσο, τέτοιοι καθολικοί διεγέρτες είναι περίπλοκοι και δυσκίνητοι, επομένως, στις συνθήκες ενός φυσιολογικού εργαστηρίου, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε απλούστερες συσκευές.

Ο διεγέρτης αποτελείται από πολλά μπλοκ (καταρράκτες), ο κύριος σκοπός των οποίων δεν εξαρτάται από τον τύπο του διεγέρτη. Εξετάστε τον ορισμό μεμονωμένων καταρρακτών του διεγέρτη και του σχετικού οργάνου ελέγχου χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός παλμικού φυσιολογικού διεγέρτη SIF-5.

Η γεννήτρια συχνότητας επανάληψης παλμών (κύριος ταλαντωτής) συχνά σχεδιάζεται σύμφωνα με το κύκλωμα πολυδονητή. μπορεί να λειτουργήσει σε κατάσταση αναμονής και συνεχούς λειτουργίας. Όταν λειτουργεί σε κατάσταση αναμονής, ο κύριος ταλαντωτής μπορεί να δημιουργήσει παλμούς ή όταν πατηθεί το κουμπί "Έναρξη" 9, ή όταν εφαρμόζονται σήματα ενεργοποίησης στην είσοδο του πολυδονητή από άλλη πηγή παλμών. Στην πρώτη περίπτωση, δημιουργείται μόνο ένας παλμός, στη δεύτερη, η συχνότητα των παλμών θα αντιστοιχεί στη συχνότητα των σημάτων ενεργοποίησης. Σε συνεχή λειτουργία 8 ο κινητήριος ταλαντωτής του διεγέρτη παράγει παλμούς συνεχώς, η συχνότητά τους / μπορεί να αλλάξει από κλάσματα ενός hertz σε αρκετές εκατοντάδες hertz.

Οι παλμοί από τον κύριο ταλαντωτή τροφοδοτούνται στο επόμενο στάδιο του διεγέρτη - το στάδιο καθυστέρησης, και μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την έναρξη της σάρωσης του παλμογράφου (παλμός συγχρονισμού 10), Στο στάδιο της καθυστέρησης 2 ο παλμός του κύριου ταλαντωτή μπορεί να καθυστερήσει κατά 1 - 1000 ms. Το στάδιο καθυστέρησης επιτρέπει (για παράδειγμα, στη μελέτη των προκλημένων δυναμικών), ανεξάρτητα από τον ρυθμό σάρωσης του παλμογράφου, να ρυθμίσετε το δυναμικό στην οθόνη του παλμογράφου σε ένα μέρος κατάλληλο για εγγραφή.

Οι παλμοί από το στάδιο της καθυστέρησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενεργοποίηση άλλων διεγερτών εάν χρησιμοποιούνται αρκετοί διεγέρτες στο πείραμα και η λειτουργία τους πρέπει να συγχρονιστεί. Επιπλέον, τροφοδοτούνται παλμοί από το στάδιο καθυστέρησης στην είσοδο του σταδίου παραγωγής σήματος εξόδου. Σε αυτόν τον καταρράκτη σχηματίζονται παλμοί ορθογώνιου (ή άλλου) σχήματος με συγκεκριμένη διάρκεια 3, στη συνέχεια μεταδίδονται σε έναν ενισχυτή ισχύος, ο οποίος σας επιτρέπει να ρυθμίσετε το πλάτος τους 4.

Από την έξοδο του διεγέρτη 5 μέσω καλωδίων σύνδεσης και ηλεκτροδίων διέγερσης μεταδίδονται στο αντικείμενο μελέτης παλμοί του απαιτούμενου σχήματος, διάρκειας και πλάτους. Πολικότητα παλμών εξόδου 6 μπορεί να αλλάξει. Για τη μείωση του τεχνητού ερεθισμού, ορισμένοι τύποι διεγερτών έχουν μετασχηματιστές απομόνωσης 7, άλλοι έχουν συσκευές εξόδου υψηλής συχνότητας.

Τόσο για εκπαιδευτικούς όσο και για ερευνητικούς σκοπούς, χρησιμοποιούνται επίσης άλλοι τύποι διεγερτικών, για παράδειγμα, NSE-01, EST-10A, IS-01, κ.λπ.

Εκτός από τους διεγέρτες παρόρμησης, χρησιμοποιούν φυσιολογικά πειράματα φωτογραφία-Και φωνοδιεγέρτες.Η συσκευή τους είναι από πολλές απόψεις θεμελιωδώς παρόμοια με τη συσκευή ενός διεγέρτη παλμών. Η διαφορά έγκειται κυρίως στη δομή μπλοκ εξόδου,που παράγει φωτεινά σήματα σε φωτοδιεγέρτη ή ηχητικά σήματα σε φωνοδιεγέρτη.

Εργόμετρα. Για τη δημιουργία λειτουργικού φορτίου σε μεμονωμένα όργανα, συστήματα και στο σώμα ως σύνολο, χρησιμοποιείται ευρέως εργόμετραδιάφοροι τύποι. Σας επιτρέπουν να δημιουργήσετε είτε ένα τοπικό είτε ένα γενικό λειτουργικό φορτίο, δόση και να προσδιορίσετε την τιμή του. Οι πιο κοινές συσκευές αυτού του τύπου είναι δακτυλικό εργογράφο, εργόμετρα ποδηλάτουΚαι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΣ ΔΙΑΔΡΟΜΟΣ.Υπάρχουν διάδρομοι (Διάδρομοι)και για τα ζώα.

Κάμερες. Οι κάμερες για διάφορους σκοπούς χρησιμοποιούνται ευρέως όταν δημιουργούν ορισμένες συνθήκες για το αντικείμενο μελέτης. Υπάρχει θάλαμοι απομόνωσης, θερμικοί θάλαμοι, θάλαμοι πίεσης μεθαλάμους υψηλής και χαμηλής πίεσης με εγκαταστάσεις δέσμης και ήχουκλπ. Επί του παρόντος, έχουν σχεδιαστεί θάλαμοι που σας επιτρέπουν να δημιουργείτε τεχνητό μικροκλίμακαι να μελετήσει τις αντιδράσεις του αντικειμένου μελέτης σε διάφορες επιρροές.

ΒΑΣΙΚΟΙ ΚΑΝΟΝΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΥ

Εκτός από τους γενικούς κανόνες για το χειρισμό του εξοπλισμού, είναι απαραίτητο σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση να εξοικειωθείτε πρώτα με τους κανόνες λειτουργίας μιας άγνωστης συσκευής και μόνο στη συνέχεια να αρχίσετε να εργάζεστε με αυτήν. Αυτό έχει ιδιαίτερη σημασία στην κλινική, καθώς ορισμένες συσκευές, εάν δεν χειριστούν σωστά, αποτελούν κίνδυνο για τον ασθενή (μια συσκευή για τη μελέτη της διεγερσιμότητας των νεύρων και των μυών - ένας ηλεκτρικός παλμός και ένας αριθμός άλλων). Οι βασικοί κανόνες είναι οι εξής.

Πριν ενεργοποιήσετε τη συσκευήείναι απαραίτητο: 1) να βεβαιωθείτε ότι η τάση δικτύου αντιστοιχεί στην τάση για την οποία έχει σχεδιαστεί η συσκευή ή για την οποία είναι ενεργοποιημένος ο μετασχηματιστής ισχύος της. 2) γειώστε τη συσκευή, π.χ. συνδέστε τον ακροδέκτη (ή την πρίζα «γείωσης») στο δίαυλο βρόχου γείωσης ή στο δίκτυο παροχής νερού (σε καμία περίπτωση οι συσκευές δεν πρέπει να γειώνονται σε στοιχεία καλωδίωσης αερίου). 3) ελέγξτε όλα τα καλώδια του ρεύματος δικτύου (λειτουργικότητα της μόνωσης και παρουσία βυσμάτων), απαγορεύεται αυστηρά να συνδέσετε τα γυμνά άκρα των καλωδίων στις πρίζες ρεύματος. 4) ελέγξτε τα καλώδια που προορίζονται για την εναλλαγή συσκευών και τη δημιουργία κυκλώματος εργασίας (δεν πρέπει να έχουν θέσεις χωρίς μόνωση). 5) ελέγξτε τους διακόπτες εναλλαγής και άλλους διακόπτες δικτύου για όλες τις συσκευές - πρέπει να βρίσκονται στη θέση "off".

