Metodat e kërkimit fiziologjik. Fiziologjia si shkencë

Metodologjia - një grup manipulimesh, zbatimi i të cilave siguron marrjen e rezultateve të nevojshme në përputhje me detyrën.

Metoda analitike-sintetike e hulumtimit- një mënyrë për të studiuar funksionimin e trupit në mënyrë holistike, në unitetin dhe ndërlidhjen e të gjithë përbërësve të tij.

Metodat e kërkimit në fiziologji

Për të studiuar procese dhe funksione të ndryshme të një organizmi të gjallë, përdoren metoda të vëzhgimit dhe eksperimentit.

Vrojtim - një metodë e marrjes së informacionit me regjistrim të drejtpërdrejtë, zakonisht vizual, të fenomeneve dhe proceseve fiziologjike që ndodhin në kushte të caktuara.

Eksperimentoni- një metodë për marrjen e informacionit të ri në lidhje me marrëdhëniet shkak-pasojë midis fenomeneve dhe proceseve në kushte të kontrolluara dhe të kontrolluara. Një eksperiment akut është ai që kryhet për një periudhë relativisht të shkurtër kohe. Një eksperiment që zgjat për një kohë të gjatë (ditë, javë, muaj, vite) quhet kronik.

Metoda e vëzhgimit

Thelbi i kësaj metode është të vlerësojë manifestimin e një procesi të caktuar fiziologjik, funksionin e një organi ose indi në kushte natyrore. Kjo është metoda e parë, e cila filloi në Greqinë e Lashtë. Në Egjipt, gjatë mumifikimit, u hapën kufomat dhe priftërinjtë analizuan gjendjen e organeve të ndryshme në lidhje me të dhënat e regjistruara më parë për pulsin, sasinë dhe cilësinë e urinës dhe tregues të tjerë tek njerëzit që vëzhguan.

Aktualisht, shkencëtarët, duke kryer hulumtime vëzhguese, përdorin një numër pajisjesh të thjeshta dhe komplekse në arsenalin e tyre (aplikimi i fistulave, implantimi i elektrodave), gjë që bën të mundur përcaktimin më të besueshëm të mekanizmit të funksionimit të organeve dhe indeve. Për shembull, duke vëzhguar aktivitetin e gjëndrës së pështymës, mund të përcaktoni se sa pështymë sekretohet gjatë një periudhe të caktuar të ditës, ngjyrën, trashësinë e saj etj.

Sidoqoftë, vëzhgimi i fenomenit nuk i përgjigjet pyetjes se si kryhet ky apo ai proces ose funksion fiziologjik.

Metoda e vëzhgimit përdoret më gjerësisht në zoopsikologji dhe etologji.

Metoda eksperimentale

Një eksperiment fiziologjik është një ndërhyrje e synuar në trupin e një kafshe për të zbuluar ndikimin e faktorëve të ndryshëm në funksionet e saj individuale. Një ndërhyrje e tillë ndonjëherë kërkon përgatitje kirurgjikale të kafshës, e cila mund të jetë akute (viviseksion) ose kronike (kirurgjikale eksperimentale). Prandaj, eksperimentet ndahen në dy lloje: akute (viviseksion) dhe kronike.

Metoda eksperimentale, në ndryshim nga metoda e vëzhgimit, bën të mundur zbulimin e arsyes së zbatimit të një procesi ose funksioni.

Viviseksioni kryhet në fazat e hershme të zhvillimit fiziologjik në kafshë të imobilizuara pa përdorimin e anestezisë. Por duke filluar nga shekulli i 19-të. Në eksperimentet akute, u përdor anestezi e përgjithshme.

Një eksperiment akut ka avantazhet dhe disavantazhet e veta. Përparësitë përfshijnë aftësinë për të simuluar situata të ndryshme dhe për të marrë rezultate në një kohë relativisht të shkurtër. Disavantazhet përfshijnë faktin se në një eksperiment akut, ndikimi i sistemit nervor qendror në trup përjashtohet kur përdoret anestezi e përgjithshme dhe prishet integriteti i përgjigjes së trupit ndaj ndikimeve të ndryshme. Përveç kësaj, kafshët shpesh duhet të eutanizohen pas një eksperimenti akut.

Prandaj, metodat u zhvilluan më vonë eksperiment kronik, në të cilën kryhet vëzhgimi afatgjatë i kafshëve pas operacionit dhe shërimit të kafshës.

Akademiku I.P. Pavlov zhvilloi një metodë për aplikimin e fistulave në organet e zbrazëta (stomak, zorrët, fshikëzën). Përdorimi i teknikës së fistulës bëri të mundur sqarimin e mekanizmave të funksionimit të shumë organeve. Në kushte sterile, një operacion kirurgjik kryhet në kafshën e anestezuar për të fituar akses në një organ të brendshëm specifik, një tub fistula implantohet ose kanali i gjëndrës nxirret jashtë dhe qepet në lëkurë. Eksperimenti aktual fillon pasi plaga pas operacionit është shëruar dhe kafsha është shëruar, kur proceset fiziologjike kthehen në normalitet. Falë kësaj teknike, u bë e mundur të studiohej fotografia e proceseve fiziologjike në kushte natyrore për një kohë të gjatë.

Metoda eksperimentale, si metoda e vëzhgimit, përfshin përdorimin e pajisjeve moderne të thjeshta dhe komplekse, instrumente të përfshira në sisteme të krijuara për të ndikuar në një objekt dhe për të regjistruar manifestime të ndryshme të aktivitetit jetësor.

Shpikja e kimografit dhe zhvillimi i një metode për regjistrimin grafik të presionit të gjakut nga shkencëtari gjerman K. Ludwig në 1847 hapi një fazë të re në zhvillimin e fiziologjisë. Kymografi bëri të mundur kryerjen e një regjistrimi objektiv të procesit që studiohej.

Më vonë u zhvilluan metoda për regjistrimin e kontraktimeve të zemrës dhe muskujve (T. Engelman) dhe një metodë për regjistrimin e ndryshimeve në tonin vaskular (pletizmografi).

Objektiv regjistrim grafik Fenomenet bioelektrike u bënë të mundura falë galvanometrit me fije të shpikur nga fiziologu holandez Einthoven. Ai ishte i pari që regjistroi një elektrokardiogram në film fotografik. Regjistrimi grafik i potencialeve bioelektrike shërbeu si bazë për zhvillimin e elektrofiziologjisë. Aktualisht, elektroencefalografia përdoret gjerësisht në praktikë dhe kërkime shkencore.

Një fazë e rëndësishme në zhvillimin e elektrofiziologjisë ishte shpikja e mikroelektrodave. Duke përdorur mikromanipulues, ato mund të futen direkt në një qelizë dhe mund të regjistrohen potencialet bioelektrike. Teknologjia e mikroelektrodave ka bërë të mundur deshifrimin e mekanizmave të gjenerimit të biopotencialeve në membranat qelizore.

Fiziologu gjerman Dubois-Reymond është themeluesi i metodës së stimulimit elektrik të organeve dhe indeve duke përdorur një spirale induksioni për stimulimin elektrik të dozuar të indeve të gjalla. Aktualisht, stimuluesit elektronikë përdoren për këtë, duke bërë të mundur marrjen e impulseve elektrike të çdo frekuence dhe fuqie. Stimulimi elektrik është bërë një metodë e rëndësishme për studimin e funksioneve të organeve dhe indeve.

Metodat eksperimentale përfshijnë shumë metoda fiziologjike.

Largimi(ekstirpimi) i një organi, për shembull një gjëndër e caktuar endokrine, bën të mundur përcaktimin e efektit të saj në organe dhe sisteme të ndryshme të kafshës. Heqja e zonave të ndryshme të korteksit cerebral i lejoi shkencëtarët të përcaktojnë efektin e tyre në trup.

Përparimet moderne në fiziologji kanë qenë për shkak të përdorimit të teknologjisë radio-elektronike.

Implantimi i elektrodave në pjesë të ndryshme të trurit ndihmoi në vendosjen e aktivitetit të qendrave të ndryshme nervore.

Prezantimi izotopet radioaktive në trup i lejon shkencëtarët të studiojnë metabolizmin e substancave të ndryshme në organe dhe inde.

Metoda tomografike përdorimi i rezonancës magnetike bërthamore është shumë i rëndësishëm për sqarimin e mekanizmave të proceseve fiziologjike në nivel molekular.

Biokimik Dhe biofizike metodat ndihmojnë në identifikimin e saktë të metabolitëve të ndryshëm në organet dhe indet e kafshëve në gjendje normale dhe patologjike.

Njohja e karakteristikave sasiore të proceseve të ndryshme fiziologjike dhe e marrëdhënieve ndërmjet tyre bënë të mundur krijimin modelet e tyre matematikore. Me ndihmën e këtyre modeleve, proceset fiziologjike riprodhohen në një kompjuter dhe studiohen opsione të ndryshme reagimi.

Metodat themelore të hulumtimit fiziologjik

Fiziologjia është një shkencë eksperimentale, d.m.th. të gjitha dispozitat e tij teorike bazohen në rezultatet e eksperimenteve dhe vëzhgimeve.

Vrojtim

Vrojtimështë përdorur që në hapat e parë të zhvillimit të shkencës fiziologjike. Kur kryejnë një vëzhgim, studiuesit ofrojnë një përshkrim përshkrues të rezultateve. Në këtë rast, objekti i vëzhgimit zakonisht ndodhet në kushte natyrore pa ndikime të veçanta mbi të nga studiuesi. Disavantazhi i vëzhgimit të thjeshtë është pamundësia ose vështirësia e madhe e marrjes së treguesve sasiorë dhe perceptimit të proceseve të shpejta. Pra, në fillim të shekullit të 17-të. V. Harvey, pasi vëzhgoi punën e zemrës tek kafshët e vogla, shkroi: “Shpejtësia e lëvizjes kardiake nuk na lejon të dallojmë se si ndodh sistola dhe diastola, dhe për këtë arsye është e pamundur të dihet në cilin moment dhe në cilën pjesë zgjerohet. dhe ndodh tkurrja.”

Përvoja

Mundësi më të mëdha se vëzhgimi i thjeshtë në studimin e proceseve fiziologjike do të ofrohen nga skena eksperimente. Gjatë kryerjes së një eksperimenti fiziologjik, studiuesi do të krijojë artificialisht kushte për identifikimin e thelbit dhe modeleve të rrjedhës së proceseve fiziologjike. Efektet fizike dhe kimike të dozuara mund të aplikohen në një objekt të gjallë, futja e substancave të ndryshme në gjak ose organe dhe regjistrimi i përgjigjes ndaj efekteve.

Eksperimentet në fiziologji ndahen në akute dhe kronike. Efektet në kafshët eksperimentale në përvoja akute mund të jetë i papajtueshëm me ruajtjen e jetës së kafshëve, për shembull, efektet e dozave të mëdha të rrezatimit, substancave toksike, humbjes së gjakut, arrestit artificial kardiak, ndërprerjes së qarkullimit të gjakut. Organet individuale mund të hiqen nga kafshët për të studiuar funksionet e tyre fiziologjike ose për mundësinë e transplantimit në kafshë të tjera. Për të ruajtur qëndrueshmërinë, organet e hequra (të izoluara) vendosen në solucione të kripura të ftohta që janë të ngjashme në përbërje ose të paktën në përmbajtjen e mineraleve më të rëndësishme në plazmën e gjakut. Zgjidhjet e tilla quhen fiziologjike. Ndër zgjidhjet më të thjeshta fiziologjike është një zgjidhje izotopike 0,9% NaCl.

Kryerja e eksperimenteve duke përdorur organe të izoluara ishte veçanërisht e popullarizuar në periudhën e shekullit të 15-të - fillimi i shekullit të 20-të, kur po grumbulloheshin njohuri për funksionet e organeve dhe strukturat e tyre individuale. Për të ngritur një eksperiment fiziologjik, është më e përshtatshme të përdoren organet e izoluara të kafshëve me gjak të ftohtë që ruajnë funksionet e tyre për një kohë të gjatë. Kështu, një zemër e izoluar e bretkosës, kur lahet me tretësirën e kripur të Ringer, mund të tkurret në temperaturën e dhomës për shumë orë dhe t'i përgjigjet ndikimeve të ndryshme duke ndryshuar natyrën e tkurrjes. Për shkak të lehtësisë së përgatitjes dhe rëndësisë së informacionit të marrë, organe të tilla të izoluara përdoren jo vetëm në fiziologji, por edhe në farmakologji, toksikologji dhe fusha të tjera të shkencës mjekësore. Për shembull, një përgatitje e një zemre të izoluar të bretkosës (sipas metodës Straub) përdoret si një objekt i standardizuar për testimin e aktivitetit biologjik në prodhimin masiv të barnave të caktuara dhe zhvillimin e barnave të reja.

Megjithatë, mundësitë e përvojës akute janë të kufizuara jo vetëm për shkak të çështjeve etike që lidhen me faktin se kafshët janë të ekspozuara ndaj dhimbjes dhe vdesin gjatë eksperimentit, por edhe sepse hulumtimi kryhet shpesh në kundërshtim me mekanizmat sistematikë që rregullojnë rrjedhën. të funksioneve fiziologjike, ose në kushte artificiale - jashtë të gjithë organizmit.

Përvoja kronike i mungojnë një sërë disavantazhesh të listuara. Në një eksperiment kronik, studimi kryhet në një kafshë praktikisht të shëndetshme në kushte të ndikimit minimal mbi të dhe duke ruajtur jetën e saj. Para studimit, mund të kryhen operacione te kafsha për ta përgatitur atë për eksperiment (implantohen elektroda, formohen fistula për të hyrë në zgavrat dhe kanalet e organeve). Eksperimentet në kafshë të tilla fillojnë pasi sipërfaqja e plagës është shëruar dhe funksionet e dëmtuara janë rikthyer.

Një ngjarje e rëndësishme në zhvillimin e metodave të kërkimit fiziologjik ishte futja e regjistrimit grafik të fenomeneve të vëzhguara. Shkencëtari gjerman K. Ludwig shpiku kimografin dhe për herë të parë regjistroi luhatje (valë) të presionit arterial në një eksperiment akut. Pas kësaj, u zhvilluan metoda për regjistrimin e proceseve fiziologjike duke përdorur ingranazhet mekanike (levat Engelmann), ingranazhet e ajrit (kapsula Marey), metodat për regjistrimin e furnizimit me gjak të organeve dhe vëllimit të tyre (plethismograph Mosso). Kurbat e marra nga regjistrime të tilla zakonisht quhen kimograme.

Fiziologët shpikën metoda për mbledhjen e pështymës (kapsula Lashley-Krasnogorsky), të cilat bënë të mundur studimin e përbërjes së saj, dinamikën e formimit dhe sekretimit, dhe më pas rolin e saj në ruajtjen e shëndetit të indeve orale dhe zhvillimin e sëmundjeve. Metodat e zhvilluara për matjen e forcës së presionit të dhëmbëve dhe shpërndarjen e saj në zona individuale të sipërfaqes dentare bënë të mundur përcaktimin sasior të forcës së muskujve përtypës, natyrën e përshtatjes së sipërfaqes së përtypjes së dhëmbëve të sipërm dhe të sipërm dhe nofullat e poshtme.

Mundësi më të gjera për studimin e funksioneve fiziologjike të trupit të njeriut dhe të kafshëve u shfaqën pas zbulimit nga fiziologu italian L. Galvani të rrymave elektrike në indet e gjalla.

Regjistrimi i potencialeve elektrike të qelizave nervore, proceseve të tyre, strukturave individuale ose i gjithë trurit i lejoi fiziologët të kuptojnë disa nga mekanizmat e funksionimit të sistemit nervor të një personi të shëndetshëm dhe çrregullimet e tyre në sëmundjet neurologjike. Këto metoda mbeten ndër më të zakonshmet në studimin e funksioneve të sistemit nervor në laboratorët dhe klinikat moderne fiziologjike.

Regjistrimi i potencialeve elektrike të muskujve të zemrës (elektrokardiografia) u mundësoi fiziologëve dhe klinicistëve jo vetëm të kuptojnë dhe studiojnë thellësisht fenomenet elektrike në zemër, por edhe t'i zbatojnë ato në praktikë për të vlerësuar punën e zemrës, zbulimin e hershëm të çrregullimeve të saj në zemër. sëmundjet dhe monitorimi i efektivitetit të trajtimit.