Η συμπερίληψη συσκευών στο δίκτυο θα πρέπει να πραγματοποιείται από διακόπτες που βρίσκονται στις συσκευές.

Αφού ενεργοποιήσετε τις συσκευές, θα πρέπει: 1) να ελέγξετε από τις ενδεικτικές λυχνίες εάν όλες οι συσκευές έχουν λάβει τροφοδοσία (εάν η ένδειξη είναι σβηστή, πρέπει να επικοινωνήσετε με τον δάσκαλο και να εντοπίσετε από κοινού την αιτία της δυσλειτουργίας· τις περισσότερες φορές αυτό οφείλεται στην ασφάλεια της συσκευής ή στον ενδεικτικό λαμπτήρα καμένη). 2) να θυμάστε ότι οι ηλεκτρονικές συσκευές σωλήνα αρχίζουν να λειτουργούν σταθερά μόνο μετά από προθέρμανση για 15-30 λεπτά. για τις περισσότερες συσκευές τρανζίστορ, αυτή η περίοδος είναι μέχρι 2-5 λεπτά.

Εργασία 1

Θέμα: "Δοκιμή φορτίων σε ένα φυσιολογικό πείραμα"

Στόχος: μελέτη των πιο διάσημων μεθόδων δοκιμών και συνδυασμένων μοντέλων και δοκιμών που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της σωματικής αντοχής σε πειραματόζωα, της συναισθηματικής σταθερότητας και του άγχους.

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Προϋποθέσεις και διαδικασία για την αξιολόγηση της υπομέγιστης απόδοσης (δοκιμή RWC 170).

2. Έλεγχος σωματικής αντοχής σε πειραματόζωα (τρέξιμο σε διάδρομο, κολύμπι). Εννοια.

3. Δοκιμή «Ανοιχτό πεδίο». Η περιγραφή και η σημασία του.

4. Η ουσία του πολυπαραμετρικού τεστ, η περιγραφή του.

Βιβλιογραφία

Εργασία 2

Θέμα: "Όργανο και μέθοδοι μελέτης ηλεκτροφυσιολογικών λειτουργιών"

Στόχος: να εξοικειωθούν με τις συνθήκες και τις τάσεις στην εμφάνιση και ανάπτυξη της ηλεκτροφυσιολογίας, την εισαγωγή της σφαίρας της πρακτικής χρήσης του εξοπλισμού. Η μελέτη ηλεκτροφυσιολογικών μεθόδων.

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Αντικείμενο και εργασίες ηλεκτροφυσιολογίας.

2. Η εμφάνιση και τα πρώτα βήματα της ηλεκτροφυσιολογίας.

3. Τομείς πρακτικής χρήσης της ηλεκτροφυσιολογίας.

4. Σχέδια συνδέσεων μεταξύ συσκευών και αντικειμένων έρευνας.

5. Ηλεκτρονικός εξοπλισμός και κανόνες λειτουργίας ηλεκτρονικού εξοπλισμού.

6. Ηλεκτροφυσιολογικές μέθοδοι (εξωκυτταρική και ενδοκυτταρική καταγραφή και καταγραφή βιοδυναμικών, μέθοδος προκλητού δυναμικού, ηλεκτροεγκεφαλογραφία, ηλεκτροκαρουνογραφία.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Εργασία 3

Θέμα: "Μεθοδολογικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται στη διεξαγωγή ενός χρόνιου πειράματος"

Στόχος: να μελετήσει τα κύρια θεωρητικά ζητήματα που σχετίζονται με τις ασκούμενες τεχνικές λειτουργίας στην πειραματική φυσιολογία.

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Όροι και προϋποθέσεις.

2. Η επιβολή συριγγίων. Η τεχνική της εφαρμογής διαφόρων τύπων ραφών.

3. Ετερογενείς νευρικές, νευρομυϊκές, νευροαγγειακές και νευροαδενικές αναστομώσεις.

4. Αιμάτωση ιστών και οργάνων.

5. Σωλήνωση.

6. Εισαγωγή επισημασμένων ατόμων και βιολογικών υποστρωμάτων.

7. Τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Εργασία 4

Θέμα: "Ηλεκτροφυσιολογικές Μέθοδοι"

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Ιστορία της μελέτης των βιοηλεκτρικών φαινομένων.

2. Γεννήτριες ηλεκτρικού ρεύματος και τάσης.

3. Ηλεκτρόδια και ενισχυτές.

4. Συσκευές εγγραφής.

5. Τεχνική μικροηλεκτροδίων και παραγωγή μικροηλεκτροδίων.

6. Φυσιολογική καθολική εγκατάσταση συγκροτήματος.

7. Στερεοτακτική τεχνική. Στερεοτακτικοί άτλαντες.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Εργασία 5

Θέμα: "Βιοχημικές και ιστοχημικές μέθοδοι στη φυσιολογία"

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Χημική χαρτογράφηση του εγκεφάλου.

2. Μέθοδοι ανίχνευσης του εντοπισμού αντιστάσεων στις δομές του περιφερικού νευρικού συστήματος.

3. Αποκάλυψη του εντοπισμού των αντιστάσεων στις δομές του κεντρικού νευρικού συστήματος.

4. Αποκάλυψη του εντοπισμού των υποδοχέων στα όργανα-στόχους.

5. Προσδιορισμός της λειτουργικής δραστηριότητας ενός οργάνου ή συστήματος οργάνων με τη συγκέντρωση μιας εκκρινόμενης ορμόνης, νευροορμόνης ή άλλης βιολογικά δραστικής ουσίας.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Εργασία 6

Θέμα: «Ιστολογικές και νευροανατομικές μέθοδοι»

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Αιμάτωση.

2. Εξαγωγή του εγκεφάλου.

3. Δημιουργία μπλοκ εγκεφαλικού ιστού.

4. Κατασκευή τμημάτων.

5. Προετοιμασία ζελατινοποιημένων πλάκες.

6. Φέτες τοποθέτησης.

7. Φωτογράφιση χωρίς λεκέδες.

8. Χρωματισμός.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Εργασία 7

Θέμα: «Η μελέτη διαφόρων μεθόδων και τεχνικών στη μελέτη των σωματοαισθητικών συστημάτων του σώματος»

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Γενικές αρχές συντονισμένης μυϊκής νεύρωσης.

2. Αμοιβαία νεύρωση ανταγωνιστών μυών.

3. Νωτιαίο ζώο.

4. Μονοσυμπαθητικό και πολυσυμπαθητικό αντανακλαστικό τόξο.

5. Αναστρέψιμος αποκλεισμός της παρεγκεφαλίδας σε αρουραίους.

6. Χημική καταστροφή εγκεφαλικών δομών.

7. Μέθοδος αναρρόφησης.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Εργασία 8

Θέμα: "Η μελέτη διαφόρων μεθόδων και τεχνικών στη μελέτη των σπλαχνικών συστημάτων του σώματος"

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Καταγραφή του δυναμικού δράσης (ΑΠ) του γαστρικού μυοκαρδίου και των αλλαγών του κατά τη διέγερση του κολποσυμπαθητικού κορμού.

2. Η μελέτη των παρασυμπαθητικών και συμπαθητικών επιδράσεων στη δύναμη και τη συχνότητα των καρδιακών συσπάσεων.