Regjistrimi i potencialeve elektrike të muskujve skeletorë (elektromiografia) ka lejuar fiziologët të studiojnë shumë aspekte të mekanizmave të ngacmimit dhe tkurrjes së muskujve. Në veçanti, elektromiografia e muskujve përtypës i ndihmon dentistët të vlerësojnë objektivisht gjendjen e funksionit të tyre tek një person i shëndetshëm dhe në një sërë sëmundjesh neuromuskulare.

Aplikimi i ndikimeve (stimujve) të jashtëm elektrike ose elektromagnetike me forcë dhe kohëzgjatje të moderuar në indet nervore dhe muskulore nuk shkakton dëmtim të strukturave në studim. Kjo i lejon ato të përdoren me sukses jo vetëm për vlerësimin e përgjigjeve fiziologjike ndaj ndikimeve, por edhe për trajtim (stimulimi elektrik i muskujve dhe nervave, stimulimi magnetik transkranial i trurit).

Bazuar në arritjet e fizikës, kimisë, mikroelektronikës, kibernetikës në fund të shekullit të 20-të. janë krijuar kushte për përmirësimin cilësor të metodave të kërkimit fiziologjik dhe mjekësor. Ndër këto metoda moderne, të cilat kanë bërë të mundur depërtimin edhe më thellë në thelbin e proceseve fiziologjike të një organizmi të gjallë, vlerësimin e gjendjes së funksioneve të tij dhe identifikimin e ndryshimeve të tyre në fazat e hershme të sëmundjeve, dallohen metodat e kërkimit të vizualizimit. Kjo përfshin ekzaminimin me ultratinguj të zemrës dhe organeve të tjera, tomografinë e kompjuterizuar me rreze X, vizualizimin e shpërndarjes së izotopeve jetëshkurtër në inde, rezonancën magnetike, emetimin e pozitronit dhe lloje të tjera tomografie.

Për përdorimin e suksesshëm të metodave fiziologjike në mjekësi, u formuluan kërkesa ndërkombëtare që duhej të plotësoheshin gjatë zhvillimit dhe futjes së metodave të kërkimit fiziologjik në praktikë. Ndër këto kërkesa, më të rëndësishmet janë:

• siguria e studimit, mungesa e traumës dhe dëmtimi i objektit që studiohet;
• ndjeshmëri e lartë, shpejtësia e sensorëve dhe pajisjeve regjistruese, mundësia e regjistrimit sinkron të disa treguesve të funksioneve fiziologjike;
• mundësia e regjistrimit afatgjatë të treguesve të studiuar. Kjo bën të mundur identifikimin e natyrës ciklike të proceseve fiziologjike, përcaktimin e parametrave të ritmeve cirkadiane (cirkadiane) dhe identifikimin e pranisë së shqetësimeve paroksizmale (episodike) të proceseve;
• pajtueshmëria me standardet ndërkombëtare;
• dimensionet dhe pesha e vogël e pajisjeve bëjnë të mundur kryerjen e kërkimeve jo vetëm në spital, por edhe në shtëpi, gjatë punës ose sportit;
• përdorimin e teknologjisë kompjuterike dhe arritjet e kibernetikës për regjistrimin dhe analizimin e të dhënave të marra, si dhe për modelimin e proceseve fiziologjike. Kur përdorni teknologjinë kompjuterike, koha e kaluar për regjistrimin e të dhënave dhe përpunimin matematikor zvogëlohet ndjeshëm, dhe bëhet e mundur të nxirren më shumë informacion nga sinjalet e marra.

Sidoqoftë, përkundër një sërë avantazhesh të metodave moderne të kërkimit fiziologjik, korrektësia e përcaktimit të treguesve të funksioneve fiziologjike në masë të madhe varet nga cilësia e edukimit të personelit mjekësor, nga njohja e thelbit të proceseve fiziologjike, tiparet e sensorëve dhe parimet e funksionimit. pajisjet e përdorura, aftësia për të punuar me një pacient, për t'i dhënë atij udhëzime, për të monitoruar përparimin e zbatimit të tyre dhe për të korrigjuar veprimet e pacientit.

Rezultatet e matjeve një herë ose vëzhgimeve dinamike të kryera nga profesionistë të ndryshëm mjekësorë në të njëjtin pacient nuk përkojnë gjithmonë. Prandaj, problemi i rritjes së besueshmërisë së procedurave diagnostikuese dhe cilësisë së hulumtimit mbetet.

Cilësia e studimit karakterizohet nga saktësia, korrektësia, konvergjenca dhe riprodhueshmëria e matjeve.

Karakteristika sasiore e një treguesi fiziologjik të përcaktuar gjatë studimit varet si nga vlera e vërtetë e parametrit të këtij treguesi, ashtu edhe nga një numër gabimesh të paraqitura nga pajisja dhe personeli mjekësor. Këto gabime quhen ndryshueshmëria analitike. Në mënyrë tipike, kërkohet që ndryshueshmëria analitike të mos kalojë 10% të vlerës së matur. Meqenëse vlera e vërtetë e treguesit për të njëjtin person mund të ndryshojë për shkak të ritmeve biologjike, kushteve të motit dhe faktorëve të tjerë, termi brenda variacioneve individuale. Diferenca në të njëjtin tregues midis njerëzve të ndryshëm quhet variacione ndërindividuale. Tërësia e të gjitha gabimeve dhe luhatjeve të një parametri quhet ndryshueshmëri totale.

Testi funksional

Një rol të rëndësishëm në marrjen e informacionit për gjendjen dhe shkallën e dëmtimit të funksioneve fiziologjike kanë të ashtuquajturat teste funksionale. Në vend të termit "test funksional", shpesh përdoret "test". Kryerja e testeve funksionale - testimi. Megjithatë, në praktikën klinike, termi "test" përdoret më shpesh dhe në një kuptim pak më të zgjeruar se "test funksional".

Testi funksional përfshin studimin e treguesve fiziologjikë në dinamikë, para dhe pas kryerjes së ndikimeve të caktuara në trup ose veprimeve vullnetare të subjektit. Më të përdorurat janë testet funksionale me aktivitet fizik të dozuar. Gjithashtu kryhen teste hyrëse, të cilat zbulojnë ndryshime në pozicionin e trupit në hapësirë, tendosje, ndryshime në përbërjen e gazit të ajrit të thithur, administrimin e medikamenteve, ngrohjen, ftohjen, pirjen e një doze të caktuar të një solucioni alkalin dhe shumë tregues të tjerë.

Kërkesat më të rëndësishme për testet funksionale përfshijnë besueshmërinë dhe vlefshmërinë.

Besueshmëria - aftësia për të kryer testin me saktësi të kënaqshme nga një specialist gjysmë i kualifikuar. Besueshmëria e lartë është e natyrshme në testet mjaft të thjeshta, performanca e të cilave ndikohet pak nga mjedisi. Testet më të besueshme që pasqyrojnë gjendjen ose sasinë e rezervave të funksionit fiziologjik njohin referencë, standard ose referente.

Koncepti vlefshmëria pasqyron përshtatshmërinë e një testi ose metode për qëllimin e synuar. Nëse futet një test i ri, vlefshmëria e tij vlerësohet duke krahasuar rezultatet e marra duke përdorur këtë test me rezultatet e testeve referente të njohura më parë. Nëse testi i sapo prezantuar ju lejon të gjeni përgjigjet e sakta për pyetjet e parashtruara gjatë testimit në një numër më të madh rastesh, atëherë ky test ka vlefshmëri të lartë.

Përdorimi i testeve funksionale rrit në mënyrë dramatike aftësitë diagnostikuese vetëm nëse këto teste kryhen në mënyrë korrekte. Përzgjedhja, zbatimi dhe interpretimi i tyre adekuat kërkon që punonjësit mjekësorë të kenë njohuri të gjera teorike dhe përvojë të mjaftueshme në kryerjen e punës praktike.

Metodat e hulumtimit fiziologjik

Vëzhgimi si një metodë e hulumtimit fiziologjik. Zhvillimi relativisht i ngadaltë i fiziologjisë eksperimentale gjatë dy shekujve pas punës së V. Harvey shpjegohet me nivelin e ulët të prodhimit dhe zhvillimit të shkencës natyrore, si dhe papërsosmërinë e studimit të fenomeneve fiziologjike nëpërmjet vëzhgimit të tyre të zakonshëm. Kjo teknikë metodologjike ishte dhe mbetet shkaku i gabimeve të shumta, pasi eksperimentuesi duhet të kryejë eksperimente, të shohë dhe kujtojë shumë procese dhe dukuri komplekse, gjë që është një detyrë e vështirë. Vështirësitë e krijuara nga metoda e vëzhgimit të thjeshtë të fenomeneve fiziologjike dëshmohen në mënyrë elokuente nga fjalët e Harvey: "Shpejtësia e lëvizjes së zemrës nuk bën të mundur dallimin se si ndodh sistola dhe diastola, dhe për këtë arsye është e pamundur të dihet në cilin moment. dhe në cilën pjesë ndodh zgjerimi dhe tkurrja. Në të vërtetë, nuk mund të dalloja sistollën nga diastola, pasi te shumë kafshë zemra shfaqet dhe zhduket sa hap e mbyll sytë, me shpejtësinë e rrufesë, kështu që më dukej se dikur kishte sistolë dhe këtu kishte diastole, dhe një tjetër. koha ishte anasjelltas. Ka dallime dhe konfuzion në çdo gjë.”

Në të vërtetë, proceset fiziologjike janë dukuri dinamike. Ato zhvillohen dhe ndryshojnë vazhdimisht, kështu që është e mundur të vëzhgohen drejtpërdrejt vetëm 1-2 ose, në rastin më të mirë, 2-3 procese. Megjithatë, për t'i analizuar ato, është e nevojshme të vendoset një lidhje midis këtyre dukurive dhe proceseve të tjera që kalojnë pa u vënë re me këtë metodë kërkimi. Si rezultat, vëzhgimi i thjeshtë i proceseve fiziologjike si një metodë kërkimore është burim i gabimeve subjektive. Zakonisht vëzhgimi na lejon të përcaktojmë vetëm anën cilësore të fenomeneve dhe e bën të pamundur studimin e tyre në mënyrë sasiore.

Një moment historik i rëndësishëm në zhvillimin e fiziologjisë eksperimentale ishte shpikja e kimografit dhe prezantimi i metodës së regjistrimit grafik të presionit të gjakut nga shkencëtari gjerman Karl Ludwig në 1847.

Regjistrimi grafik i proceseve fiziologjike. Metoda e regjistrimit grafik shënoi një fazë të re në fiziologji. Ai bëri të mundur kryerjen e një regjistrimi objektiv të procesit që studiohet, duke minimizuar mundësinë e gabimeve subjektive. Në këtë rast, eksperimenti dhe analiza e fenomenit në studim mund të kryhej në dy faza. Gjatë vetë eksperimentit, detyra e eksperimentuesit ishte të merrte regjistrime me cilësi të lartë - kthesa - kilogramë. Analiza e të dhënave të marra mund të kryhet më vonë, kur vëmendja e eksperimentuesit nuk shpërqendrohej më nga eksperimenti. Metoda e regjistrimit grafik bëri të mundur regjistrimin e njëkohshëm (sinkron) jo të një, por të disa proceseve fiziologjike.

Shumë shpejt pas shpikjes së metodës së regjistrimit të presionit të gjakut, u propozuan metoda për regjistrimin e tkurrjes së zemrës dhe muskujve (Engelman), u prezantua teknika e transmetimit të ajrit (kapsula Marey), e cila bëri të mundur regjistrimin, ndonjëherë në një distanca e konsiderueshme nga objekti, një sërë procesesh fiziologjike në trup: lëvizjet e frymëmarrjes së gjoksit dhe barkut, peristaltika dhe ndryshimet në tonin e stomakut, zorrëve etj. U propozua një metodë për regjistrimin e ndryshimeve në tonin vaskular (pletizmografia Mosso ), vëllimi i organeve të ndryshme të brendshme - onkometria, etj.

Hulumtimi i dukurive bioelektrike. Një drejtim jashtëzakonisht i rëndësishëm në zhvillimin e fiziologjisë u shënua nga zbulimi i "energjisë elektrike të kafshëve". L. Galvani tregoi se indet e gjalla janë një burim i potencialeve elektrike që mund të veprojnë në nervat dhe muskujt e një organizmi tjetër dhe të shkaktojnë tkurrje të muskujve. Që atëherë, për gati një shekull, treguesi i vetëm i potencialeve të krijuara nga indet e gjalla (potencialet bioelektrike) ishte një preparat neuromuskular i bretkosës. Ai ndihmoi në zbulimin e potencialeve të krijuara nga zemra gjatë aktivitetit të saj (përvoja e Kölliker dhe Müller), si dhe nevojën për gjenerim të vazhdueshëm të potencialeve elektrike për tkurrje të vazhdueshme të muskujve (përvoja e "tetanusit sekondar" nga Matteucci). U bë e qartë se potencialet bioelektrike nuk janë dukuri të rastësishme (anësore) në veprimtarinë e indeve të gjalla, por sinjale me ndihmën e të cilave "komandat" transmetohen në trup në sistemin nervor dhe prej tij në muskuj dhe organe të tjera. Kështu, indet e gjalla ndërveprojnë duke përdorur një "gjuhë elektrike".

Ishte e mundur të kuptohej kjo "gjuhë" shumë më vonë, pas shpikjes së pajisjeve fizike që kapnin potencialet bioelektrike. Një nga pajisjet e para të tilla ishte një telefon i thjeshtë. Fiziologu i shquar rus N. E. Vvedensky, duke përdorur një telefon, zbuloi një numër të vetive fiziologjike më të rëndësishme të nervave dhe muskujve. Me anë të telefonit u bë e mundur të dëgjoheshin potencialet bioelektrike, pra t'i studionin ato përmes vëzhgimit. Një hap i rëndësishëm përpara ishte shpikja e një teknike për regjistrimin grafik objektiv të fenomeneve bioelektrike. Fiziologu holandez Einthoven shpiku një galvanometër me fije - një pajisje që bëri të mundur regjistrimin në film fotografik të potencialeve elektrike që lindin gjatë aktivitetit të zemrës - një elektrokardiogram (EKG). Në vendin tonë, pionieri i kësaj metode ishte fiziologu më i madh, student i I.M. Sechenov dhe I.P. Pavlov, A.F. Samoilov, i cili punoi për ca kohë në laboratorin e Einthoven në Leiden.

Elektrokardiografia nga laboratorët fiziologjikë shumë shpejt u zhvendos në klinikë si një metodë e përsosur për studimin e gjendjes së zemrës dhe shumë miliona pacientë sot ia detyrojnë jetën kësaj metode.

Përparimet e mëvonshme në elektronikë bënë të mundur krijimin e elektrokardiografëve kompakt dhe metodave të monitorimit telemetrik, duke bërë të mundur regjistrimin e EKG-së dhe proceseve të tjera fiziologjike tek astronautët në orbitën e ulët të Tokës, tek atletët gjatë garave dhe tek pacientët në zona të largëta, nga ku transmetohet informacioni. nëpërmjet telave telefonike në institucione të mëdha të specializuara për analiza gjithëpërfshirëse.

Regjistrimi objektiv grafik i potencialeve bioelektrike shërbeu si bazë për degën më të rëndësishme të shkencës sonë - elektrofiziologjinë. Një hap i madh përpara ishte propozimi i fiziologut anglez Adrian për përdorimin e amplifikatorëve elektronikë për të regjistruar fenomenet bioelektrike. V. Ya. Danilevsky dhe V. V. Pravdich-Neminsky ishin të parët që regjistruan biokrrymat në tru. Kjo metodë u përmirësua më vonë nga shkencëtari gjerman Berger. Aktualisht, elektroencefalografia përdoret gjerësisht në klinikë, si dhe regjistrimi grafik i potencialeve elektrike të muskujve (elektromiografia), nervave dhe indeve dhe organeve të tjera ngacmuese. Kjo bëri të mundur kryerjen e një vlerësimi delikate të gjendjes funksionale të organeve dhe sistemeve. Për zhvillimin e fiziologjisë, këto metoda kishin gjithashtu një rëndësi të madhe: ato bënë të mundur deshifrimin e mekanizmave të veprimtarisë së sistemit nervor dhe organeve dhe indeve të tjera, mekanizmat e rregullimit të proceseve fiziologjike.