3. Αυτορυθμιστική λειτουργία του ενδοκαρδιακού νευρικού συστήματος.

4. Σπλαχνικά-καρδιακά αντανακλαστικά.

5. Τοπογραφία και ανατομικά χαρακτηριστικά των ενδοκρινών αδένων αρουραίου.

6. Ο ρόλος των γονάδων στη ρύθμιση των δευτερογενών σεξουαλικών χαρακτηριστικών.

7. Βιοχημικός και ανοσοενζυματικός προσδιορισμός του επιπέδου των κορτικοστεροειδών ορμονών σε βιολογικά υγρά αρουραίων και ανθρώπων.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Εργασία 9

Θέμα: "Μέθοδοι για τη μελέτη της ανώτερης νευρικής δραστηριότητας"

Ερωτήσεις για αυτοδιδασκαλία

1. Η μέθοδος ανάπτυξης εξαρτημένων αντανακλαστικών.

2. Κλασικές και λειτουργικές μέθοδοι ανάπτυξης εξαρτημένων αντανακλαστικών.

3. Μέθοδοι μελέτης της βραχυπρόθεσμης και της μακροπρόθεσμης μνήμης.

4. Νευρολογικός έλεγχος σε αρουραίους.

5. Μέτρηση της δομής της συμπεριφοράς.

6. Ανάπτυξη οργανικών ρυθμισμένων αντανακλαστικών.

7. Στατιστικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στη φυσιολογία.

Βιβλιογραφία

1. Batuev A.S. Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα. Μ., 1991

2. Μεγάλο εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. B.A. Kudryashova - M .: Ανώτερο σχολείο, 1984

3. Guminsky A.A., Leont'eva N.N., Marinova K.V. Οδηγός εργαστηριακών μελετών γενικής φυσιολογίας. - Μ .: Εκπαίδευση, 1990

4. Μικρό εργαστήριο φυσιολογίας ανθρώπων και ζώων. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - St. Petersburg: Publishing House of St. Petersburg State University, 2001

5. Μέθοδοι και βασικά πειράματα για τη μελέτη του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Μετάφραση από τα αγγλικά. - Μ .: Ανώτερο Σχολείο, 1991

6. Μέθοδοι έρευνας στην ψυχοφυσιολογία. / Εκδ. ΟΠΩΣ ΚΑΙ. Batueva - Αγία Πετρούπολη, 1994

7. Μέθοδοι κλινικής νευροφυσιολογίας. / Εκδ. V.B. Γκρέτσινα - Λ., 1977

8. Γενικό μάθημα φυσιολογίας ανθρώπου και ζώων. Στο 2 Τ. / Εκδ. ΚΟΛΑΣΗ. Nozdrachev - M., 1991

9. Εργαστήριο φυσιολογικής φυσιολογίας. / Εκδ. ΣΤΟ. Agadzhanyan - M .: Εκδοτικός οίκος του Πανεπιστημίου RUDN, 1996

Η φυσιολογία εμφανίστηκε ως ανεξάρτητη επιστήμη τον 15ο αιώνα χάρη στην έρευνα του Harvey και ορισμένων άλλων φυσικών επιστημόνων και, από τα τέλη του 15ου - αρχές του 16ου αιώνα, η κύρια μέθοδος στον τομέα της φυσιολογίας ήταν η μέθοδος πειράματος. Η μέθοδος παρατήρησης είναι η αρχαιότερη, προέρχεται από τον Δρ. Ελλάδα, αναπτύχθηκε καλά στην Αίγυπτο, επί Δρ. Ανατολή, Θιβέτ, Κίνα. Η ουσία αυτής της μεθόδου έγκειται στη μακροπρόθεσμη παρατήρηση των αλλαγών στις λειτουργίες και τις καταστάσεις του σώματος, τη διόρθωση αυτών των παρατηρήσεων και, εάν είναι δυνατόν, τη σύγκριση των οπτικών παρατηρήσεων με τις αλλαγές στο σώμα μετά το άνοιγμα. Ο Ιπποκράτης απέδωσε τη φύση της συμπεριφοράς στα παρατηρούμενα σημάδια. Χάρη στις προσεκτικές παρατηρήσεις του, διατύπωσε το δόγμα της ιδιοσυγκρασίας. Η μέθοδος της παρατήρησης χρησιμοποιείται ευρέως στη φυσιολογία (ιδιαίτερα στην ψυχοφυσιολογία) και επί του παρόντος η μέθοδος της παρατήρησης συνδυάζεται με τη μέθοδο του χρόνιου πειράματος.
Πειραματική μέθοδος. Ένα φυσιολογικό πείραμα, σε αντίθεση με την απλή παρατήρηση, είναι μια σκόπιμη παρέμβαση στην τρέχουσα χορήγηση του οργανισμού, σχεδιασμένη για να διευκρινίσει τη φύση και τις ιδιότητες των λειτουργιών του, τις σχέσεις τους με άλλες λειτουργίες και με περιβαλλοντικούς παράγοντες. Επίσης, η παρέμβαση συχνά απαιτεί χειρουργική προετοιμασία του ζώου, το οποίο μπορεί να φορά: 1) οξεία (ζωοτομία, από τη λέξη vivo - ζωντανό, sekcia - secu, δηλαδή secu για τους ζωντανούς), 2) χρόνιες (πειραματικές-χειρουργικές) μορφές. Από αυτή την άποψη, το πείραμα χωρίζεται σε 2 τύπους: οξύ (ζωοτομία) και χρόνιο. Η ζωοτομή είναι μια μορφή πειράματος που εκτελείται σε ακινητοποιημένο ζώο. Για πρώτη φορά, η ζωοτόμος άρχισε να χρησιμοποιείται τον Μεσαίωνα, αλλά άρχισε να εισάγεται ευρέως στη φυσιολογική επιστήμη κατά την Αναγέννηση (XV-XVII αιώνες). Η αναισθησία εκείνη την εποχή δεν ήταν γνωστή και το ζώο στερεώθηκε άκαμπτα από 4 άκρα, ενώ ταλαιπωρήθηκε. Αυτός ήταν ο λόγος για την εμφάνιση φιλοσοφικών ομάδων και ρευμάτων. Animalism (τάσεις, που προάγουν μια ανθρώπινη στάση απέναντι στα ζώα και υποστηρίζουν τον τερματισμό της κακοποίησης των ζώων, η ζωϊκότητα προωθείται αυτή τη στιγμή), βιταλισμός (που υποστηρίζει ότι δεν έγιναν πειράματα σε μη αναισθητοποιημένα ζώα και εθελοντές), μηχανισμός (προσδιορίστηκε σωστά που εμφανίζεται σε ένα ζώο με διεργασίες σε άψυχη φύση, ένας εξέχων εκπρόσωπος του μηχανισμού ήταν ο Γάλλος φυσικός, μηχανικός και φυσιολόγος Rene Descartes), ο ανθρωποκεντρισμός. Ξεκινώντας τον 19ο αιώνα, η αναισθησία άρχισε να χρησιμοποιείται σε οξεία πειράματα. Αυτό οδήγησε σε παραβίαση των ρυθμιστικών διεργασιών από την πλευρά των ανώτερων διεργασιών του κεντρικού νευρικού συστήματος, με αποτέλεσμα να παραβιάζεται η ακεραιότητα της απόκρισης του σώματος και η σύνδεσή του με το εξωτερικό περιβάλλον. Τέτοια χρήση αναισθησίας και χειρουργικής επέμβασης κατά τη διάρκεια της ζωοτομής εισάγει ανεξέλεγκτες παραμέτρους στο οξύ πείραμα, οι οποίες είναι δύσκολο να ληφθούν υπόψη και να προβλεφθούν.
Το οξύ πείραμα, όπως κάθε πειραματική μέθοδος, έχει τα πλεονεκτήματά του:
1) ζωοτομή - μία από τις αναλυτικές μεθόδους, καθιστά δυνατή την προσομοίωση διαφορετικών καταστάσεων Σεμινάριο
2) η ζωοτομή καθιστά δυνατή την απόκτηση αποτελεσμάτων σε σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα. ελαττώματα:
1) σε ένα οξύ πείραμα, η συνείδηση ​​απενεργοποιείται κατά την εφαρμογή της αναισθησίας και, κατά συνέπεια, παραβιάζεται η ακεραιότητα της αντίδρασης του σώματος.
2) η σύνδεση του οργανισμού με το περιβάλλον διακόπτεται σε περιπτώσεις αναισθησίας.
3) απουσία αναισθησίας, υπάρχει ανεπαρκής απελευθέρωση ορμονών του στρες και ενδογενών (που παράγονται μέσα στο σώμα) ενδορφινών που μοιάζουν με μορφίνη που έχουν αναλγητική δράση, η οποία είναι ανεπαρκής για τη φυσιολογική φυσιολογική κατάσταση.
Χρόνιο πείραμα - μακροχρόνια παρατήρηση μετά από οξεία παρέμβαση και αποκατάσταση των σχέσεων με το περιβάλλον. Πλεονεκτήματα ενός χρόνιου πειράματος: το σώμα είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στις συνθήκες εντατικής ύπαρξης. Ορισμένοι φυσιολόγοι αποδίδουν τις ελλείψεις ενός χρόνιου πειράματος στο γεγονός ότι τα αποτελέσματα λαμβάνονται σε σχετικά μεγάλο χρονικό διάστημα. Στο χρόνιο πείραμα χρησιμοποιούνται διάφορες μεθοδολογικές τεχνικές και προσεγγίσεις.
1. Ηλεκτροφυσιολογικές μέθοδοι.
2. Η μέθοδος επιβολής συριγγίων σε κοίλα όργανα και σε όργανα με απεκκριτικούς πόρους.
Ο πρόγονος της μεθόδου του συριγγίου ήταν ο Basov, ωστόσο, όταν εφαρμόστηκε ένα συρίγγιο με τη μέθοδό του, το περιεχόμενο του στομάχου έπεσε στον δοκιμαστικό σωλήνα μαζί με τους πεπτικούς χυμούς, γεγονός που καθιστούσε δύσκολη τη μελέτη της σύνθεσης του γαστρικού υγρού, τα στάδια του την πέψη, την ταχύτητα των διαδικασιών πέψης και την ποιότητα του διαχωρισμένου γαστρικού υγρού για διαφορετική σύνθεση τροφίμων. Τα συρίγγια μπορούν να τοποθετηθούν στο στομάχι, στους αγωγούς των σιελογόνων αδένων, στα έντερα, στον οισοφάγο κ.λπ. Η διαφορά μεταξύ του συριγγίου της Παβλόβιας και του Μπασόβιου είναι ότι ο Παβλόφ εφάρμοσε το συρίγγιο στη «μικρή κοιλία», η οποία κατασκευάστηκε τεχνητά χειρουργικά και συγκρατήθηκε πεπτική και χυμική ρύθμιση. Αυτό επέτρεψε στον Pavlov να αποκαλύψει όχι μόνο την ποιοτική και ποσοτική σύνθεση του γαστρικού υγρού για την πρόσληψη τροφής, αλλά και τους μηχανισμούς νευρικής και χυμικής ρύθμισης της πέψης στο στομάχι. Για το έργο του στον τομέα της πέψης, ο Pavlov τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ.
3. Ετερογενείς νευροαγγειακές ή νευρομυϊκές αναισθήσεις. Αυτή είναι μια αλλαγή στο τελεστικό όργανο στη γενετικά καθορισμένη νευρική ρύθμιση των λειτουργιών. Η διεξαγωγή τέτοιων ανασθενειών αποκαλύπτει την απουσία ή την παρουσία πλαστικότητας νευρώνων ή νευρικών κέντρων στη ρύθμιση των λειτουργιών. Στις νευροαγγειακές αναισθήσεις, τα τελεστικά όργανα είναι τα αιμοφόρα αγγεία και, κατά συνέπεια, οι χημειο- και οι βαροϋποδοχείς που βρίσκονται σε αυτά.
4. Μεταμόσχευση διαφόρων οργάνων. Επαναφύτευση και αφαίρεση οργάνων ή διαφόρων τμημάτων του εγκεφάλου (εκβολή). Ως αποτέλεσμα της αφαίρεσης ενός οργάνου, δημιουργείται υπολειτουργία ενός συγκεκριμένου αδένα· ως αποτέλεσμα της επαναφύτευσης, δημιουργείται κατάσταση υπερλειτουργίας ή περίσσεια ορμονών ενός συγκεκριμένου αδένα. Η αποβολή διαφόρων τμημάτων του εγκεφάλου και του εγκεφαλικού φλοιού αποκαλύπτει τις λειτουργίες αυτών των τμημάτων. Για παράδειγμα, όταν αφαιρέθηκε η παρεγκεφαλίδα, αποκαλύφθηκε η συμμετοχή της στη ρύθμιση της κίνησης, στη διατήρηση της στάσης του σώματος και στα στατοκινητικά αντανακλαστικά. Η αφαίρεση διαφόρων τμημάτων του εγκεφαλικού φλοιού επέτρεψε στον Μπρόντμαν να χωρίσει τον φλοιό σε 52 πεδία.
5. Μέθοδος διατομής εγκεφάλου και νωτιαίου μυελού. Σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη λειτουργική σημασία κάθε τμήματος του κεντρικού νευρικού συστήματος στη ρύθμιση των σωματικών και σπλαχνικών λειτουργιών του σώματος, καθώς και στη ρύθμιση της συμπεριφοράς.
6. Εμφύτευση ηλεκτροδίων σε διάφορα σημεία του εγκεφάλου. Σας επιτρέπει να προσδιορίσετε τη δραστηριότητα και τη λειτουργική σημασία μιας συγκεκριμένης νευρικής δομής στη ρύθμιση των λειτουργιών του σώματος (κινητικές λειτουργίες, σπλαχνικές λειτουργίες και νοητικές). Τα ηλεκτρόδια που εμφυτεύονται στον εγκέφαλο είναι κατασκευασμένα από αδρανή υλικά (δηλαδή πρέπει να είναι μεθυστικά): πλατίνα, ασήμι, παλλάδιο. Τα ηλεκτρόδια επιτρέπουν όχι μόνο να αποκαλύψουν τη λειτουργία μιας ή άλλης περιοχής, αλλά αντίστροφα, να καταγράψουν σε ποιο μέρος του εγκεφάλου η εμφάνιση προκαλεί ένα δυναμικό (BT) ως απόκριση σε ορισμένες λειτουργικές λειτουργίες. Η τεχνολογία μικροηλεκτροδίων δίνει σε ένα άτομο την ευκαιρία να μελετήσει τα φυσιολογικά θεμέλια της ψυχής και της συμπεριφοράς.
7. Εμφύτευση σωληνίσκων (micro). Έγχυση είναι η διέλευση διαλυμάτων ποικίλης χημικής σύνθεσης από το συστατικό μας ή από την παρουσία μεταβολιτών σε αυτό (γλυκόζη, PVC, γαλακτικό οξύ) ή από την περιεκτικότητα σε βιολογικά δραστικές ουσίες (ορμόνες, νευροορμόνες, ενδορφίνες, εγκεφαλαμίνες κ.λπ.). Ο σωληνίσκος σας επιτρέπει να εγχύσετε διαλύματα με διαφορετικό περιεχόμενο σε μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου και να παρατηρήσετε αλλαγές στη λειτουργική δραστηριότητα από την πλευρά της κινητικής συσκευής, των εσωτερικών οργάνων ή της συμπεριφοράς, της ψυχολογικής δραστηριότητας.
8. Εισαγωγή επισημασμένων ατόμων και επακόλουθη παρατήρηση σε τομογράφο εκπομπής ποζιτρονίων (PET). Τις περισσότερες φορές, χορηγείται αυρογλυκόζη με σήμανση χρυσού (χρυσός + γλυκόζη). Σύμφωνα με τη μεταφορική έκφραση του Greene, το ATP είναι ο καθολικός δότης ενέργειας σε όλα τα ζωντανά συστήματα και στη σύνθεση και επανασύνθεση του ATP, η γλυκόζη είναι το κύριο ενεργειακό υπόστρωμα (η επανασύνθεση ATP μπορεί επίσης να συμβεί από τη φωσφορική κρεατίνη). Επομένως, η ποσότητα της γλυκόζης που καταναλώνεται χρησιμοποιείται για να κριθεί η λειτουργική δραστηριότητα ενός συγκεκριμένου τμήματος του εγκεφάλου, η συνθετική του δραστηριότητα. Η γλυκόζη καταναλώνεται από τα κύτταρα, ενώ ο χρυσός δεν αξιοποιείται και συσσωρεύεται σε αυτή την περιοχή. Σύμφωνα με τον πολυδραστικό χρυσό, η ποσότητα του κρίνεται από τη συνθετική και λειτουργική δραστηριότητα.