Një moment historik i rëndësishëm në zhvillimin e elektrofiziologjisë ishte shpikja e mikroelektrodave, domethënë elektrodave më të holla, diametri i majës së të cilave është i barabartë me fraksionet e një mikroni. Duke përdorur mikromanipulues, këto elektroda mund të futen direkt në qelizë dhe potencialet bioelektrike mund të regjistrohen brendaqelizore. Teknologjia e mikroelektrodave ka bërë të mundur deshifrimin e mekanizmave të gjenerimit të biopotencialeve - procese që ndodhin në membranat qelizore. Membranat janë formacionet më të rëndësishme, pasi përmes tyre kryhen proceset e ndërveprimit të qelizave në trup dhe elementeve individuale të qelizës me njëri-tjetrin. Shkenca e funksioneve të membranave biologjike - membranologjia - është bërë një degë e rëndësishme e fiziologjisë.

Metodat e stimulimit elektrik të organeve dhe indeve. Një moment historik i rëndësishëm në zhvillimin e fiziologjisë ishte futja e metodës së stimulimit elektrik të organeve dhe indeve. Organet dhe indet e gjalla janë të afta t'i përgjigjen çdo ndikimi: termik, mekanik, kimik, etj. Stimulimi elektrik për nga natyra e tij është i afërt me "gjuhën natyrore" me ndihmën e së cilës sistemet e gjalla shkëmbejnë informacion. Themeluesi i kësaj metode ishte fiziologu gjerman Dubois-Reymond, i cili propozoi "aparatin e tij të sajë" të famshëm (spiralja induksioni) për stimulimin elektrik të dozuar të indeve të gjalla.

Aktualisht, stimuluesit elektronikë përdoren për këtë, duke bërë të mundur marrjen e impulseve elektrike të çdo forme, frekuence dhe fuqie. Stimulimi elektrik është bërë një metodë e rëndësishme për studimin e funksioneve të organeve dhe indeve. Kjo metodë përdoret gjerësisht në klinikë. Janë zhvilluar dizajne të stimuluesve të ndryshëm elektronikë që mund të implantohen në trup. Stimulimi elektrik i zemrës është bërë një mënyrë e besueshme për të rivendosur ritmin dhe funksionet normale të këtij organi jetik dhe ka kthyer në punë qindra mijëra njerëz. Stimulimi elektrik i muskujve skeletorë është përdorur me sukses dhe po zhvillohen metoda të stimulimit elektrik të zonave të trurit duke përdorur elektroda të implantuara. Këto të fundit, duke përdorur pajisje speciale stereotaktike, futen në qendra nervore të përcaktuara rreptësisht (me një saktësi fraksionesh prej një milimetri). Kjo metodë, e transferuar nga fiziologjia në klinikë, bëri të mundur shërimin e mijëra pacientëve neurologjikë dhe marrjen e një sasie të madhe të dhënash të rëndësishme për mekanizmat e trurit të njeriut (N. P. Bekhtereva).

Përveç regjistrimit të potencialeve elektrike, temperaturës, presionit, lëvizjeve mekanike dhe proceseve të tjera fizike, si dhe rezultateve të efekteve të këtyre proceseve në trup, metodat kimike përdoren gjerësisht në fiziologji.

Metodat e kërkimit kimik në fiziologji. "Gjuha" e sinjaleve elektrike nuk është e vetmja në trup. Ndërveprimi kimik i proceseve jetësore (zinxhirët e proceseve kimike që ndodhin në indet e gjalla) është gjithashtu i zakonshëm. Prandaj, lindi një fushë e kimisë që studion këto procese - kimia fiziologjike. Sot ajo është kthyer në një shkencë të pavarur - kimi biologjike, duke zbuluar mekanizmat molekularë të proceseve fiziologjike. Në eksperimente, fiziologët përdorin gjerësisht metoda që lindën në kryqëzimin e kimisë, fizikës dhe biologjisë, të cilat nga ana tjetër krijuan degë të reja të shkencës, për shembull, fizikën biologjike, e cila studion anën fizike të fenomeneve fiziologjike.

Fiziologu përdor gjerësisht metoda radionuklide. Hulumtimi fiziologjik modern përdor edhe metoda të tjera të huazuara nga shkencat ekzakte. Ato ofrojnë informacion vërtet të paçmuar në analizën sasiore të mekanizmave të proceseve fiziologjike.

Regjistrimi elektrik i sasive jo elektrike. Sot, përparime të rëndësishme në fiziologji janë të lidhura me përdorimin e teknologjisë radio-elektronike. Përdoren sensorë - konvertues të dukurive dhe sasive të ndryshme jo elektrike (lëvizje, presion, temperaturë, përqendrim të substancave të ndryshme, joneve etj.) në potenciale elektrike, të cilat më pas amplifikohen me amplifikatorë elektronikë dhe regjistrohen me oshiloskopë. Janë zhvilluar një numër i madh i llojeve të ndryshme të pajisjeve të tilla regjistrimi që bëjnë të mundur regjistrimin e shumë proceseve fiziologjike në një oshiloskop dhe futjen e informacionit të marrë në një kompjuter. Një numër pajisjesh përdorin efekte shtesë në trup (ultratinguj ose valë elektromagnetike, etj.). Në raste të tilla, regjistrohen vlerat e parametrave të këtyre efekteve që ndryshojnë disa funksione fiziologjike. Avantazhi i pajisjeve të tilla është se sensori-dhënës mund të montohet jo në organin që studiohet, por në sipërfaqen e trupit. Valët e emetuara nga pajisja depërtojnë në trup dhe pasi reflektohen nga organi që ekzaminohet, regjistrohen nga sensori. Ky parim përdoret, për shembull, për të ndërtuar matës të rrjedhës tejzanor që përcaktojnë shpejtësinë e rrjedhjes së gjakut në anije; reografitë dhe reopletizmografët regjistrojnë ndryshime në rezistencën elektrike të indeve, e cila varet nga furnizimi me gjak i organeve dhe pjesëve të ndryshme të trupit. Avantazhi i metodave të tilla është aftësia për të studiuar trupin në çdo kohë pa operacione paraprake. Për më tepër, një studim i tillë nuk i dëmton njerëzit. Shumica e metodave moderne të hulumtimit fiziologjik në klinikë bazohen në këto parime. Në Rusi, iniciatori i përdorimit të teknologjisë radio-elektronike për kërkime fiziologjike ishte Akademiku V.V. Parin.

Metoda akute eksperimentale. Përparimi i shkencës përcaktohet jo vetëm nga zhvillimi i shkencës eksperimentale dhe metodave të kërkimit. Varet shumë nga evolucioni i të menduarit të fiziologëve, nga zhvillimi i qasjeve metodologjike dhe metodologjike për studimin e fenomeneve fiziologjike. Nga fillimi deri në vitet 80 të shekullit të kaluar, fiziologjia mbeti një shkencë analitike. Ajo e ndau trupin në organe dhe sisteme të veçanta dhe studioi aktivitetin e tyre në izolim. Teknika kryesore metodologjike e fiziologjisë analitike ishin eksperimentet në organe të izoluara. Për më tepër, për të fituar akses në çdo organ ose sistem të brendshëm, fiziologu duhej të angazhohej në viviseksion (seksion i drejtpërdrejtë). Eksperimente të tilla quhen edhe eksperimente akute.

Kafsha eksperimentale u lidh në një makinë dhe u krye një operacion kompleks dhe i dhimbshëm. Ishte punë e vështirë, por shkenca nuk dinte asnjë mënyrë tjetër për të depërtuar thellë në trup. Nuk është vetëm ana morale e problemit. Torturat mizore dhe vuajtjet e padurueshme të cilave iu nënshtrua kafsha, prishën rëndë rrjedhën normale të fenomeneve fiziologjike dhe nuk bënë të mundur të kuptohej thelbi i proceseve që ndodhin në trup në kushte natyrore, normalisht. Përdorimi i anestezisë dhe metodave të tjera të lehtësimit të dhimbjes nuk ndihmuan ndjeshëm. Fiksimi i kafshës, ekspozimi ndaj substancave narkotike, operacioni, humbja e gjakut - e gjithë kjo ndryshoi plotësisht dhe prishi funksionimin normal të trupit. Është formuar një rreth vicioz. Për të studiuar një proces ose funksion të caktuar të një organi ose sistemi, ishte e nevojshme të depërtohej thellë në trup dhe vetë përpjekja e një depërtimi të tillë prishte rrjedhën normale të proceseve fiziologjike, për studimin e të cilave u ndërmor eksperimenti. Për më tepër, studimi i organeve të izoluara nuk dha një ide për funksionin e tyre të vërtetë në kushtet e një organizmi të plotë, të padëmtuar.

Metoda kronike e eksperimentit. Merita më e madhe e shkencës ruse në historinë e fiziologjisë ishte se një nga përfaqësuesit e saj më të talentuar dhe më të ndritshëm, I.P. Pavlov, arriti të gjente një rrugëdalje nga ky ngërç. I. P. Pavlov ishte i vetëdijshëm me dhimbje për të metat e fiziologjisë analitike dhe eksperimentimit akut. Ai gjeti një mënyrë për të parë thellë në trup pa cenuar integritetin e tij. Kjo ishte një metodë eksperimentimi kronik i kryer mbi bazën e "kirurgjisë fiziologjike".

Në një kafshë të anestezuar në kushte sterile, fillimisht u krye një operacion kompleks për të lejuar hyrjen në një ose një organ tjetër të brendshëm, u bë një "dritare" në organin e zbrazët, u implantua një tub fistula ose u nxorr jashtë dhe u qep kanali i gjëndrës. lekura. Vetë eksperimenti filloi shumë ditë më vonë, kur plaga u shërua, kafsha u shërua dhe, për sa i përket natyrës së proceseve fiziologjike, praktikisht nuk ndryshonte nga një normale, e shëndetshme. Falë fistulës së aplikuar, u bë e mundur të studiohej për një kohë të gjatë rrjedha e proceseve të caktuara fiziologjike në kushte natyrore të sjelljes.

Fiziologjia është një shkencë që studion mekanizmat e funksionimit të trupit në marrëdhëniet e tij me mjedisin (kjo është shkenca e aktivitetit jetësor të organizmit), fiziologjia është një shkencë eksperimentale dhe metodat kryesore të shkencës fiziologjike janë metodat eksperimentale. Megjithatë, fiziologjia si shkencë e ka origjinën brenda shkencës mjekësore edhe para epokës sonë në Greqinë e lashtë në shkollën e Hipokratit, kur metoda kryesore e kërkimit ishte metoda e vëzhgimit. Fiziologjia u shfaq si një shkencë e pavarur në shekullin e 15-të falë kërkimeve të Harvey-t dhe një sërë shkencëtarësh të tjerë të natyrës dhe, duke filluar nga fundi i shekullit të 15-të dhe fillimi i shekullit të 16-të, metoda kryesore në fushën e fiziologjisë ishte metoda eksperimentale. NË. Sechenov dhe I.P. Pavlov dha një kontribut të rëndësishëm në zhvillimin e metodologjisë në fushën e fiziologjisë, veçanërisht në zhvillimin e një eksperimenti kronik.

Literatura:

1. Fiziologjia e njeriut. Kositsky

2. Korbkov. Fiziologji normale.

3. Zimkin. Fiziologjia e njeriut.

4. Fiziologjia e njeriut, ed. Pokrovsky V.N., 1998

5. Fiziologjia e GNI. Kogan.

6. Fiziologjia e njerëzve dhe e kafshëve. Kogan. 2 t.

7. Ed. Tkachenko P.I. Fiziologjia e njeriut. 3 t.

8. Ed. Nozdroçeva. Fiziologjia. Kursi i përgjithshëm. 2 t.

9. Ed. Kuraeva. 3 vëllime.Libër mësuesi i përkthyer? fiziologjia e njeriut.

Metoda e vëzhgimit- më e lashta, e ka origjinën në Dr. Greqia, ishte e zhvilluar mirë në Egjipt, mbi dr. Lindje, në Tibet, në Kinë. Thelbi i kësaj metode është vëzhgimi afatgjatë i ndryshimeve në funksionet dhe kushtet e trupit, regjistrimi i këtyre vëzhgimeve dhe, nëse është e mundur, krahasimi i vëzhgimeve vizuale me ndryshimet në trup pas autopsisë. Në Egjipt, gjatë mumifikimit, u hapën kufomat, vëzhgimet e priftit për pacientin: ndryshimet në lëkurë, thellësia dhe shpeshtësia e frymëmarrjes, natyra dhe intensiteti i shkarkimit nga hunda, zgavra me gojë, si dhe vëllimi dhe ngjyra e urinës. , transparenca e tij, sasia dhe natyra e feçeve të sekretuara, ngjyra e tij, frekuenca e pulsit dhe tregues të tjerë, të cilët u krahasuan me ndryshimet në organet e brendshme, u regjistruan në papirus. Kështu, tashmë duke ndryshuar feçet, urinën, sputumin, etj. të sekretuara nga trupi. ishte e mundur të gjykohej mosfunksionimi i një organi të caktuar, për shembull, nëse jashtëqitja është e bardhë, mund të supozohet një mosfunksionim i mëlçisë; nëse jashtëqitja është e zezë ose e errët, atëherë është e mundur të supozohet gjakderdhja gastrike ose intestinale. . Kriteret shtesë përfshinin ndryshime në ngjyrën dhe turgorin e lëkurës, ënjtjen e lëkurës, karakterin e saj, ngjyrën e sklerës, djersitjen, dridhjen, etj.

Hipokrati përfshiu natyrën e sjelljes midis shenjave të vëzhgueshme. Falë vëzhgimeve të tij të kujdesshme, ai formuloi një doktrinë të temperamentit, sipas së cilës i gjithë njerëzimi ndahet në 4 lloje sipas karakteristikave të sjelljes: kolerik, sanguin, flegmatik, melankolik, por Hipokrati bëri një gabim në bazën fiziologjike të llojeve. Ata e bazuan çdo lloj në raportin e lëngjeve kryesore të trupit: sangvi - gjak, gëlbazë - lëng ind, kolea - biliare, melankole - biliare e zezë. Baza teorike shkencore për temperamentet u dha nga Pavlov si rezultat i studimeve eksperimentale afatgjata dhe rezultoi se baza e temperamentit nuk është raporti i lëngjeve, por raporti i proceseve nervore të ngacmimit dhe frenimit, shkalla e tyre. ashpërsia dhe mbizotërimi i një procesi mbi një tjetër, si dhe shkalla e zëvendësimit të një procesi nga të tjerët.

Metoda e vëzhgimit përdoret gjerësisht në fiziologji (veçanërisht në psikofiziologji) dhe aktualisht metoda e vëzhgimit është e kombinuar me metodën e eksperimentit kronik.

Metoda eksperimentale. Një eksperiment fiziologjik, ndryshe nga vëzhgimi i thjeshtë, është një ndërhyrje e synuar në funksionimin aktual të trupit, i krijuar për të sqaruar natyrën dhe vetitë e funksioneve të tij, marrëdhëniet e tyre me funksionet e tjera dhe me faktorët mjedisorë. Gjithashtu, ndërhyrja shpesh kërkon përgatitje kirurgjikale të kafshës, e cila mund të ketë: 1) forma akute (viviseksion, nga fjala vivo - gjallë, sekcia - sec, d.m.th. prerje e të gjallëve), 2) forma kronike (eksperimentale-kirurgjikale).

Në këtë drejtim, eksperimenti ndahet në 2 lloje: akut (viviseksion) dhe kronik. Një eksperiment fiziologjik ju lejon t'i përgjigjeni pyetjeve: çfarë ndodh në trup dhe si ndodh.