9. Στερεοτακτικές μέθοδοι. Πρόκειται για μεθόδους κατά τις οποίες πραγματοποιούνται χειρουργικές επεμβάσεις για την εμφύτευση ηλεκτροδίων σε μια συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου σύμφωνα με τον στερεοταξικό άτλαντα του εγκεφάλου, ακολουθούμενες από καταγραφή των καθορισμένων γρήγορων και αργών βιοδυναμικών, με καταγραφή των προκλημένων δυναμικών, καθώς και καταγραφή ΗΕΓ, μυογραμμάτων.
10. Βιοχημικές μέθοδοι. Πρόκειται για μια μεγάλη ομάδα μεθόδων με τις οποίες στα κυκλοφορούντα υγρά, ιστούς και μερικές φορές όργανα, προσδιορίζεται το επίπεδο κατιόντων, ανιόντων, μη ιονισμένων στοιχείων (μακροστοιχεία και μικροστοιχείων), ενεργειακών ουσιών, ενζύμων, βιολογικά δραστικών ουσιών (ορμόνες κ.λπ.). . Αυτές οι μέθοδοι εφαρμόζονται είτε in vivo (σε επωαστήρες) είτε σε ιστούς που συνεχίζουν να εκκρίνουν και να συνθέτουν παραγόμενες ουσίες στο μέσο επώασης. Οι βιοχημικές μέθοδοι καθιστούν δυνατή την αξιολόγηση της λειτουργικής δραστηριότητας ενός συγκεκριμένου οργάνου ή μέρους του, και μερικές φορές ακόμη και ενός ολόκληρου συστήματος οργάνων. Για παράδειγμα, το επίπεδο του 11-OCS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κρίνει τη λειτουργική δραστηριότητα της περιτονιακής ζώνης του φλοιού των επινεφριδίων, αλλά το επίπεδο του 11-OCS μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να κρίνει τη λειτουργική δραστηριότητα του συστήματος υποθαλάμου-υπόφυσης-επινεφριδίων . Γενικά, αφού το 11-OCS είναι το τελικό προϊόν του περιφερικού συνδέσμου του φλοιού των επινεφριδίων. 11. Ιστοχημικές μέθοδοι. Ανοσολογικές μέθοδοι στη φυσιολογία.
12. Μέθοδοι μελέτης της φυσιολογίας του ΑΕΕ. Προγραμματισμός πειραμάτων Για τον προγραμματισμό πειραμάτων, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τις αρχές και τις τακτικές της έρευνας, την επιστημονική προσέγγιση, που διαμορφώνονται καλύτερα στην άμεση υλοποίηση των πειραμάτων. Το πλεονέκτημα της εργαστηριακής μελέτης έναντι της παρατήρησης είναι ότι ο ερευνητής μπορεί να ελέγξει τις συνθήκες του πειράματος, δηλαδή να δημιουργήσει ακριβή έλεγχο στις λεγόμενες ανεξάρτητες μεταβλητές προκειμένου να αποκαλύψει την επιρροή τους στις εξαρτημένες μεταβλητές. Οι εξαρτημένες μεταβλητές μπορεί να είναι οποιαδήποτε φυσιολογικά χαρακτηριστικά, ενώ οι ανεξάρτητες μεταβλητές είναι συνθήκες που ελέγχονται από τον πειραματιστή και μερικές φορές επιβάλλονται στον οργανισμό. Οι συνθήκες περιλαμβάνουν άμεση παρέμβαση (αφαίρεση τμημάτων του εγκεφάλου, διέγερσή του ή χρήση διαφόρων φαρμάκων), αλλαγές στο περιβάλλον (θερμοκρασία και φως), αλλαγές στο σχήμα ενίσχυσης, δυσκολία στη μάθηση, διάρκεια στέρησης τροφής ή παράγοντες όπως ως ηλικία, φύλο, γενετική γραμμή κ.λπ. Για να ελαχιστοποιηθεί η παρερμηνεία των πειραμάτων που σχετίζονται με τη δυσκολία διάκρισης των επιπτώσεων των πειραματικών παρεμβάσεων από τις επιδράσεις άλλων μεταβλητών, πρέπει να εισαχθούν διαδικασίες ελέγχου. Ιδανικά, η ομάδα ελέγχου εξετάζεται με τον ίδιο τρόπο όπως η πειραματική ομάδα, εξαιρουμένης της επίδρασης του παράγοντα που μελετήθηκε, για τον οποίο σχεδιάζεται το ίδιο το πείραμα. Το ίδιο ζώο μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο στον έλεγχο όσο και στο πείραμα, εάν, για παράδειγμα, είναι απαραίτητο να συγκριθεί η συμπεριφορά του πριν και μετά την αφαίρεση των περιοχών του εγκεφάλου. Μια άλλη κοινή διαδικασία ελέγχου, σκοπός της οποίας είναι η μείωση της ταυτόχρονης επίδρασης μεταβλητών παραγόντων, είναι η ισόρροπη εφαρμογή διαφορετικών επιδράσεων στο ίδιο ζώο (για παράδειγμα, ενέσεις διαφορετικών φαρμάκων ή διαφορετικές δόσεις του ίδιου φαρμάκου). Ένα άλλο σημαντικό σημείο ελέγχου είναι η τυχαία κατανομή των ζώων σε διαφορετικές ομάδες. Αυτό γίνεται καλύτερα χρησιμοποιώντας τον πίνακα τυχαίων αριθμών που βρίσκεται σε πολλά στατιστικά βιβλία (απλώς το να βγάζετε ζώα από ένα κλουβί για να σχηματίσετε μια ομάδα δεν αρκεί, καθώς πρώτα θα ληφθούν τα πιο αδύναμα ή πιο παθητικά ζώα). Λόγω πιθανών σφαλμάτων ή μεταβλητότητας στα αποτελέσματα που λαμβάνονται λόγω μη ελεγχόμενων μεταβλητών, οι μετρήσεις συνήθως επαναλαμβάνονται και εντοπίζεται μια μέση ή διάμεση τιμή. Σε επαναλαμβανόμενες μετρήσεις, γίνονται πολλαπλές παρατηρήσεις στα ίδια ζώα ή μία παρατήρηση σε πολλά ζώα ή και τα δύο. Όσο πιο πιθανό υπάρχουν σφάλματα ή διακυμάνσεις που σχετίζονται με ορισμένες άγνωστες ή μη ελεγχόμενες μεταβλητές, τόσο πιο πιθανό είναι οι επαναλαμβανόμενες μετρήσεις να διαφέρουν και έτσι η μεταβλητότητα των μετρήσεων σε σχέση με τον μέσο όρο θα είναι μεγαλύτερη. Η στατιστική ανάλυση χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση του βαθμού σημαντικότητας των παρατηρούμενων διαφορών μεταξύ των πειραματικών ομάδων και των ομάδων ελέγχου ή των πειραματικών συνθηκών. Η επιστημονική ανάλυση, βασισμένη σε νατουραλιστικές παρατηρήσεις ή σε εργαστηριακά πειράματα, βασίζεται σε μετρήσεις, με τη βοήθεια των οποίων δίνεται ποσοτικός χαρακτήρας στις παρατηρήσεις. Το λεγόμενο επίπεδο μέτρησης καθορίζει ποιες αριθμητικές πράξεις μπορούν να εφαρμοστούν στους αριθμούς, το οποίο, επομένως, καθορίζει τη χρήση κατάλληλων στατιστικών μεθόδων. Ο ερευνητής πρέπει να λάβει υπόψη το επίπεδο των μετρήσεων και να προβλέψει τη φύση της στατιστικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων ήδη κατά τον σχεδιασμό πειραμάτων, καθώς αυτές οι εκτιμήσεις θα βοηθήσουν να αποφασιστεί η ακρίβεια των οργάνων μέτρησης και ο απαιτούμενος αριθμός πειραμάτων. Εξοπλισμός για τη μελέτη των φυσιολογικών λειτουργιών. Οι επιτυχίες της σύγχρονης φυσιολογίας στη μελέτη των λειτουργιών ολόκληρου του οργανισμού, των συστημάτων, των οργάνων, των ιστών και των κυττάρων του οφείλονται σε μεγάλο βαθμό στην ευρεία εισαγωγή της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, συσκευών ανάλυσης και ηλεκτρονικών υπολογιστών, καθώς και μεθόδων βιοχημικής και φαρμακολογικής έρευνας στην πράξη. του φυσιολογικού πειράματος. Κατά τη μελέτη των φυσιολογικών λειτουργιών με τη χρήση διάφορου εξοπλισμού στο πείραμα, σχηματίζονται ιδιόμορφα συστήματα. Μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες: 1) συστήματα καταγραφής διαφόρων εκδηλώσεων ζωτικής δραστηριότητας και ανάλυσης των δεδομένων που λαμβάνονται και 2) συστήματα επιρροής στο σώμα ή στις δομικές και λειτουργικές του μονάδες. Το σύστημα, το οποίο επιτρέπει την καταγραφή βιοηλεκτρικών διεργασιών στο σώμα, αποτελείται από ένα αντικείμενο μελέτης, ηλεκτρόδια εξόδου, έναν ενισχυτή, έναν καταγραφέα και ένα τροφοδοτικό. Συστήματα καταγραφής αυτού του είδους χρησιμοποιούνται για ηλεκτροκαρδιογραφία, ηλεκτροεγκεφαλογραφία, ηλεκτρογαστρογραφία, ηλεκτρομυογραφία κ.λπ. Στη μελέτη και καταγραφή ορισμένων μη ηλεκτρικών διεργασιών με χρήση ηλεκτρονικού εξοπλισμού, πρέπει πρώτα να μετατραπούν σε ηλεκτρικά σήματα. Για αυτό, χρησιμοποιούνται διάφοροι αισθητήρες.
Μερικοί αισθητήρες είναι ικανοί να παράγουν ηλεκτρικά σήματα και δεν χρειάζονται ρεύμα από πηγή ρεύματος, άλλοι χρειάζονται αυτήν την ισχύ. Το μέγεθος των σημάτων του αισθητήρα είναι συνήθως μικρό, επομένως πρέπει πρώτα να ενισχυθούν για να καταγραφούν. Συστήματα που χρησιμοποιούν αισθητήρες χρησιμοποιούνται για βαλλιστοκαρδιογραφία, πληθυσμογραφία, σφυγμογραφία, καταγραφή κινητικής δραστηριότητας, αρτηριακή πίεση, αναπνοή, προσδιορισμό αερίων στο αίμα και τον εκπνεόμενο αέρα κ.λπ. Εάν τα συστήματα συμπληρώνονται και συντονίζονται με τη λειτουργία ραδιοπομπού, τότε καθίσταται δυνατή η μετάδοση και καταγραφή φυσιολογικών λειτουργιών σε σημαντική απόσταση από το αντικείμενο μελέτης. Αυτή η μέθοδος ονομάζεται βιοτηλεμετρία. Η ανάπτυξη της βιοτηλεμετρίας καθορίζεται από την εισαγωγή της μικρομικρογραφίας στη ραδιομηχανική. Σας επιτρέπει να μελετάτε φυσιολογικές λειτουργίες όχι μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες, αλλά και σε συνθήκες ελεύθερης συμπεριφοράς, κατά τη διάρκεια της εργασίας και των αθλητικών δραστηριοτήτων, ανεξάρτητα από την απόσταση μεταξύ του αντικειμένου μελέτης και του ερευνητή. Τα συστήματα που έχουν σχεδιαστεί για να επηρεάζουν το σώμα ή τις δομικές και λειτουργικές του μονάδες έχουν διάφορα αποτελέσματα: εκκίνηση, διεγερτική και ανασταλτική.
Οι μέθοδοι και οι επιλογές για την έκθεση μπορεί να είναι πολύ διαφορετικές. Κατά την εξέταση απομακρυσμένων αναλυτών, ο διεγερτικός παλμός μπορεί να γίνει αντιληπτός από απόσταση· σε αυτές τις περιπτώσεις, δεν χρειάζονται ηλεκτρόδια διέγερσης. Έτσι, για παράδειγμα, είναι δυνατό να επηρεαστεί ο οπτικός αναλυτής με φως, ο ακουστικός αναλυτής με τον ήχο και ο αναλυτής όσφρησης με διάφορες μυρωδιές. Σε φυσιολογικά πειράματα, ένα ηλεκτρικό ρεύμα χρησιμοποιείται συχνά ως ερέθισμα, και επομένως χρησιμοποιούνται ευρέως ηλεκτρονικοί διεγέρτες παλμών και ηλεκτρόδια διέγερσης. Η ηλεκτρική διέγερση χρησιμοποιείται για τη διέγερση υποδοχέων, κυττάρων, μυών, νευρικών ινών, νεύρων, νευρικών κέντρων κ.λπ. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να εφαρμοστεί βιοτηλεμετρική διέγερση. Οι μελέτες των φυσιολογικών λειτουργιών πραγματοποιούνται όχι μόνο σε ηρεμία, αλλά και κατά τη διάρκεια διαφόρων σωματικών δραστηριοτήτων.
Το τελευταίο μπορεί να δημιουργηθεί είτε. εκτελώντας ορισμένες ασκήσεις (καθίσματα, τρέξιμο κ.λπ.), ή χρησιμοποιώντας διάφορες συσκευές (εργόμετρο ποδηλάτου, διάδρομο κ.λπ.), που καθιστούν δυνατή την ακριβή δοσομέτρηση του φορτίου. Συχνά χρησιμοποιούνται ταυτόχρονα συστήματα εγγραφής και διέγερσης, γεγονός που διευρύνει πολύ τις δυνατότητες φυσιολογικών πειραμάτων. Αυτά τα συστήματα μπορούν να συνδυαστούν με διάφορους τρόπους.

Η φυσιολογία είναι μια πειραματική επιστήμη, δηλ. όλες οι θεωρητικές του διατάξεις βασίζονται σε αποτελέσματα πειραμάτων και παρατηρήσεων.

Παρατήρηση χρησιμοποιήθηκε από τα πρώτα βήματα στην ανάπτυξη της φυσιολογικής επιστήμης. Κατά τη διεξαγωγή της παρατήρησης, οι ερευνητές δίνουν προφορική αναφορά για τα αποτελέσματα. Στην περίπτωση αυτή, το αντικείμενο της παρατήρησης βρίσκεται συνήθως σε φυσικές συνθήκες χωρίς ιδιαίτερες επιρροές σε αυτό από τον ερευνητή. Το μειονέκτημα της απλής παρατήρησης είναι η περιορισμένη ικανότητα λήψης ποσοτικών δεικτών και η αντίληψη των γρήγορων διαδικασιών. Έτσι, στις αρχές του XVII αιώνα. Ο V. Harvey, αφού παρατήρησε το έργο της καρδιάς σε μικρά ζώα, έγραψε: «Η ταχύτητα της καρδιακής κίνησης δεν μας επιτρέπει να διακρίνουμε πώς συμβαίνει η συστολή και η διαστολή, και επομένως είναι αδύνατο να γνωρίζουμε σε ποια στιγμή και σε ποιο μέρος η επέκταση και συμβαίνει συστολή"