Viviseksioni është një formë eksperimentimi që kryhet në një kafshë të imobilizuar. Viviseksioni u përdor për herë të parë në Mesjetë, por filloi të futet gjerësisht në shkencën fiziologjike gjatë Rilindjes (shek. XV-XVII). Anestezia nuk dihej në atë kohë dhe kafsha ishte e fiksuar fort nga 4 gjymtyrë, ndërsa përjetoi tortura dhe lëshonte britma zemërthyese. Eksperimentet u kryen në dhoma të veçanta, të cilat njerëzit i quajtën "djallëzore". Kjo ishte arsyeja e shfaqjes së grupeve dhe lëvizjeve filozofike. Animalizmi (trendet që promovojnë trajtimin njerëzor të kafshëve dhe avokojnë për t'i dhënë fund mizorisë ndaj kafshëve; kafshërizmi aktualisht po promovohet), vitalizmi (mbrojti që eksperimentet nuk u kryen në kafshë dhe vullnetarë të paanestizuar), mekanizëm (proceset e identifikuara që ndodhin saktë në kafshët me procese në natyrën e pajetë, një përfaqësues i shquar i mekanizmit ishte fizikani, mekaniku dhe fiziologu francez Rene Descartes), antropocentrizmi.

Duke filluar nga shekulli i 19-të, anestezia filloi të përdoret në eksperimentet akute. Kjo çoi në një ndërprerje të proceseve rregullatore nga ana e proceseve më të larta të sistemit nervor qendror, si rezultat i të cilit prishet integriteti i përgjigjes së trupit dhe lidhja e tij me mjedisin e jashtëm. Ky përdorim i anestezisë dhe persekutimit kirurgjik gjatë viviseksionit fut parametra të pakontrolluar në një eksperiment akut që është e vështirë të merren parasysh dhe të parashikohen. Një eksperiment akut, si çdo metodë eksperimentale, ka avantazhet e tij: 1) viviseksioni është një nga metodat analitike, bën të mundur simulimin e situatave të ndryshme, 2) viviseksioni bën të mundur marrjen e rezultateve në një kohë relativisht të shkurtër; dhe disavantazhet: 1) në një eksperiment akut, ndërgjegjja fiket kur përdoret anestezi dhe, në përputhje me rrethanat, prishet integriteti i përgjigjes së trupit, 2) lidhja e trupit me mjedisin prishet kur përdoret anestezi, 3) në Mungesa e anestezisë ka një çlirim të hormoneve të stresit dhe hormoneve endogjene (të prodhuara) që janë joadekuate për gjendjen normale fiziologjike. brenda trupit) substanca të ngjashme me morfinën endorfina, të cilat kanë efekt analgjezik.

E gjithë kjo kontribuoi në zhvillimin e një eksperimenti kronik - vëzhgimi afatgjatë pas ndërhyrjes akute dhe rivendosja e marrëdhënieve me mjedisin. Përparësitë e një eksperimenti kronik: trupi është sa më afër kushteve të ekzistencës intensive. Disa fiziologë konsiderojnë se disavantazhet e një eksperimenti kronik janë se rezultatet janë marrë për një periudhë relativisht të gjatë kohore.

Eksperimenti kronik u zhvillua për herë të parë nga fiziologu rus I.P. Pavlov, dhe, që nga fundi i shekullit të 18-të, është përdorur gjerësisht në kërkimet fiziologjike. Në një eksperiment kronik, përdoren një sërë teknikash dhe qasjesh metodologjike.

Metoda e zhvilluar nga Pavlov është një metodë e aplikimit të fistulave në organet e zbrazëta dhe organet që kanë kanale ekskretuese. Themeluesi i metodës së fistulës ishte Basov, megjithatë, kur aplikoi një fistulë duke përdorur metodën e tij, përmbajtja e stomakut hyri në epruvetë së bashku me lëngjet tretëse, gjë që e bëri të vështirë studimin e përbërjes së lëngut të stomakut, fazat e tretjes, shpejtësia e procesit të tretjes dhe cilësia e lëngut gastrik të ndarë për përbërje të ndryshme ushqimore.

Fistula mund të vendoset në stomak, kanalet e gjëndrave të pështymës, zorrët, ezofag, etj. Dallimi midis fistulës së Pavlovit dhe atij të Basovit është se Pavlov e vendosi fistulën në një "barkushe të vogël", të bërë artificialisht në mënyrë kirurgjikale dhe duke ruajtur rregullimin e tretjes dhe humorit. Kjo i lejoi Pavlovit të identifikonte jo vetëm përbërjen cilësore dhe sasiore të lëngut gastrik për ushqimin e marrë, por edhe mekanizmat e rregullimit nervor dhe humoral të tretjes në stomak. Për më tepër, kjo i lejoi Pavlovit të identifikonte 3 faza të tretjes:

1) refleks i kushtëzuar - me të lëshohet lëngu i stomakut i shijshëm ose "ndezës";

2) faza e refleksit të pakushtëzuar - lëngu i stomakut lëshohet në ushqimin e hyrjes, pavarësisht nga përbërja e tij cilësore, sepse në stomak nuk ka vetëm kemoreceptorë, por edhe jo-kimioreceptorë që i përgjigjen vëllimit të ushqimit,

3) faza e zorrëve - pasi ushqimi hyn në zorrët, tretja intensifikohet.

Për punën e tij në fushën e tretjes, Pavlov u nderua me çmimin Nobel.

Anastenoza heterogjene neurovaskulare ose neuromuskulare. Ky është një ndryshim në organin efektor në rregullimin e funksioneve nervore të përcaktuara gjenetikisht. Kryerja e anastenozave të tilla bën të mundur identifikimin e mungesës ose pranisë së plasticitetit të neuroneve ose qendrave nervore në rregullimin e funksioneve, d.m.th. a mundet nervi shiatik me pjesën e mbetur të shtyllës kurrizore të kontrollojë muskujt e frymëmarrjes.

Në anastenozat neurovaskulare, organet efektore janë enët e gjakut dhe kimio- dhe baroreceptorët e vendosur në to, përkatësisht. Anastenozat mund të kryhen jo vetëm në një kafshë, por edhe në kafshë të ndryshme. Për shembull, nëse kryeni anastenozë neurovaskulare në dy qen në zonën karotide (degëzimi i harkut të arteries karotide), atëherë mund të identifikoni rolin e pjesëve të ndryshme të sistemit nervor qendror në rregullimin e frymëmarrjes, hematopoiezës dhe vaskulare. ton. Në këtë rast, mënyra e ajrit të thithur ndryshohet në qenin e poshtëm, dhe rregullimi shihet në tjetrin.

Transplantimi i organeve të ndryshme. Riplantimi dhe heqja e organeve apo pjesëve të ndryshme të trurit (ekstirpimi). Si rezultat i heqjes së një organi, krijohet hipofunksioni i një ose një gjëndre tjetër; si rezultat i rimbjelljes, krijohet një situatë e hiperfunksionit ose e tepërt e hormoneve të një ose një gjëndre tjetër.

Ekstirpimi i pjesëve të ndryshme të trurit dhe korteksit zbulon funksionet e këtyre pjesëve. Për shembull, kur tru i vogël u hoq, u zbulua roli i tij në rregullimin e lëvizjes, ruajtjen e qëndrimit dhe reflekset statokinetike.

Heqja e zonave të ndryshme të korteksit cerebral i lejoi Brodmanit të hartonte trurin. Ai e ndau korteksin në 52 fusha sipas zonave funksionale.

Metoda e prerjes së palcës kurrizore të trurit. Na lejon të identifikojmë rëndësinë funksionale të secilit departament të sistemit nervor qendror në rregullimin e funksioneve somatike dhe viscerale të trupit, si dhe në rregullimin e sjelljes.

Implantimi i elektroneve në pjesë të ndryshme të trurit. Ju lejon të identifikoni aktivitetin dhe rëndësinë funksionale të një strukture të veçantë nervore në rregullimin e funksioneve të trupit (funksionet motorike, funksionet viscerale dhe mendore). Elektrodat e futura në tru janë bërë nga materiale inerte (d.m.th., ato duhet të jenë dehëse): platini, argjendi, paladiumi. Elektrodat bëjnë të mundur jo vetëm identifikimin e funksionit të një zone të caktuar, por gjithashtu, përkundrazi, të regjistrojnë në cilën pjesë të trurit shfaqjen e një potenciali (VT) në përgjigje të funksioneve të caktuara funksionale. Teknologjia e mikroelektrodave i jep një personi mundësinë për të studiuar themelet fiziologjike të psikikës dhe sjelljes.

Implantimi i kanulave (mikro). Perfuzioni është kalimi i tretësirave të përbërjeve të ndryshme kimike përmes përbërësit tonë ose prania e metabolitëve në të (glukoza, PVA, acidi laktik) ose përmbajtja e substancave biologjikisht aktive (hormonet, neurohormonet, endorfina, enkefaminat, etj.). Kanula ju lejon të injektoni zgjidhje me përmbajtje të ndryshme në një ose një zonë tjetër të trurit dhe të vëzhgoni ndryshime në aktivitetin funksional nga sistemi motorik, organet e brendshme ose sjelljen dhe aktivitetin psikologjik.

Teknologjia dhe konsulenca e mikroelektrodave përdoren jo vetëm te kafshët, por edhe te njerëzit gjatë operacionit në tru. Në shumicën e rasteve, kjo bëhet për qëllime diagnostikuese.

Futja e atomeve të etiketuara dhe vëzhgimi i mëvonshëm në një tomografi të emetimit të pozitronit (PET). Më shpesh, administrohet auro-glukoza e etiketuar me ar (ari + glukozë). Sipas shprehjes figurative të Greene, dhuruesi universal i energjisë në të gjitha sistemet e gjalla është ATP, dhe gjatë sintezës dhe risintezës së ATP, substrati kryesor i energjisë është glukoza (risinteza e ATP mund të ndodhë edhe nga fosfati i kreatinës). Prandaj, sasia e glukozës së konsumuar përdoret për të gjykuar aktivitetin funksional të një pjese të caktuar të trurit, aktivitetin e tij sintetik.

Glukoza konsumohet nga qelizat, por ari nuk shfrytëzohet dhe grumbullohet në këtë zonë. Aktiviteti sintetik dhe funksional gjykohet nga ari i ndryshëm aktiv dhe sasia e tij.

Metodat stereotaktike. Këto janë metoda në të cilat kryhen operacione kirurgjikale për të implantuar elektroda në një zonë të caktuar të trurit në përputhje me matlasin stereotaksik të trurit, të ndjekura nga regjistrimi i biopotencialeve të alokuara të shpejta dhe të ngadalta, me regjistrimin e potencialeve të evokuara, si dhe regjistrimi i EEG dhe miogramit.

Kur vendosni qëllime dhe objektiva të reja, e njëjta kafshë mund të përdoret për një periudhë të gjatë vëzhgimi, duke ndryshuar rregullimin e mikroelementeve ose duke perfuzuar zona të ndryshme të trurit ose organeve me zgjidhje të ndryshme që përmbajnë jo vetëm substanca biologjikisht aktive, por edhe metatolite, energji. substrate (glukozë, kreotinë fosfat, ATP).

Metodat biokimike. Ky është një grup i madh teknikash me ndihmën e të cilave përcaktohet niveli i kationeve, anioneve, elementeve jo të jonizuar (makro dhe mikroelementeve), substancave energjetike, enzimave, substancave biologjikisht aktive (hormoneve, etj.) në lëngjet qarkulluese, në inde. , dhe nganjëherë organet. Këto metoda aplikohen ose in vivo (në inkubatorë) ose në inde që vazhdojnë të sekretojnë dhe sintetizojnë substancat e prodhuara në mjedisin e inkubacionit.

Metodat biokimike bëjnë të mundur vlerësimin e aktivitetit funksional të një organi të caktuar ose një pjese të tij, dhe nganjëherë një sistem të tërë organesh. Për shembull, niveli i 11-OCS mund të përdoret për të gjykuar aktivitetin funksional të zonës fasciculata të korteksit adrenal, por niveli i 11-OCS mund të përdoret gjithashtu për të gjykuar aktivitetin funksional të sistemit hipotalamo-hipofizë-adrenal. . Në përgjithësi, pasi 11-OX është produkti përfundimtar i pjesës periferike të korteksit adrenal.

Metodat për studimin e fiziologjisë së GNI. Puna mendore e trurit ka mbetur prej kohësh e paarritshme për shkencën natyrore në përgjithësi dhe për fiziologjinë në veçanti. Kryesisht sepse ajo gjykohej nga ndjenjat dhe përshtypjet, d.m.th. duke përdorur metoda subjektive. Suksesi në këtë fushë të njohurive u përcaktua kur aktiviteti mendor (MAP) filloi të gjykohej duke përdorur metodën objektive të reflekseve të kushtëzuara me kompleksitet të ndryshëm zhvillimi. Në fillim të shekullit të 20-të, Pavlov zhvilloi dhe propozoi një metodë për zhvillimin e reflekseve të kushtëzuara. Bazuar në këtë teknikë, janë të mundshme metoda shtesë për studimin e vetive të VNI dhe lokalizimin e proceseve VNI në tru. Nga të gjitha teknikat, më të përdorurat janë këto:

Testimi i mundësisë së formimit të formave të ndryshme të reflekseve të kushtëzuara (në lartësinë e një tingulli, në një ngjyrë, etj.), e cila na lejon të gjykojmë kushtet e perceptimit parësor. Krahasimi i këtyre kufijve në kafshë të llojeve të ndryshme bën të mundur të zbulohet se në çfarë drejtimi shkoi evolucioni i sistemeve shqisore të sistemit nervor të brendshëm.

Studimi ontogjenetik i reflekseve të kushtëzuara. Kur studioni sjelljen komplekse të kafshëve të moshave të ndryshme, është e mundur të përcaktohet se çfarë në këtë sjellje është e lindur dhe çfarë fitohet. Për shembull, Pavlov mori këlyshë me të njëjtën pjellë dhe disa ushqeu me mish dhe të tjerë me qumësht. Me arritjen e moshës madhore, ai zhvilloi tek ata reflekse të kushtëzuara dhe rezultoi se në ata qen që merrnin qumësht nga fëmijëria, reflekset e kushtëzuara u zhvilluan në qumësht dhe tek ata qen që ushqeheshin me mish që nga fëmijëria, reflekset e kushtëzuara u zhvilluan lehtësisht në mish. . Kështu, qentë nuk kanë një preferencë strikte për llojin e ushqimit mishngrënës, gjëja kryesore është që ai të jetë i plotë.

Studimi filogjenetik i reflekseve të kushtëzuara. Duke krahasuar vetitë e aktivitetit refleks të kushtëzuar të kafshëve në nivele të ndryshme zhvillimi, mund të gjykohet se në cilin drejtim po shkon evolucioni i GNI. Për shembull, rezultoi se shkalla e formimit të reflekseve të kushtëzuara ndryshon ndjeshëm nga jovertebrorët dhe vertebrorët, ndryshon relativisht pak gjatë gjithë historisë së zhvillimit të vertebrorëve dhe arrin papritmas aftësinë e një personi për të lidhur menjëherë ngjarje të rastësishme (ngulitje), ngulitja është gjithashtu karakteristike për zogjtë pjellorë (rosat e dala nga vezët mund të ndjekin çdo objekt: një pulë, një person, madje edhe një lodër lëvizëse. Kalimet midis kafshëve jovertebrore - kafshëve vertebrore, kafshëve vertebrore - njerëzve pasqyruan pikat kthese të evolucionit të lidhura me shfaqjen dhe zhvillimi i VND (tek insektet sistemi nervor është i tipit joqelizor, tek koelenteratet - i tipit retikular, tek vertebrorët - tipi tubular, tek zogjtë shfaqen ganglione balistike, disa shkaktojnë një zhvillim të lartë të aktivitetit refleks të kushtëzuar. Tek njerëzit, korteksi cerebral është i zhvilluar mirë, gjë që shkakton gara.

Studimi ekologjik i reflekseve të kushtëzuara. Potenciali i veprimit që lind në qelizat nervore të përfshira në formimin e lidhjeve refleksike bën të mundur identifikimin e lidhjeve kryesore të refleksit të kushtëzuar.

Është veçanërisht e rëndësishme që treguesit bioelektronikë të bëjnë të mundur vëzhgimin e formimit të një refleksi të kushtëzuar në strukturat e trurit edhe para se të shfaqet në reflekset motorike ose autonome (viscerale) të trupit. Stimulimi i drejtpërdrejtë i strukturave nervore të trurit bën të mundur kryerjen e eksperimenteve model për formimin e lidhjeve nervore midis vatrave artificiale të ngacmimit. Është gjithashtu e mundur të përcaktohet drejtpërdrejt se si ndryshon ngacmueshmëria e strukturave nervore të përfshira në të gjatë një refleksi të kushtëzuar.

Veprim farmakologjik në formimin ose ndryshimin e reflekseve të kushtëzuara. Duke futur substanca të caktuara në tru, është e mundur të përcaktohet se çfarë efekti kanë ato në shpejtësinë dhe forcën e formimit të reflekseve të kushtëzuara, në aftësinë për të ribërë refleksin e kushtëzuar, gjë që bën të mundur gjykimin e lëvizshmërisë funksionale të qendrës. sistemin nervor, si dhe mbi gjendjen funksionale të neuroneve kortikale dhe performancën e tyre. Për shembull, u zbulua se kafeina siguron formimin e reflekseve të kushtëzuara kur performanca e qelizave nervore është e lartë, dhe kur performanca e tyre është e ulët, edhe një dozë e vogël kafeine e bën ngacmimin të padurueshëm për qelizat nervore.

Krijimi i një patologjie eksperimentale të aktivitetit refleks të kushtëzuar. Për shembull, heqja kirurgjikale e lobeve të përkohshme të korteksit cerebral çon në shurdhim mendor. Metoda e ekstirpimit zbulon rëndësinë funksionale të zonave të korteksit, nënkorteksit dhe trungut të trurit. Në të njëjtën mënyrë, përcaktohet lokalizimi i skajeve kortikale të analizuesve.

Modelimi i proceseve të aktivitetit refleks të kushtëzuar. Pavlov përfshiu edhe matematikanët për të shprehur me një formulë varësinë sasiore të formimit të një refleksi të kushtëzuar nga frekuenca e përforcimit të tij. Doli se në shumicën e kafshëve të shëndetshme, përfshirë njerëzit, refleksi i kushtëzuar u zhvillua te njerëzit e shëndetshëm pas 5 përforcimeve me një stimul të pakushtëzuar. Kjo është veçanërisht e rëndësishme në mbarështimin e qenve të shërbimit dhe në cirk.

Krahasimi i manifestimeve psikologjike dhe fiziologjike të refleksit të kushtëzuar. Mbështet vëmendjen vullnetare, fluturimin, efikasitetin e të mësuarit.

Krahasimi i manifestimeve psikologjike dhe fiziologjike me bioelemente dhe morfologjike me biokinetike: prodhimi i proteinave të kujtesës (S-100) ose zonave të substancave biologjikisht aktive në formimin e reflekseve të kushtëzuara. Është vërtetuar se nëse futet vazopresioni, reflekset e kushtëzuara zhvillohen më shpejt (vazopresioni është një neuro-hormon i prodhuar në hipotalamus). Ndryshimet morfologjike në strukturën e një neuroni: një neuron i zhveshur në lindje dhe me denurite tek një i rritur.

Mësimi laboratorik nr.1

Tema: Metodat e ekstirpimit dhe rimbjelljes

Synimi: Hyrje në metodat e ekstirpimit dhe riplantimit të gjëndrave paratiroide. Modelimi i hipo- dhe hiperparatiroidizmit.

Pajisjet: kafshë laboratori (5 minj), elektrokoagulator, piskatore, gërshërë, bisturi, jod, gjilpëra për qepjen e lëkurës, material për qepje, tavolinë operacioni, eter për anestezi, hinkë.

Përparim

Puna 1. Modelimi i mungesës së hormonit paratiroid në minjtë.

Mungesa e hormonit paratiroide krijohet duke hequr të dy gjëndrat paratiroide duke përdorur një aparat elektrokirurgjik EKh-30 me frekuencë të lartë. Parimi i funksionimit të pajisjes është si më poshtë: për shkak të rrymës me frekuencë të lartë, indet nxehen me shpejtësi dhe përmbajtja e qelizave avullohet. Pajisja funksionon në 2 mënyra: "prerje" dhe "koagulim". Heqja e gjëndrave ndodh në mënyrën e koagulimit me një elektrodë të hollë d afërsisht të barabartë me madhësinë e gjëndrës paratiroide. Për koagulimin e gjëndrave, mjafton kontakti për 1-1,5 s. Në modalitetin e prerjes, gjëndrat mund të hiqen. Përparësitë e koagulimit në krahasim me ekstilimin e gjëndrës paratiroide janë që humbja e gjakut eliminohet dhe indi tiroide nuk dëmtohet. Periudha pas operacionit është 2 javë.

Puna 2. Modelimi i hormoneve të tepërta paratiroide tek minjtë.

Për të modeluar hiperparatiroidizmin, është përdorur metoda e transplantimit të PTG. Thelbi i metodës është transplantimi i minjve marrës nën lëkurën e qafës së 3 palëve të gjëndrës paratiroide nga 3 minjtë donatorë. Minjtë dhurues duhet të kenë përafërsisht të njëjtën peshë si miu marrës.

Për dhuruesit nën anestezi eterike, bëhet një prerje e lëkurës në zonën e përparme të qafës, 2-3 cm e gjatë, prandaj muskujt tërhiqen troç, duke e bërë të aksesueshme gjëndrën paratiroide. Në këtë gjendje, miu dhurues vendoset nën një gyp ndërsa anestezia eterike vazhdon. Para operacionit, kafsha marrëse fiksohej me shpinë në tavolinën kirurgjikale, ashtu si te minjtë dhurues, u bë një prerje lëkure 2-3 cm e gjatë në zonën e densitetit të përparmë të qafës. Pastaj? Me bisturi u bënë 6 prerje të cekëta në indin nënlëkuror, të cilat shërbenin si një lloj qelize për transplantimin e gjëndrës paratiroide. Më pas, gjëndra paratiroide u shkëput shpejt nga 3 minjtë donatorë dhe u vendos në prerje të përgatitura në miun marrës. Prerja e lëkurës së marrësit u qep me mëndafsh kirurgjikale dhe u trajtua me jod. Në ditët në vijim është bërë kontrolli i plagës kirurgjikale. Shërimi i plotë i plagës është vërejtur pas 7-8 ditësh. Gjëndrat paratiroide të transplantuara zënë rrënjë mirë. Ky model i humbjes së parathës. hormonet ju lejojnë të siguroni një rritje gjatë gjithë orarit të tij në gjak për shkak të parathës natyrore. hormon.

Detyrë për punë të pavarur.

Vëzhgoni gjendjen e kafshëve të operuara derisa plaga të shërohet plotësisht dhe ato të merren përsëri në eksperiment.

Pas 2 javësh, përcaktoni nivelin e kalciumit total në kafshët e operuara, gjë që tregon indirekt aktivitetin funksional të gjëndrës paratiroide dhe qelizave c të gjëndrës tiroide, si dhe nivelin e 11-OCS, i cili ndryshon si në përgjigje të efekte stresuese kirurgjikale dhe në përgjigje të mosfunksionimit të gjëndrës paratiroide (më saktë në çrregullimin e homeostazës së kalciumit).

Mësimi laboratorik nr.2

Puna 1. Ooforektomia dypalëshe.

Për të studiuar elektrogjenet në aktivitetin adaptiv të trupit, minjtë femra iu nënshtruan ovariektomisë dypalëshe. Operacioni kryhet në përputhje me rekomandimet e përcaktuara në manualin Bunok, 1968.

Kafshët u anestezuan me eter dhe u fiksuan në tavolinën e operacionit në pozicionin shtrirë. Leshi i barkut nga sternumi deri në zonën pubike është prerë dhe lëkura është trajtuar me alkool. Me anë të bisturisë, me kujdes për të mos dëmtuar zorrët, është bërë një prerje gjatësore 4-5 cm e gjatë përgjatë vijës dëmtuese të barkut. Pasi kemi gjetur bririn e djathtë ose të majtë të mitrës, duke eksploruar më tej përgjatë tij përgjatë vezores, gjejmë vezoren. Vendosim një ligaturë në pjesën e sipërme të vezores dhe ligamentin që mbështet vezoren, pas së cilës e presim me gërshërë. Vezorja e dytë u hoq në të njëjtën mënyrë. Pas kësaj, muskujt dhe fundi u qepën dhe sutura u trajtua me tretësirë ​​jodi 5%.

Pas operacionit, kafshët u vendosën në një kafaz të pastër dhe plaga trajtohej çdo ditë me dezinfektues për 4-5 ditët e para. Plaga u shërua në 8-10 ditë.

Puna 1. Adrenalektomia e njëanshme.

Për të modeluar mungesën e glukokortikoideve endogjene në kafshët që i nënshtrohen AE (adrenalektomia).

Heqja kirurgjikale e njërës gjëndër mbiveshkore u krye sipas metodës së paraqitur në manual nga Kabak Y.M. Operacioni është kryer nën anestezi eterike. Miu u fiksua në tavolinën e operacionit në pozicionin e shtrirë. Flokët në të majtë të shtyllës kurrizore janë prerë dhe fusha kirurgjikale është trajtuar me jod. Prerja e lëkurës dhe e muskujve është bërë në një distancë prej 1 cm në të majtë të shtyllës kurrizore, 1.5 cm poshtë nga harku brinor. Më pas, prerja e vogël e muskujve u zgjerua me grepa. Gjëndra mbiveshkore, së bashku me indin dhjamor përreth dhe kordonin e indit lidhor, u kap me piskatore anatomike dhe u hoq. Plaga kirurgjikale ishte qepur në shtresa.

Në periudhën pas operacionit, çdo plagë trajtohej çdo ditë me agjentë antiseptikë. Shërimi ndodhi pas 5-7 ditësh.

konkluzioni: Ovario- dhe adrenalektomia në të njëjtën kohë çuan në një rënie të mprehtë të aftësive adaptive të kafshës për shkak të çekuilibrit hormonal (hipofunksionimi i gjëndrave mbiveshkore çoi në hipokarticizëm dhe hipoestragjeni) dhe vdekjen e tij në ditën e 9-të pas operacionit.

Mësimi laboratorik nr.3

Tema: Metodat për administrimin e barnave te kafshët laboratorike. Metodat e testimit.

Synimi: Njihuni me teknikat dhe metodat metodologjike të administrimit të barnave farmaceutike dhe llojeve të ndryshme të ngarkesave orale dhe parenteral te kafshët laboratorike.

Pajisjet: shiringa për administrim oral, intramuskular dhe perenteral, substanca medicinale ose mbushje me ujë, 2 gypa me kapak, 2 tuba për grumbullimin e urinës (paqësore), 2 pelena, tretësirë ​​petuitrinë (përmban hormonin antidiuretik - vadopresin), tretësirë ​​të kripur, ujë të distiluar.

Përparim

Puna 1. Ndikimi i ujit dhe ngarkesa hipersomatike në diurezë. Efekti i hormonit antidiuretik në diurezë.

Peshoni minjtë dhe regjistroni peshën e trupit. Më pas u jepni minjve një ngarkesë me ujë me administrim oral. Për ta bërë këtë, varni miun "butësisht" në një trekëmbësh, mbështilleni me pelenë dhe futni ujë të ngrohtë (37 o C) në një shiringë të lidhur me një sondë në masën 5% të peshës trupore. Duke e mbajtur miun vertikalisht, futeni sondën në gojë dhe shtyjeni me kujdes në stomak derisa të ndalojë, pas së cilës uji gradualisht shtrydhet nga shiringa. Pastaj një miu injektohet me petuitrinë në masën 20 ml për 100 g peshë trupore. Pas kësaj, të dy minjtë vendosen në hinka dhe urina mblidhet për 1 orë. Petuitrin administrohet në mënyrë intramuskulare. Për këtë qëllim, koka e miut kapet nga skalpi dhe mbahet me një dorë në të njëjtën kohë, si çekiçi ashtu edhe bishti i miut, duke u përpjekur të sigurohet që miu të prekë sipërfaqen e tryezës me të katër putrat dhe dimensionet e tij të korrespondojnë me dimensionet fiziologjike. Me dorën e dytë bëhet një injeksion në kofshë (muskuj), ndërsa këmba e pasme mbahet së bashku me bishtin.

konkluzioni: Pa petuitrinë: 1,2 ml, me petuitrinë 0,7 ml, d.m.th. Petuitrin promovon mbajtjen e ujit në trup.

Mënyra e administrimit parenteral. Përdoret kur substancat e administruara duhet të hyjnë në qarkullimin e përgjithshëm të gjakut sa më shpejt që të jetë e mundur, dhe në rastin kur vëllimi i barnave të administruara tejkalon dozat e lejuara për administrim intramuskular. Me rrugë parenteral të administrimit, vëllimi mund të arrijë 5 cm3. Preferohet administrimi i solucioneve vajore të substancave medicinale në mënyrë parenterale.

Me rrugën parenteral të administrimit, kafsha mbahet me kokë poshtë; kafsha nuk duhet të lejohet të lëvizë ashpër në një pozicion të përkulur. Për këtë qëllim, kafsha fiksohet nga koka me pincë, dhe nga bishti me duar. Duke përdorur piskatore anatomike ose një pincë të vogël Kocher, muri i zgavrës së barkut tërhiqet mbrapa, ndërsa organet e barkut ulen poshtë, pastaj shpoj murin e barkut, duke fiksuar 2 shpime: 1 përmes lëkurës, 2 përmes murit muskulor të peritoneum. Pas kësaj, ilaçi injektohet në zgavrën e barkut. Dëshmi e administrimit të saktë të barit në zgavrën e barkut është mungesa e komplikimeve në zonën e barkut dhe gjendja aktive e kafshës pas injektimit, me kusht që të administrohen substanca jo narkotike. Me një birë, injeksioni do të jetë nënlëkuror.

Mësimi laboratorik nr.4

Tema: Metodat e testimit biologjik.

Synimi: Për t'u njohur me metodat e testimit biologjik të aktivitetit funksional të sistemit hipotalamo-hipofizë-veshkore.

Pajisjet: gjëndrra e hipofizës së miut marrës, hipotalamusi i miut marrës, miu dhurues, reagentë të nevojshëm për përgatitjen e ekstraktit të gjëndrrës së hipofizës dhe hipotalamusit, pincë, pincë Kocher, shiringë për administrim intravenoz, gërshërë, heparinë, tuba për grumbullimin e gjakut, trekëmbësh , bilanci i rrotullimit, banjë me ujë, termometër, eter për anestezi.

Përparim

Puna 1. Përcaktimi i përmbajtjes së kortikotropinës në gjëndrën e hipofizës.

Premtimi i metodës qëndron në përcaktimin e rritjes së vëllimit të 11-OX në plazmën e gjakut të minjve marrës. Pas injektimit të tyre me ekstraktet e testuara të gjëndrrës së hipofizës. Për të përcaktuar përmbajtjen e kortikotropinës, së pari ndërtohet një kurbë osciluese.

Teknika e përcaktimit: gjëndrra e hipofizës u peshua në një ekuilibër rrotullimi dhe u vendos në një kuti me aceton anhidrik për 10 ditë. Më pas gjëndrra e hipofizës u peshua dhe u blua tërësisht në 100 ml acid acetik glacial. Shkopi u shpëla me të njëjtën sasi acidi acetik. Pas kësaj, filxhani vendoset në një banjë uji dhe avullohet në 70°C për 30 minuta. Ekstrakti që rezulton u hollua në 2 ml distilat të dyfishtë dhe u neutralizua me 1 molar NaHCO 3, më pas u hollua në masën e kërkuar me një tretësirë ​​Krebs-Ringer që përmban bikarbonat dhe glukozë. Gjatë hollimit të ekstrakteve të hipofizës, është marrë parasysh që një miu marrës duhet të injektohet me 100 μg pluhur të acetonizuar.

Testimi biologjik për të përcaktuar përmbajtjen e kortikotropinës në gjëndrën e hipofizës preferohet të kryhet te minjtë meshkuj. Një ditë para eksperimentit, minjtë u injektuan në mënyrë subkutane me prednizaone në një normë prej 6 mg për 100 g peshë trupore. Doza e treguar e kortikosteroidit, sipas parimit të reagimit, bllokon sistemin hipofizë-adrenal të minjve marrës, duke ndaluar sekretimin endogjen të kortikotropinës. Një ditë më vonë, niveli i 11-OX në plazmën e gjakut përcaktohet te minjtë. Sasia e nevojshme e ekstraktit të hipofizës u administrua në mënyrë intravenoze dhe 1 orë më vonë niveli i 11-OX u ripërcaktua pas administrimit të ekstrakteve të hipofizës testuese te minjtë marrës. Duke përdorur kurbën e "logaritmit të efektit dole", u përcaktua përmbajtja e kortikotropinës në gjëndrën e hipofizës së një miu eksperimental në ind mjaltë/100 mg.