Μεγαλύτερες ευκαιρίες από την απλή παρατήρηση στη μελέτη των φυσιολογικών διεργασιών παρέχονται με τη ρύθμιση πειράματα. Όταν εκτελεί ένα φυσιολογικό πείραμα, ο ερευνητής δημιουργεί τεχνητά συνθήκες για την αποκάλυψη της ουσίας και των προτύπων της πορείας των φυσιολογικών διεργασιών. Δοσολογημένες φυσικές και χημικές επιδράσεις, η εισαγωγή διαφόρων ουσιών στο αίμα ή τα όργανα μπορούν να εφαρμοστούν σε ένα ζωντανό αντικείμενο και να μελετηθεί η απόκριση οργάνων και συστημάτων.

Τα πειράματα στη φυσιολογία χωρίζονται σε οξεία και χρόνια. Αιχμηρές εμπειρίεςεκτελούνται σε ζώα και χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι το έργο της σωτηρίας της ζωής του ζώου δεν έχει τεθεί· μετά το πείραμα, πεθαίνει. Κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας εμπειρίας γίνονται, αφαιρούνται κοψίματα ασύμβατα με τη ζωή όργανα.Τα απομακρυσμένα όργανα ονομάζονται απομονωμένα. τους από επεμβαίνωσε αλατούχα διαλύματα παρόμοια σε σύνθεση ή τουλάχιστον σε περιεχόμενοαπαραίτητα μέταλλα στο πλάσμα αίμα.Τέτοια διαλύματα ονομάζονται φυσιολογικά. Μεταξύ των απλούστερων φυσιολογικών διαλυμάτων είναι το ισοτονικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου 0 9%.

σκαλωσιάπειράματα με χρήση απομονωμένων ή συμμορίεςήταν ιδιαίτερα δημοφιλής την περίοδο του 17ου - αρχές του 20ου αιώνα. όταν υπήρχε συσσώρευση γνώσεων για τις λειτουργίες των οργάνων και τους λογικόςδομές.Για παραγωγέςΓια ένα φυσιολογικό πείραμα, είναι πιο βολικό να χρησιμοποιείτε απομονωμένα όργανα ψυχρόαιμων ζώων. Αρκεί λοιπόν να πλύνετε την απομονωμένη καρδιά βατράχου με αλατούχο διάλυμα Ringer και σε θερμοκρασία δωματίου θα συστέλλεται για πολλές ώρες. Από- λόγω της ευκολίας προετοιμασίας και της σημασίας των πληροφοριών που λαμβάνονται, τέτοια βιολογικά παρασκευάσματα άρχισαν να χρησιμοποιούνται όχι μόνο στη φυσιολογία, αλλά και σε άλλους τομείς της ιατρικής επιστήμης. Για παράδειγμα, ένα παρασκεύασμα μιας απομονωμένης καρδιάς βατράχου (με τη μέθοδο Straub) χρησιμοποιείται ως τυποποιημένο αντικείμενο για τον έλεγχο της βιολογικής δραστηριότητας ορισμένων φαρμάκων κατά τη μαζική παραγωγή τους και την ανάπτυξη νέων φαρμάκων.

Ωστόσο, οι δυνατότητες ενός οξέος πειράματος είναι περιορισμένες όχι μόνο λόγω των ηθικών ζητημάτων που σχετίζονται με το γεγονός ότι τα ζώα πεθαίνουν κατά τη διάρκεια του πειράματος και με την πιθανότητα να τους προκληθεί πόνος με ανεπαρκή αναισθησία, αλλά και επειδή η μελέτη δεν διεξάγεται σε καταστάσεις ενός ολόκληρου οργανισμού, αλλά κατά παράβαση των συστημικών ρυθμιστικών μηχανισμών.

χρόνια εμπειρίαστερείται ορισμένων από τα παραπάνω μειονεκτήματα. Σε ένα χρόνιο πείραμα, η μελέτη πραγματοποιείται σε ένα πρακτικά υγιές ζώο, με την επιφύλαξη ελάχιστων επιπτώσεων σε αυτό και σώζοντας τη ζωή του. Πριν από τη μελέτη, μπορούν να γίνουν επεμβάσεις στο ζώο για την προετοιμασία του για το πείραμα (εμφυτεύονται ηλεκτρόδια, κατασκευάζονται συρίγγια για πρόσβαση στις κοιλότητες και τους αγωγούς των οργάνων). Σε αυτή την περίπτωση, το ζώο εισάγεται στο πείραμα μετά την επούλωση της επιφάνειας του τραύματος και την αποκατάσταση των λειτουργιών.

Ένα σημαντικό γεγονός στην ανάπτυξη των φυσιολογικών μεθόδων ήταν η εισαγωγή της γραφικής καταγραφής των παρατηρούμενων φαινομένων. Ο Γερμανός επιστήμονας K. Ludwig επινόησε τον κυμογράφο και για πρώτη φορά κατέγραψε διακυμάνσεις (κύματα) στην αρτηριακή πίεση. Κατόπιν αυτού, αναπτύχθηκαν μέθοδοι καταγραφής φυσιολογικών διεργασιών με χρήση μηχανικών γραναζιών (μοχλοί Engelmann), οδοντωτών τροχών αέρα (κάψουλα Marey), μέθοδοι καταγραφής της πλήρωσης αίματος των οργάνων και του όγκου τους (Mosso plethysmograph). Οι καμπύλες που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια τέτοιων εγγραφών ονομάζονται συνήθως κυμογράμματα.

Ευρύτερες μεθοδολογικές δυνατότητες στη γνώση της φυσιολογίας του ανθρώπου και των ζώων εμφανίστηκαν μετά τη δημιουργία της θεωρίας του ηλεκτρισμού και των συσκευών καταγραφής ηλεκτρικών δυναμικών και δοσομετρικών επιδράσεων του ηλεκτρικού ρεύματος στο σώμα. Τα ηλεκτρικά ερεθίσματα αποδείχθηκαν τα πλέον επαρκή για να επηρεάσουν τις νευρικές και μυϊκές δομές. Με μέτρια δύναμη και διάρκεια του ερεθίσματος, αυτές οι επιδράσεις δεν προκαλούν βλάβη στις υπό μελέτη δομές και μπορούν να εφαρμοστούν επανειλημμένα. Η απάντηση σε αυτά, κατά κανόνα, τελειώνει σε κλάσματα δευτερολέπτου.

Η ανάπτυξη της φυσικής, της χημείας, της κυβερνητικής στα τέλη του 20ου αιώνα. δημιούργησε τη βάση για την ποιοτική βελτίωση των μεθόδων φυσιολογικής έρευνας. Οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν από φυσιολόγους χρησιμοποιούνται ευρέως στην κλινική πράξη.