Mësimi laboratorik nr.5

Tema: Metodat biokimike në fiziologji.

Mesimi 1. Përcaktimi i 11-OX në plazmën e gjakut.

Synimi: përcaktoni ndryshimin e vëllimit të 11-OX në plazmën e gjakut pas ekspozimit ndaj ndërhyrjes kirurgjikale në një eksperiment fiziologjik.

Metodologjia: 1. Merrni 1-1,5 ml gjak nga kafsha (nga vena e bishtit ose vena femorale);

2. Centrifugoni gjakun për 10 minuta në 2000 rpm;

3. Ndani plazmën nga elementët e formuar dhe transferojeni në një provëz me një tapë të bluar. Duhet të ketë 1 ml plazma ose të rritet deri në këtë sasi me bidistilat.

4. Shtoni 6 ml heksan në provëz dhe tundeni për 20 s. Kjo largon kolesterolin nga plazma. Hiqni heksanin e shpenzuar duke përdorur një pompë uji.

5. Shtoni kloroform 10 ml, tundeni për 1 minutë. Në këtë rast, kortikosteroidet treten në kloroform. Hiqni pjesën e mbetur të plazmës me një pompë.

6. Lani ekstraktin me tretësirë ​​0,1 M NaOH, duke shtuar 1 ml secilit. Tundeni për 1 minutë dhe hiqeni me një pompë uji.

8. Më pas merrni 8 ml ekstrakt dhe transferojeni në një provëz të pastër dhe të thatë me një tapë të bluar.

9. Shtoni 6 ml një përzierje alkooli absolut (etil) me H 2 SO 4 në ekstrakt, i cili mund t'i rezistojë provës në Sawamo. Raporti i alkoolit dhe acidit është 1:3 (3 alkoole dhe 1 acid). Tundeni për 1 minutë dhe lëreni në një vend të ftohtë në një vend të ngrohtë për një orë. Në këtë rast, kortikosteroidet treten në një përzierje të acidit dhe alkoolit. Pas kësaj, vëllimi i 11-OX përcaktohet duke përdorur një spektrofotometër "Kvant".

Pajisjet: grup i dyfishtë epruvetash me tapë toke, rafte, tuba centrifuge, pompë uji, 3 pipeta 1 ml, 2 pipeta 10 ml, 1 pipetë 6 ml.

Reagentët: bidistilat, heksan, tretësirë ​​0.1 NaOH, kroroform, 100% alkool etilik, H 2 SO 4 sipas Sawamo (100%).

Metodat për studimin e statusit emocional te minjtë

1. Test në terren të hapur

Periudha latente e daljes nga sheshi qendror, numri i vijave të kryqëzuara, stendat vertikale, vrimat e ekzaminuara, larja, defekimi. Kohëzgjatja e periudhës latente të largimit nga sheshi qendror dhe numri i vijave të kryqëzuara u përdorën për të gjykuar aktivitetin motorik, numri i shtyllave vertikale dhe vrimave të ekzaminuara u përdor për të treguar aktivitetin kërkimor, numri i larjeve tregoi gjendjen emocionale dhe numri i lëvizjeve të zorrëve është përdorur për të gjykuar ankthin.

2. Metoda multiparametrike për përcaktimin e statusit të ankthit-fobik të minjve

Synimi: vlerësojnë karakteristikat komplekse të nivelit individual të ankthit-fobik të kafshës.

Metodologjia: Studimi është kryer në një fushë të hapur nën ndriçim elektrik prej 3000 luks në një kohë të caktuar.

Testi 1. Periudha latente e zbritjes nga lartësia. Ky test përdoret për të vlerësuar sjelljen e fortë mbrojtëse te minjtë. Minjtë vendosen në një këllëf lapsash të bërë nga materiali opak me përmasa 20x14x14 cm dhe koha e zbritjes nga lapsi shënohet kur miu prek fushën me të 4 putrat.

Testi 2. Periudha latente e kalimit përmes vrimës. Miu vendoset në një lapsarë transparente, e ndarë në mënyrë tërthore në 2 ndarje me një vrimë 7x10 cm në ndarje. Veprimi konsiderohet i përfunduar kur miu ngjitet në ndarjen 2 me të dy putrat. Nëse ka hezitim gjatë kryerjes së një veprimi, shikimit në një vrimë ose transferimit të filluar, por jo të përfunduar të rezultatit me 0,5 pikë.

Testi 3. Koha për të dalë nga shtëpia. Kafsha vendoset në një shtëpi prej pleksiglas transparent 16x15x12 cm dhe dalja mbyllet me një përplasje për 15 minuta. Numërimi i kohës fillon nga momenti i hapjes së daljes. Në testet 1-3, miu u kthye nga mjedisi eksperimental jo më herët se 20 minuta pas kryerjes së veprimit përkatës ose pasi koha e testimit kishte skaduar (180 s) në rast se veprimi nuk ishte kryer. Intervalet ndërmjet testeve janë të paktën 15 minuta.

Testi 4. Dilni nga qendra e fushës së hapur. Ky test ju lejon të identifikoni reagimet e frikës që lidhen me një ulje të aktivitetit motorik. Testimi filloi duke vendosur miun në qendër të fushës dhe që nga ai moment u regjistrua koha gjatë së cilës kafsha vizitoi 4 sheshet qendrore.

Për testet 1-4, notat u dhanë në përputhje me shkallën:

Testi 5. Heaving. Vlerësimi i funksionimit të reaksionit të ngritjes në mënyrë spontane dhe gjatë një ndryshimi të mprehtë të ndriçimit në një mjedis në fushë të hapur. 180 s pasi kafsha u vendos në fushën e ndriçimit, ndriçimi u ndryshua ndjeshëm: drita e ndritshme u fikur dhe një llambë e thjeshtë u ndez për 60 s, pastaj ndriçimi u rivendos. Gjatë 300 s vëzhgimi, u përcaktua distanca e matur në katrorë në të cilat mbështetej kafsha. Pa ndryshim 0 pikë, gjysmë katror - 1 pikë, deri në 2 katrorë - 2 pikë, më shumë se 2 katrorë - 3 pikë.

Testi 6. Heaving-2. Përpjekja e eksperimentuesit për të kapur kafshën. E vlerësuar gjithashtu.

Testi 7. Përgjigja e vokalizimit.

Testi 8. Reaksioni i fshehjes. Kafsha ngrin në një pozicion të tensionuar në putrat e drejtuara ose, duke shtypur në dysheme, ndonjëherë me veshët e rrafshuar dhe sytë e mbyllur.

Testi 9. Shtypja e veshit.

Testet 6-9 kryhen duke iu afruar gradualisht dorës së eksperimentuesit nga ana e surratit në mënyrë që miu të shohë dorën. Afrimi i dorës me kafshën kryhet 2-3 herë me radhë. Gradë:

0 b. - asnjë reagim

1 b. – reagimi gjatë përkëdheljes

2 b. – reagimi kur afrohet një dorë

3b. – reagimi vazhdon pas heqjes së dorës

Nëse ka pasur reagime spontane në testet 7-9, shtohen 3 pikë shtesë për secilën. Më pas, ne llogaritëm rezultatin total për të gjitha testet, i cili u përdor për të gjykuar nivelin e përgjithshëm të ankthit (indeksi i integruar i ankthit IPT).

Përfundim mbi glukozën: pas ndërtimit të një kurbë kalibrimi (e cila përcaktohet nga 10 madhësi standarde), u zbulua se kafsha eksperimentale përmbante 42 mmom (l glukozë) në gjak.

Studimi i mekanizmave fiziologjikë të sjelljes së kafshëve është fusha e njohurive më intensive në zhvillim, e cila në vendin tonë quhet tradicionalisht fiziologjia e aktivitetit më të lartë nervor. Interesi për këtë shkencë është rritur ndjeshëm në dekadat e fundit, kryesisht për shkak të nevojave të modelimit teknik të sistemeve dhe proceseve të trurit, të bashkuara nën konceptin e inteligjencës artificiale. Natyrisht, shkenca e mekanizmave të trurit të sjelljes dhe vetë psikikës është pasuruar me ide kibernetike dhe janë formuar fusha të reja kërkimi - bionika, neurokibernetika, etj.

STUDIMI I BAZËVE FIZIOLOGJIKE TË SJELLJES

Evolucioni i specieve është rezultat i përshtatjes së përmirësuar ndaj ndryshimit të kushteve mjedisore. Organizmat më të lartë mund të ekzistojnë vetëm në një gamë relativisht të ngushtë të faktorëve fizikë (temperatura, rrezatimi, graviteti) dhe kimik (furnizimi i metabolitëve, elektroliteve dhe ujit, përbërja atmosferike), të cilat përcaktohen nga vetitë morfologjike dhe metabolike të përcaktuara gjenetikisht. Format statike të përshtatjes plotësohen nga përshtatjet dinamike të vazhdueshme të ndryshimit të organizmit me mjedisin. Kjo sjellje, në kuptimin më të gjerë të fjalës, bazohet në rregullimin e aktivitetit metabolik në përgjithësi dhe në kontrollin e sistemeve të veçanta ekzekutive në veçanti. Muskujt dhe gjëndrat janë organet ekzekutive më të rëndësishme që ofrojnë pothuajse të gjitha format e sjelljes në organizmat më të lartë. Trupi është i pajisur me një sërë receptorësh të aftë për të perceptuar vetitë e mjedisit dhe për t'i shndërruar ato në informacion kuptimplotë. Sjellja përcaktohet nga mjedisi dhe ndërmjetësohet nga mekanizma qendrorë që vlerësojnë informacionin e ardhur dhe formojnë reagimet më të përshtatshme.

Qëllimi kryesor i sjelljes është të sigurojë mbijetesën e një individi ose specie. Aktet e sjelljes mund të ndahen arbitrarisht në reagimet e oreksit, që synon arritjen e kushteve të nevojshme të jashtme (për shembull, ruajtja ose ngrënia e ushqimit, çiftëzimi) dhe reagimet e shenjës së kundërt, duke përfshirë arratisje ose shmangia e faktorëve të dëmshëm(p.sh. temperatura, rrezatimi, dëmtimi mekanik), shpesh formohen faktorë mjedisorë vazhdimësi, një varg të caktuar të cilin kafsha e preferon, ndërsa një diapazon tjetër e shmang. Kafsha lëviz përmes një gradienti shumëdimensional të faktorëve mjedisorë për të optimizuar shumën totale të ndikimeve të perceptuara (për shembull, kur qasja në ushqim mund të arrihet vetëm në intervale të pafavorshme të temperaturës ose nën ndikime mekanike optimale apo edhe të dëmshme).

Të tillë modeli i marrëdhënieve midis organizmave dhe mjedisit sugjeron ekzistencën shtetet qendrore hipotetike(Për shembull, nxitje, motivim), që nxisin dhe mbështesin forma specifike të sjelljes. Supozohet se trupi ka një model të gjendjeve optimale të brendshme (dhe të jashtme) dhe se çdo sjellje vlerësohet vazhdimisht në varësi të uljes ose rritjes së mospërputhjes midis këtij modeli dhe gjendjes aktuale. Janë kushte të rëndësishme mjedisore për të cilat organizmi përpiqet stimuj tërheqës dhe ato që shmangen) janë stimuj aversivë. Modifikimi dhe kontrolli i sjelljes (kushtëzimi operativ) duke paraqitur stimuj tërheqës ose duke eliminuar stimujt aversivë quhen përkatësisht, pozitive ose përforcim negativ. Kombinimi i një sjelljeje të caktuar me stimuj aversiv quhet dënimi dhe çon në shtypjen e kësaj sjelljeje.

Përveç përgjigjes së pyetjes se përse vepron një kafshë, është po aq e rëndësishme të kuptojmë se si vepron ajo. Teoria e refleksit e propozuar nga Dekarti në shekullin e 17-të ndikoi në të menduarit e fiziologëve dhe psikologëve dhe mbetet një pikënisje e rëndësishme për neurofiziologjinë moderne. Repertori bazë i sjelljes është i lidhur me rrjete të caktuara nervore që lidhin një përgjigje të caktuar (përgjigje e pakushtëzuar - UR) me një stimul të caktuar (stimul i pakushtëzuar - BS). Këto të lindura(nuk fitohet gjatë trajnimit) reagimet janë plotësuar reaksione të fituara (të kushtëzuara). te stimujt fillimisht neutralë, të cilët, me kombinime të përsëritura me BR, bëhen stimuj të kushtëzuar (CS), d.m.th., sinjale të përafrimit hapësinor dhe/ose kohor të BR (Pavlov, 1927).

Nëse sjellja e lindur pasqyron reaksione të koduara gjenetikisht të fituara gjatë brezave përmes procesit të seleksionimit natyror, atëherë sjellja e fituar individualisht shoqërohet me përvoja të regjistruara në kujtesën e trupit. Sekuenca e ngjarjeve të jashtme dhe/ose të brendshme në të cilat merr pjesë një kafshë mund të shkaktojë pak a shumë ndryshime të qëndrueshme në sistemin e saj nervor që bazohet në përgjigjen ndaj stimujve të paefektshëm më parë. Procesi përkatës, i quajtur trajnimi,çon në grumbullimin e përvojës në formën e gjurmëve të kujtesës (engrameve), nxjerrja e të cilave ndikon në sjelljen e kafshës. Aftësitë që nuk korrespondojnë më me kushtet e reja shuhen dhe aftësitë që nuk janë përdorur për një kohë të gjatë mund të harrohen.

Ndërveprimi midis organizmit dhe mjedisit mund të jetë i ndryshëm, gjë që korrespondon me forma të caktuara të sjelljes. Nëse sjellja e reagimit përbëhet nga reagime të shkaktuara nga stimuj diskrete, për shembull dhimbja, ushqimi, pastaj sjellja operative mund të stimulohet nga nevojat e brendshme dhe konsiston në shfaqjen spontane të reagimeve të ndryshme që në fund të fundit sjellin një ndryshim të dëshiruar në mjedis (për shembull, fitimi i aksesit në ushqim). .

Forma të tilla sjelljen e fituar theksoni ndryshimet midis kondicionimit klasik dhe atij instrumental: në rastin e parë, SHBA-ja, si rregull, shkakton të njëjtin reagim si BS (pështyma e shkaktuar nga US akustike për paraqitjen e ushqimit). Prania ose mungesa e një përgjigjeje të kushtëzuar të zhvilluar sipas tipit klasik nuk ndikon në gjasat e përdorimit të BS. Reaksionet instrumentale zakonisht ndryshojnë ndjeshëm nga reagimet përkatëse të pakushtëzuara; me ndihmën e reaksioneve instrumentale, hapet qasja në stimuj tërheqës ose, anasjelltas, kafsha shmang stimujt aversivë (për shembull, shtypja e një levë, të përforcuar nga ushqimi, shmangia e stimujve të dhimbshëm duke kërcyer ). Në mënyrë tipike, kondicionimi instrumental ndikon në përgjigjet motorike të muskujve skeletorë, ndërsa kondicionimi klasik është i kufizuar në funksionet autonome të kryera nga muskujt dhe gjëndrat viscerale. Megjithatë, ka shumë përjashtime nga ky rregull.

Në psikologjinë tradicionale të reagimit të stimulit (p.sh., siç propozohet nga Skinner (1938)), analiza e sjelljes konsiston në vendosjen e një sistemi rregullash që lidhin kushtet e hyrjes (stimujt) me kushtet e prodhimit (përgjigjen). Kështu, proceset e hipotezuara në qendrat nervore ose mekanizmat e hipotezuar të trurit konceptual nuk merren parasysh. Megjithëse qasja e kutisë së zezë ka dhënë një kontribut të rëndësishëm në të kuptuarit tonë të rolit të mjedisit në kontrollin e sjelljes, ajo ka shtuar pak njohuri për strukturën e brendshme dhe funksionin e kësaj kutie të zezë, trurit, si për një konvertues ose organ ndërmjetësues midis hyrjes. dhe prodhimit. Kjo e fundit është fusha e kërkimit të specialistëve - fiziologë dhe psikologë, dhe sfera e disiplinave të ndryshme të veçanta (neurofiziologji, farmakologji, neurokimi), të cilat përfshihen në kompleksin e neuroshkencave. Në neurofiziologji, përparime të rëndësishme janë bërë në analizën e reflekseve të thjeshta të pakushtëzuara të palcës kurrizore. Kuptimi i refleksit të shtrirjes ose të përkuljes është aq i detajuar sa është e mundur të gjurmohet me saktësi përhapja e rrjedhës aferente të impulseve nga rrënjët dorsale në palcën kurrizore deri në formimin e breshërisë eferente në rrënjët ventrale. Koncepti i një refleksi të kushtëzuar (CR), i prezantuar nga Pavlov, na lejon të aplikojmë të njëjtën qasje analitike ndaj reflekseve klasike të kushtëzuara. Sidoqoftë, edhe SD-të më të thjeshta nuk bëjnë ende të mundur zbulimin e lidhjes vendimtare plastike përgjegjëse për kalimin e rrjedhës së SHBA në shtegun BR. Mekanizmat nervorë të përfshirë në kondicionimin operant (reflekset e kushtëzuara instrumentale) janë po aq të paqarta.

Metodat kryesore për studimin e mekanizmave nervorë të sjelljes janë ablacioni, stimulimi, regjistrimi elektrik dhe analiza kimike. Për shembull:

(A) Vendndodhja strukturat nervore, përgjegjës për një sjellje të caktuar, mund të përcaktohet nga heqja maksimale e zonave të trurit në të cilat kjo sjellje vazhdon dhe/ose nga heqja minimale në të cilën ajo zhduket. Bllokimi funksional i qendrave nervore mund të shërbejë për të njëjtin qëllim.

(B) Substrati nervor i një reaksioni mund të analizohet duke gjetur zonën dhe parametrat optimalë të stimulimit elektrik dhe kimik që shkaktojnë të njëjtin reaksion.

(B) Aktiviteti elektrik që shoqëron një akt të sjelljes mund të pasqyrojë procese të rëndësishme për zbatimin e tij. Metodat elektrofiziologjike mund të përdoren për të identifikuar përhapjen e impulseve aferente në tru, aktivitetin që i paraprin shfaqjes së një reagimi të jashtëm, ose për të korreluar gjasat dhe/ose madhësinë e një përgjigjeje të sjelljes dhe elektrike.

(D) Aktivizimi dhe modifikimi i mundshëm i qarqeve nervore të shkaktuara nga mësimi mund të reflektohet në ndryshimet lokale në metabolizmin e neurotransmetuesve, acideve nukleike dhe proteinave.

Hulumtimi neurofiziologjik synon të marrë parasysh dinamikën e sjelljes dhe organizimin hapësinor-kohor të aktivitetit të trurit. Përvetësimi i përvojës së re që çon në formimin e një engrami (të mësuarit) mund të kryhet me pjesëmarrjen e rrjeteve nervore të ndryshme nga ato të përfshira në riprodhimin e mëvonshëm të përvojës së regjistruar. Vendi ku grumbullohet informacioni mund të jetë pika e konvergjencës së mekanizmave të veçantë të regjistrimit dhe leximit. Efektiviteti i marrjes së përvojës dhe riprodhimit të saj varet nga faktorë të tillë si niveli i zgjimit, motivimi dhe emocionet. Të gjitha këto variabla duhet të merren parasysh kur shpjegohen ndryshimet e sjelljes të shkaktuara nga stimulimi dhe ndërprerja dhe shpjegimi i marrëdhënies midis ndryshimeve të sjelljes, elektrike ose biokimike. Është shumë e vështirë të dallohen mekanizmat specifikë që janë të zakonshëm për një klasë të tërë reaksionesh (për shembull, apetitive dhe aversive).

Një përshkrim i përgjithshëm i strukturave nervore të përfshira në forma të ndryshme të sjelljes është një parakusht për një studim të hollësishëm të ndryshimeve qelizore dhe molekulare që qëndrojnë në themel të rirregullimeve plastike të rrjeteve nervore. Mikrometodat elektrofiziologjike, neurokimike dhe morfologjike të disponueshme plotësojnë plotësisht këtë kërkesë, me kusht që ato të përdoren në kohën e duhur dhe në lidhje thelbësore. Krijimi i një modeli të përshtatshëm të sjelljes të përshtatshme për aplikimin efektiv të mikrometodave është një parakusht për përparim të mëtejshëm të shpejtë. Ndërkohë, kërkimi po përqendrohet në organizimin funksional të rrjeteve nervore të përfshira në procese të ndryshme, si përpunimi ndijor, motivimi, formimi i gjurmëve të kujtesës, vendndodhja e engramit, etj.

Planifikimi i eksperimenteve

Për të planifikuar eksperimentet, është e nevojshme të njihen parimet dhe taktikat e kërkimit, qasjen shkencore, të cilat formohen më së miri nëpërmjet zbatimit të drejtpërdrejtë të eksperimenteve. Ky libër është një udhëzues praktik për kryerjen e eksperimenteve. Supozohet se lexuesi është i njohur me parimet bazë të statistikave. Këshilla praktike hyrëse mbi kryerjen e eksperimenteve në fiziologjinë e sjelljes mund të gjenden në Sidowski dhe Lockard (1966) dhe Weiner (1971). Më poshtë është një përshkrim i shkurtër që synon t'i orientojë studentët në disa nga çështjet komplekse të përfshira në hartimin dhe kryerjen e eksperimenteve.

Avantazhi i studimit laboratorik ndaj vëzhgimit natyralist është se studiuesi mund të kontrollojë kushtet eksperimentale, d.m.th., të vendosë kontroll të saktë mbi të ashtuquajturat. variablat e pavarur për të identifikuar ndikimin e tyre në variablat e varur. Variablat e varur në psikologjinë fiziologjike mund të jenë çdo karakteristikë e sjelljes ose fiziologjike, ndërsa variablat e pavarur janë kushte që kontrollohen nga eksperimentuesi dhe ndonjëherë i imponohen organizmit. Kushtet do të thotë ndërhyrja e drejtpërdrejtë(heqja e pjesëve të trurit, stimulimi i tij ose përdorimi i barnave të ndryshme), ndryshim mjedisor(temperatura dhe drita), ndryshimet në orarin e përforcimit, vështirësitë në të mësuar, kohëzgjatja e mungesës së ushqimit ose faktorë të tillë si mosha, seksi, linja gjenetike etj.

Për të minimizuar keqinterpretimin e eksperimenteve për shkak të vështirësisë së dallimit të efekteve të ndërhyrjeve eksperimentale nga efektet e variablave të tjerë, është e nevojshme të prezantohet procedurat e kontrollit. Për shembull, gjatë testimit të efektivitetit të një procedure të caktuar (ndryshore e pavarur), përdoret një grup kontrolli. Në mënyrë ideale, grupi i kontrollit studiohet në të njëjtën mënyrë si grupi eksperimental, duke përjashtuar ndikimin e faktorit që studiohet, për hir të të cilit është planifikuar vetë eksperimenti. E njëjta kafshë mund të përdoret si në kontroll ashtu edhe në eksperiment nëse, për shembull, është e nevojshme të krahasohet sjellja e saj para dhe pas heqjes së pjesëve të trurit. Një tjetër procedurë e zakonshme kontrolli, qëllimi i së cilës është të zvogëlojë ndikimin e njëkohshëm të variablave, është aplikimi i balancuar i ndikimeve të ndryshme në të njëjtën kafshë (për shembull, injeksione të barnave të ndryshme ose doza të ndryshme të të njëjtit ilaç). Një pikë tjetër e rëndësishme e kontrollit është shpërndarja e rastësishme e kafshëve në grupe të ndryshme. Kjo bëhet më së miri duke përdorur një tabelë me numra të rastësishëm, e cila jepet në shumë libra mbi statistikat (thjesht kapja e kafshëve nga një kafaz për të formuar një grup nuk është adekuate, pasi kafshët më të dobëta ose më pasive do të kapen së pari).

Për shkak të gabimeve të mundshme ose ndryshueshmërisë në rezultatet e marra për shkak të ndryshoreve të pakontrolluara, matjet zakonisht përsëriten dhe mesatare ose mesatare madhësia. Matjet e përsëritura përfshijnë vëzhgime të shumta të të njëjtave kafshë, ose një vëzhgim të shumë kafshëve, ose të dyja. Sa më e madhe të jetë mundësia e gabimeve ose luhatjeve për shkak të disa variablave të panjohur ose të pakontrolluar, aq më shumë ka të ngjarë që matjet e përsëritura të ndryshojnë dhe kështu ndryshueshmëria e matjeve rreth mesatares do të jetë më e madhe. Analiza statistikore zakonisht përdoret për të vlerësuar rëndësinë e dallimeve të vëzhguara midis grupeve eksperimentale dhe atyre të kontrollit ose kushteve eksperimentale. Për shembull, një ndryshim midis dy mjeteve konsiderohet tradicionalisht i rëndësishëm (d.m.th., jo për shkak të rastësisë) kur ka të paktën një shans 95 nga 100 që ndryshimi të jetë realisht i vërtetë.

Analiza shkencore, qoftë e bazuar në vëzhgime natyraliste apo eksperimente laboratorike, mbështetet në matjet për të përcaktuar sasinë e vëzhgimeve. I ashtuquajturi niveli i matjes përcakton se cilat veprime aritmetike mund të zbatohen për numrat, gjë që për rrjedhojë përcakton përdorimin e metodave të përshtatshme statistikore. Studiuesi duhet të marrë parasysh nivelin e matjeve dhe të parashikojë natyrën e përpunimit statistikor të rezultateve tashmë gjatë planifikimit të eksperimenteve, pasi këto konsiderata do të ndihmojnë në zgjidhjen e çështjes së saktësisë së instrumenteve matëse dhe numrit të kërkuar të eksperimenteve.

Është e nevojshme të bëhet dallimi midis katër niveleve të përgjithshme të matjes ose vlerësimit: nominal, i zakonshëm, interval dhe korrelativ. Niveli më i ulët është nominale, ku simbole të tilla si shkronja ose numra përdoren thjesht për të klasifikuar objektet ose fenomenet. Në këtë rast, numri i matjeve që bien në klasa të ndryshme në kushte eksperimentale dhe kontrolli krahasohet duke përdorur statistika binomiale. Nëse është e mundur të organizohen vëzhgime në mënyrë që ata të jenë në një lloj marrëdhënieje me njëri-tjetrin (për shembull, "më shumë se", "më pak se", etj.), atëherë do të kemi të bëjmë me shkallë e zakonshme. Nëse, përveç kësaj, është e mundur të zbulohen intervale midis numrave në një shkallë të tillë, atëherë do të kemi të bëjmë me shkalla e intervalit, e cila ka një pikë arbitrare zero (si në rastin e një shkalle të temperaturës). Nëse shkalla ka edhe një pikë të vërtetë zero në fillim, siç janë shkallët e lartësisë dhe masës, atëherë do të arrihet niveli më i lartë i matjes, d.m.th. shkallë relative. Parametrat e matur duke përdorur një shkallë nominale ose të zakonshme përpunohen duke përdorur statistika joparametrike(p.sh., χ 2 -ests (Connover, 1971; Siegel, 1956)), ndërsa të dhënat e matura në shkallët e intervalit dhe raportit zakonisht përpunohen duke përdorur metodat statistikore parametrike(p.sh. T-testet) (nëse supozimet e ndryshme për parametrat e popullatës nga e cila është marrë shembulli përshtaten me të dhënat). Parametrat e popullsisë që i nënshtrohen procedurave statistikore joparametrike nuk duhet domosdoshmërisht të plotësojnë disa kushte, siç është shpërndarja normale. Prandaj, këto procedura përdoren gjerësisht në eksperimentet në psikologjinë fiziologjike, ku matjet zakonisht kryhen në një nivel rutinë dhe madhësia e kampionit është shpesh e vogël. Plani për kryerjen e eksperimenteve të përshkruara në këtë libër përfshin një krahasim të të dhënave eksperimentale dhe të kontrollit. Për të dhëna të tilla të marra nga ngjarje të pavarura, një statistikë e dobishme joparametrike është U-gest Mana - Whitney. Kur përdoret një model tjetër eksperimental, kafsha shërben si një kontroll për veten, si në rastin e krahasimit të sjelljes para dhe pas administrimit të një ilaçi dhe kur hiqen pjesë të trurit. Vlerësuesi standard joparametrik për të dhëna të tilla të marra në prani të ngjarjeve të lidhura është testi për çifte të konjuguara të gradave të nënshkruara Wilcoxon(Siegel, 1956). Për më tepër, metodat joparametrike përdoren për të analizuar të dhënat e marra nga tekste të përsëritura, nga të cilat ndërtohen kurbat e të mësuarit dhe kurbat e reaktivitetit (Krauth, 1980).

Në këtë libër, minjtë përdoren si kafshë eksperimentale për shumicën e eksperimenteve. Për informacion të detajuar mbi procedurat e përgjithshme laboratorike, duke përfshirë kujdesin dhe trajtimin e kafshëve, veçanërisht minjtë, lexuesit iu referohen veprave të Baker et al. (1979), Ferris (1957) dhe Goodman and Oilman (1957). 1975), Lane-Petteret et al. (1967), Leonard (1968), Myers (1971a), Munn (1950) dhe Short dhe Woodnott (Short

dhe Woodnott, 1969).

Llojet e minjve më të përdorura në studimet e sjelljes janë shtamet Long-Evans me kapuç; vijat e bardha të Sprague-Dawley dhe Wistar. Për të marrë dhe krahasuar rezultatet, këshillohet të përdorni linja standarde. Megjithatë, shkalla e përgjithësimit të rezultateve mund të varet nga përdorimi i linjave të shumta (si dhe specieve).

Për të kryer eksperimente mbi kafshët, është e nevojshme t'i mbani ato të pastra, të rehatshme dhe të sigurta nga sëmundjet. Kjo mund të arrihet duke ndjekur standardet e detajuara të strehimit, të ushqyerit, higjienës, kujdesit pas operacionit (shih referencat më lart) dhe njohurive për sëmundjet e zakonshme të kafshëve (Myers, 1971 a; Short dhe Woodnott, 1969).

Shumica e eksperimenteve të sjelljes shkaktojnë siklet tek kafshët, pavarësisht nëse shkaktohet nga privimi i ushqimit, përdorimi i stimulimit aversiv qendror ose periferik, administrimi i barnave ose thjesht ngritja e kafshës në ajër. Eksperimentuesi duhet ta mbajë mend vazhdimisht këtë dhe të përpiqet, nëse është e mundur, të zvogëlojë shqetësimin e kafshës eksperimentale.

Më poshtë janë udhëzimet për kryerjen e testimit të kafshëve që janë pjesë e seksionit "Parimet për përdorimin e kafshëve" të udhëzuesit të granteve dhe kontratave të Institutit Kombëtar të Shëndetit të vitit 1978:

"1. Eksperimentet që përdorin vertebrorët e gjallë dhe indet e organizmave të gjallë për kërkime duhet të kryhen nën mbikëqyrjen e shkencëtarëve të kualifikuar biologjikë, fiziologjikë ose mjekësorë.

2. Strehimi, kujdesi dhe ushqimi i të gjitha kafshëve eksperimentale duhet të jetë nën mbikëqyrjen e një veterineri të kualifikuar ose një shkencëtari tjetër kompetent për këto çështje.

3. Hulumtimi nga natyra e tij duhet të prodhojë rezultate të dobishme për të mirën e shoqërisë dhe nuk duhet të jetë i rastësishëm apo i padobishëm.

4. Eksperimenti duhet të bazohet në njohuritë për sëmundjen ose problemin që studiohet dhe projektohet në mënyrë që rezultatet e pritura të justifikojnë zbatimin e tij.

5. Analiza statistikore, modele matematikore ose sisteme biologjike në vitro duhet të përdoren nëse ato plotësojnë në mënyrë adekuate rezultatet e testimit të kafshëve dhe zvogëlojnë numrin e kafshëve të përdorura.

6. Eksperimentet duhet të kryhen në mënyrë të tillë që të mos i nënshtrohen kafshës vuajtje ose dëmtime të panevojshme.

7. Shkencëtari përgjegjës për eksperimentin duhet të jetë i përgatitur për të përfunduar eksperimentin nëse ai/ajo konsideron se vazhdimi i eksperimentit do të shkaktonte lëndime ose vuajtje të panevojshme për kafshët.