Παρακάτω παρατίθενται μερικές από τις πιο σημαντικές σύγχρονες απαιτήσεις για χρησιμοποιημένες και πρόσφατα αναπτυγμένες μεθόδους φυσιολογικής έρευνας.

Η ασφάλεια της μελέτης, η απουσία τραυματισμού και βλάβης στο υπό μελέτη αντικείμενο.

Απόδοση αισθητήρων και συσκευών καταγραφής.

Δυνατότητα σύγχρονης καταγραφής αρκετών δεικτών φυσιολογικών λειτουργιών.

Η δυνατότητα μακροπρόθεσμης καταγραφής των μελετούμενων δεικτών. Αυτό καθιστά δυνατή την αποκάλυψη της κυκλικότητας της πορείας των φυσιολογικών διεργασιών, τον προσδιορισμό των παραμέτρων των κιρκάδιων (κιρκάδιων) ρυθμών, τον εντοπισμό της παρουσίας παροξυσμικών (επεισοδιακών) διαταραχών των διεργασιών.

Οι μικρές διαστάσεις και το βάρος των συσκευών καθιστούν δυνατή τη διεξαγωγή έρευνας όχι μόνο σε νοσοκομείο, αλλά και στο πεδίο, κατά τη διάρκεια εργασίας ή αθλητικών δραστηριοτήτων ενός ατόμου.

Η χρήση της τεχνολογίας των υπολογιστών και τα επιτεύγματα της κυβερνητικής για την καταγραφή και ανάλυση των δεδομένων που λαμβάνονται, καθώς και τη μοντελοποίηση φυσιολογικών διεργασιών. Κατά τη χρήση τεχνολογίας υπολογιστών, το κόστος χρόνου για την καταγραφή δεδομένων και τη μαθηματική επεξεργασία τους μειώνεται απότομα και καθίσταται δυνατή η εξαγωγή περισσότερων πληροφοριών από τα λαμβανόμενα σήματα.

Ωστόσο, παρά τα πολλά πλεονεκτήματα των σύγχρονων μεθόδων φυσιολογικής έρευνας, η ορθότητα του ορισμού δείκτεςΟι φυσιολογικές λειτουργίες εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την ποιότητα της εκπαίδευσης του ιατρικού προσωπικού, από τη γνώση οντότητεςφυσιολογικές διεργασίες, χαρακτηριστικά αισθητήρων και αρχές λειτουργίας των συσκευών που χρησιμοποιούνται, ικανότητα εργασίας Μεασθενείς, του δίνουν οδηγίες, παρακολουθούν την πρόοδο της εφαρμογής τους και διορθώνουν τις ενέργειες του ασθενούς.

Τα αποτελέσματα των εφάπαξ μετρήσεων ή των δυναμικών παρατηρήσεων που πραγματοποιούνται από διαφορετικούς ιατρούς στον ίδιο ασθενή δεν ταιριάζουν πάντα. Επομένως, το πρόβλημα της αύξησης της αξιοπιστίας των διαγνωστικών διαδικασιών και της ποιότητας της έρευνας παραμένει.

Η ποιότητα της μελέτης χαρακτηρίζεται από την ακρίβεια, την ορθότητα, τη σύγκλιση και την αναπαραγωγιμότητα των μετρήσεων.

Το ποσοτικό χαρακτηριστικό ενός φυσιολογικού δείκτη που προσδιορίζεται κατά τη διάρκεια της μελέτης εξαρτάται τόσο από την πραγματική τιμή της παραμέτρου αυτού του δείκτη όσο και από έναν αριθμό σφαλμάτων που εισάγονται από τη συσκευή και το ιατρικό προσωπικό. Αυτά τα σφάλματα ονομάζονται αναλυτική μεταβλητότητα.Συνήθως απαιτείται η αναλυτική μεταβλητότητα να μην υπερβαίνει το 10% της μετρούμενης τιμής. Δεδομένου ότι η πραγματική τιμή του δείκτη στο ίδιο άτομο μπορεί να αλλάξει λόγω βιολογικών ρυθμών, καιρικών συνθηκών και άλλων παραγόντων, ο όρος ενδοατομικές παραλλαγές.Η διαφορά στον ίδιο δείκτη σε διαφορετικούς ανθρώπους ονομάζεται ενδοατομικές παραλλαγές.Το σύνολο όλων των σφαλμάτων και των διακυμάνσεων των παραμέτρων ονομάζεται συνολική μεταβλητότητα.

Ένας σημαντικός ρόλος στη λήψη πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση και τον βαθμό παραβίασης των φυσιολογικών λειτουργιών ανήκει στα λεγόμενα λειτουργικά τεστ. Ο όρος "λειτουργική δοκιμή" χρησιμοποιείται συχνά αντί για "δοκιμή" Η εκτέλεση λειτουργικών δοκιμών είναι δοκιμή. Ωστόσο, στην κλινική πράξη, ο όρος "δοκιμή" χρησιμοποιείται πιο συχνά και με ελαφρώς πιο εκτεταμένη έννοια από το "λειτουργικό τεστ"

λειτουργική δοκιμήπεριλαμβάνει τη μελέτη φυσιολογικών παραμέτρων στη δυναμική, πριν και μετά την εκτέλεση ορισμένων επιπτώσεων στο σώμα ή αυθαίρετων ενεργειών του υποκειμένου. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα λειτουργικά τεστ αφορούσαν τη σωματική δραστηριότητα. Οι δοκιμές πραγματοποιούνται επίσης με εφέ εισόδου, στα οποία αλλαγές στη θέση του σώματος στο διάστημα, καταπόνηση, αλλαγές στη σύνθεση αερίου του εισπνεόμενου αέρα, εισαγωγή φαρμάκων, ζέσταμα, ψύξη, κατανάλωση μιας ορισμένης δόσης αλκαλικού διαλύματος , και πολλοί άλλοι δείκτες αποκαλύπτονται.

Η αξιοπιστία και η εγκυρότητα είναι από τις πιο σημαντικές απαιτήσεις για λειτουργικές δοκιμές.

Αξιοπιστία -την ικανότητα εκτέλεσης του τεστ με ικανοποιητική ακρίβεια από ειδικό μεσαίας ειδίκευσης. Η υψηλή αξιοπιστία είναι εγγενής σε αρκετά απλές δοκιμές, η εκτέλεση των οποίων επηρεάζεται ελάχιστα από το περιβάλλον. Τα πιο αξιόπιστα τεστ που αντικατοπτρίζουν την κατάσταση ή το μέγεθος των αποθεμάτων φυσιολογικής λειτουργίας αναγνωρίζουν αναφορά, πρότυποή αναφορικός.

έννοια εγκυρότητααντικατοπτρίζει την καταλληλότητα μιας δοκιμής ή μιας μεθόδου για τον προορισμό της. Εάν εισαχθεί ένα νέο τεστ, τότε η εγκυρότητά του αξιολογείται συγκρίνοντας τα αποτελέσματα που λαμβάνονται χρησιμοποιώντας αυτό το τεστ με τα αποτελέσματα προηγουμένως αναγνωρισμένων, δοκιμών αναφοράς. Εάν το τεστ που εισήχθη πρόσφατα επιτρέπει σε μεγαλύτερο αριθμό περιπτώσεων να βρεθούν οι σωστές απαντήσεις στις ερωτήσεις που τέθηκαν κατά τη διάρκεια της δοκιμής, τότε αυτό το τεστ έχει υψηλή εγκυρότητα.

Η χρήση λειτουργικών δοκιμών αυξάνει απότομα τις διαγνωστικές δυνατότητες μόνο εάν αυτές οι δοκιμές εκτελούνται σωστά. Η κατάλληλη επιλογή, εφαρμογή και ερμηνεία τους απαιτεί από τους ιατρούς να διαθέτουν εκτεταμένες θεωρητικές γνώσεις και επαρκή εμπειρία στην εκτέλεση πρακτικής εργασίας.