8. Nëse vetë përvoja shkakton më shumë shqetësim tek kafsha sesa anestezia, atëherë është e nevojshme ta sillni kafshën (nëpërmjet përdorimit të anestezisë) në një gjendje ku ajo nuk e percepton dhimbjen dhe ta ruani këtë gjendje derisa eksperimenti ose procedura të përfundojë. përfunduar. Përjashtim bëjnë vetëm ato raste kur anestezia mund të dëmtojë qëllimin e eksperimentit dhe të dhënat nuk mund të merren në asnjë mënyrë tjetër përveçse duke kryer eksperimente të tilla. Procedura të tilla duhet të mbikëqyren me kujdes nga menaxhmenti ose personeli tjetër i lartë i kualifikuar.

9. Kujdesi pas-eksperimental i kafshës duhet të minimizojë shqetësimin dhe efektet e traumës së shkaktuar në kafshë si rezultat i eksperimentit, në përputhje me praktikën e pranuar mjekësore veterinare.

10. Nëse është e nevojshme të vritet një kafshë eksperimentale, atëherë kjo bëhet në atë mënyrë që të arrihet vdekja e menjëhershme. Asnjë kafshë nuk duhet të shkatërrohet derisa të ndodhë vdekja."

Pothuajse të gjitha testet e sjelljes dhe neurologjike të përshkruara në kapitujt pasues kërkojnë trajtimin e kafshëve. Kafsha duhet të mësohet me këtë procedurë për disa ditë përpara se të fillojë eksperimenti. Një trajtim i tillë përfshin nxjerrjen e kafshës nga kafazi me dorë, vendosjen e saj në tavolinë, përkëdheljen e butë dhe lëvizjen e saj nga një vend në tjetrin. Me kalimin e kohës, kafshët pushojnë t'i rezistojnë procedurave të tilla nëse ato kryhen me kujdes.

Mos e mbani kafshën nga bishti dhe përpiquni të mos e kapni lëkurën ose të mos i bëni shumë presion kafshës. Shtë më mirë ta merrni kafshën nga pas nën tehët e shpatullave, duke vendosur gishtin e madh nën njërën gjymtyrë të përparme, dhe gishtat e mbetur nën gjymtyrën e dytë. Forca e kapjes së kafshës duhet të korrespondojë me shkallën e rezistencës së saj. Nëse kafsha mbahet në mënyrë që gjymtyrët e përparme të kryqëzohen, ajo nuk do të jetë në gjendje të kafshojë.

Kur trajtohen shpesh, minjtë laboratorikë bëhen mjaft të zbutur dhe të lehtë për t'u kontrolluar. Është e këshillueshme që të përdoret një asistent për të administruar barnat, ndërsa eksperimentuesi përdor dorën e dytë për të shtrirë gjymtyrët e pasme të kafshës. Me praktikë të mjaftueshme, injeksionet intraperitoneale mund të bëhen në mënyrë të pavarur duke kapur gjymtyrët e pasme të miut dhe duke injektuar njëkohësisht me dorën tjetër.

Është e dobishme të qetësoni kafshën para injektimit; Për ta bërë këtë, ju duhet të kapni kafshën siç përshkruhet më sipër, dhe më pas ta lëvizni ngadalë përpara dhe mbrapa në një hark të gjerë.

Duke përdorur metodën e zakonshme shenjat rats përfshin bërjen e të çarave ose vrimave në veshët e kafshës ndërsa ajo është nën anestezi. Veshët e kafshës janë të hollë dhe nuk rrjedhin shumë gjak. Metoda e preferuar është shënjimi i trupit dhe bishtit me disa bojë biologjike, si p.sh. e verdhë e acidit pikrik ose e kuqe karbofuchsin. Ky sistem binar lejon kodimin individual të 63 minjve. (Nëse përdorni shumë minj, kodoni ata vetëm me numra çift, pasi kjo zvogëlon numrin e vrimave ose shenjave të nevojshme.)

PAJISJET DHE METODAT PËR STUDIMIN E FUNKSIONIVE FIZIOLOGJIKE

Sukseset e fiziologjisë moderne në studimin e funksioneve të të gjithë organizmit, sistemeve të tij, organeve, indeve dhe qelizave janë kryesisht për shkak të futjes së gjerë në praktikë të eksperimenteve fiziologjike të pajisjeve elektronike, pajisjeve analizuese dhe kompjuterëve elektronikë, si dhe biokimike dhe metodat e kërkimit farmakologjik. Vitet e fundit, në fiziologji, metodat cilësore janë plotësuar me ato sasiore, gjë që bën të mundur përcaktimin e parametrave të studiuar të funksioneve të ndryshme në njësitë përkatëse të matjes. Së bashku me fiziologët, fizikanët, matematikanët, inxhinierët dhe specialistë të tjerë marrin pjesë në zhvillimin e qasjeve të reja metodologjike.

Përmirësimi i shpejtë i teknologjisë elektronike ka hapur mënyra të reja për të kuptuar shumë procese fiziologjike, gjë që më parë ishte thelbësisht e pamundur.

Krijimi i sistemeve të ndryshme sensorë që shndërrojnë proceset jo elektrike në elektrike dhe përmirësimi i pajisjeve matëse dhe regjistrimi bëri të mundur zhvillimin e metodave të reja, me precizion të lartë për regjistrimin objektiv (për shembull, biotelemetria) të funksioneve fiziologjike, të cilat u zgjeruan ndjeshëm. mundësitë e eksperimentit.

DIAGRAMI I LIDHJEVE MES PAJISJEVE DHE OBJEKTEVE TË KËRKIMIT

Kur studiohen funksionet fiziologjike duke përdorur pajisje të ndryshme, sisteme unike formohen në eksperimente dhe klinika. Ato mund të ndahen në dy grupe: 1) sisteme për regjistrimin manifestimet e ndryshme të veprimtarisë jetësore dhe analiza e të dhënave të marra dhe 2) sistemet për ndikimi mbi organizmin ose njësitë e tij strukturore dhe funksionale.

Për të paraqitur vizualisht ndërveprimet e elementeve individuale të sistemit, është e nevojshme t'i konsideroni ato në formën e diagrameve bllok. Blloqe të tilla dhe simbolet e tyre janë të përshtatshme për studentët për t'u përdorur për të ilustruar protokollet eksperimentale gjatë orëve praktike. Sipas mendimit tonë, një formë e tillë e përshkrimit të të paktën një pjese të kushteve eksperimentale do të zvogëlojë ndjeshëm përshkrimin e tij dhe do të kontribuojë në të kuptuarit e diagrameve të qarkut të pajisjeve dhe instrumenteve.

Bllok diagrame që pasqyrojnë format kryesore të ndërveprimit midis objektit të studimit dhe pajisjeve të ndryshme për regjistrimin e funksioneve.

Shumë funksione të trupit mund të studiohen pa pajisje elektronike dhe regjistrojnë proceset ose drejtpërdrejt ose pas disa transformimeve . Shembujt përfshijnë matjen e temperaturës me një termometër merkuri, regjistrimin e rrahjeve të zemrës duke përdorur një levë shkrimi dhe një kimograf, regjistrimin e frymëmarrjes duke përdorur një kapsulë Marais, pletismografinë duke përdorur një pletismografi uji, përcaktimin e pulsit, etj. Diagramet reale të instalimeve për pletismografinë dhe regjistrimin e lëvizshmërisë së frymëmarrjes janë paraqitur në Fig.

Një bllok diagram i një sistemi që lejon regjistrimin e proceseve bioelektrike në trup është paraqitur në Fig. \, NË. Ai përbëhet nga një objekt kërkimi, elektroda plumbi, një përforcues, një regjistrues dhe një furnizim me energji elektrike. Sistemet e regjistrimit të këtij lloji përdoren për elektrokardiografi, elektroencefalografi, elektrogastrografi, elektromiografi, etj.

Kur hulumtoni dhe regjistroheni me duke përdorur pajisje elektronike një sërë procesesh jo-elektrike duhet së pari të shndërrohen në sinjale elektrike. Për këtë përdoren sensorë të ndryshëm. Disa sensorë janë në gjendje të gjenerojnë vetë sinjale elektrike dhe nuk kërkojnë energji nga një burim aktual, ndërsa të tjerët kërkojnë këtë fuqi. Madhësia e sinjaleve të sensorëve është zakonisht e vogël, kështu që ato duhet të amplifikohen paraprakisht për t'i regjistruar ato. Sistemet që përdorin sensorë përdoren për ballistokardiografi, pletizmografi, sfizmografi, regjistrimin e aktivitetit motorik, presionin e gjakut, frymëmarrjen, përcaktimin e gazrave në gjak dhe ajrin e nxjerrë etj.

Nëse sistemet plotësohen dhe koordinohen me punën transmetues radio, atëherë bëhet i mundur transmetimi dhe regjistrimi i funksioneve fiziologjike në një distancë të konsiderueshme nga objekti i studimit. Kjo metodë quhet biotelemetria. Zhvillimi i biotelemetrisë përcaktohet nga futja e mikrominiaturizimit në inxhinierinë radio. Ju lejon të studioni funksionet fiziologjike jo vetëm në kushte laboratorike, por edhe në kushte të sjelljes së lirë, gjatë punës dhe aktiviteteve sportive, pavarësisht nga distanca midis objektit të studimit dhe studiuesit.

Sistemet e krijuara për të ndikuar në trup ose në njësitë e tij strukturore dhe funksionale kanë efekte të ndryshme: nxitëse, stimuluese dhe frenuese. Metodat dhe opsionet e ndikimit mund të jenë shumë të ndryshme .

Gjatë hulumtimit analizues në distancë impulsi stimulues mund të perceptohet në distancë; në këto raste nuk nevojiten elektroda stimuluese. Kështu, për shembull, ju mund të ndikoni në analizuesin vizual me dritë, atë dëgjimor me zë dhe atë nuhatës me aroma të ndryshme.

Në eksperimentet fiziologjike, stimuli përdoret shpesh elektricitet, në lidhje me të cilat janë përhapur gjerësisht stimuluesit elektronikë të pulsit Dhe elektroda stimuluese. Stimulimi elektrik përdoret për të stimuluar receptorët, qelizat, muskujt, fibrat nervore, nervat, qendrat nervore, etj. Nëse është e nevojshme, mund të përdoret stimulimi biotelemetrik (Fig. 4. NË). Për më tepër, efektet në trup mund të jenë lokale dhe të përgjithshme.

Studimet e funksioneve fiziologjike kryhen jo vetëm në pushim, por edhe nën ngarkesa të ndryshme fizike . Kjo e fundit mund të krijohet ose. kryerja e ushtrimeve të caktuara (squats, vrap etj.), ose përdorimi i pajisjeve të ndryshme (ergometër biçikletash, rutine etj.), të cilat bëjnë të mundur dozimin e saktë të ngarkesës.

Sistemet e regjistrimit dhe stimulimit shpesh përdoren njëkohësisht, gjë që zgjeron ndjeshëm mundësitë e eksperimenteve fiziologjike. Këto sisteme mund të kombinohen në mënyra të ndryshme.

ELEKTRODAT

Në kërkimet fiziologjike elektrodat janë hallka lidhëse ndërmjet objektit të studimit dhe instrumenteve. Ato përdoren për të aplikuar shkarkimin ose për të regjistruar (hequr) aktivitetin bioelektrik të qelizave, indeve dhe organeve, prandaj zakonisht ndahen në stimuluese . E njëjta elektrodë mund të përdoret si një elektrodë stimuluese dhe si një elektrodë drejtuese, pasi nuk ka asnjë ndryshim thelbësor midis tyre.

Në varësi të mënyrës së regjistrimit ose stimulimit, dallohen elektroda bipolare dhe unipolare. Me metodën bipolare, shpesh përdoren dy elektroda identike; me metodën unipolare, elektrodat ndryshojnë si në funksionalitet ashtu edhe në dizajn. Në këtë rast, elektroda aktive (diferenciale) vendoset në zonën e heqjes së biopotencialit ose në zonën e indeve që duhet të stimulohet.

Elektroda aktive, si rregull, ka një madhësi relativisht të vogël në krahasim me një elektrodë tjetër pasive (indiferente). Elektroda indiferente zakonisht fiksohet në një distancë nga ajo aktive. Në këtë rast, është e nevojshme që zona e fiksimit të elektrodës indiferente ose të mos ketë potencialin e vet (për shembull, një zonë e vdekur e indit, një medium i lëngshëm elektrik përçues që rrethon objektin e studimit), ose kjo zonë. duhet të zgjidhet me një potencial më të ulët dhe relativisht të qëndrueshëm (për shembull, llapa e veshit). Elektrodat indiferente janë shpesh pllaka të bëra prej argjendi, kallaji, plumbi ose metali tjetër.

Në varësi të vendndodhjes së tyre, elektrodat ndahen në sipërfaqësore Dhe zhytëse. Elektrodat sipërfaqësore fiksohen ose në sipërfaqen e objektit të studimit (për shembull, kur regjistroni një EKG, EEG), ose në struktura të përgatitura dhe të ekspozuara (kur stimuloni një nerv, duke hequr potencialet e evokuara nga sipërfaqja e korteksit cerebral, etj. ).

Elektrodat zhytëse përdoren për të studiuar objekte të vendosura thellë në organe ose inde (për shembull, kur stimulojnë neuronet e vendosura në strukturat nënkortikale të trurit ose heqin aktivitetin bioelektrik prej tyre). Këto elektroda kanë një dizajn të veçantë, i cili duhet të sigurojë kontakt të mirë me objektin e studimit dhe izolim të besueshëm të pjesës së mbetur përcjellëse të elektrodës nga indet përreth. Të gjitha elektrodat, pavarësisht nga lloji dhe mënyra e përdorimit të tyre, nuk duhet të kenë një efekt të dëmshëm në objektin e studimit.

Është e papranueshme që vetë elektroda të bëhen burim potencialesh. Për rrjedhojë, elektrodat nuk duhet të kenë potenciale polarizimi, të cilat në disa raste mund të shtrembërojnë ndjeshëm rezultatet e kërkimit. Madhësia e potencialit të polarizimit varet nga materiali nga i cili është bërë elektroda, si dhe nga vetitë dhe parametrat e rrymës elektrike.

Elektrodat e bëra nga metale fisnike: ari, argjendi dhe platini kanë një aftësi më të ulët për të polarizuar. Polarizimi praktikisht nuk ndodh nëse uji rrjedh nëpër elektroda. e ndryshueshme ose rryma elektrike e pulsuar me ndryshim të polaritetit të pulseve. Mundësia e polarizimit të elektrodës rritet kur ajo ndërvepron me një rrymë monofazike direkte ose pulsuese. Sa më e madhe të jetë rryma që kalon nëpër elektrodë dhe sa më e gjatë të jetë kohëzgjatja e veprimit të saj, aq më e madhe është probabiliteti i polarizimit. Ajo është e lidhur me proceset elektrokimike që ndodhin midis materialit të elektrodës dhe mjedisit elektrolitik përreth. Si rezultat, elektrodat fitojnë një ngarkesë të caktuar, në shenjë të kundërt me rrymën stimuluese ose të tërhequr, e cila çon në një gjendje të pakontrolluar të kushteve eksperimentale. Prandaj, kur ekspozoni një objekt ndaj rrymës direkte dhe kur hiqni potenciale konstante ose që ndryshojnë ngadalë, përdorni elektroda jo polarizuese.

Në eksperimentet elektrike, elektrodat jopolarizuese më të përdorura janë këto lloje: argjendi - klorur argjendi, platin - klorur platini dhe zink - sulfat zinku.

Elektroda argjendi pas kontaktit me lëngun e indeve që përmban kloride, ato mbulohen shpejt me një shtresë klorur argjendi dhe më pas janë të vështira për t'u polarizuar. Megjithatë, për studime të sakta eksperimentale, elektrodat e argjendit janë të veshura me një shtresë klorur argjendi përpara se të përdoren në eksperiment. Për ta bërë këtë, elektroda e argjendit pastrohet me letër zmerile të imët, fshihet plotësisht, lahet me ujë të distiluar dhe zhytet në një enë me një zgjidhje 0,9% NaCl ose 0,1 N. NS1, e cila tashmë ka një elektrodë karboni.

Anoda (+) është e lidhur me elektrodën e argjendit, dhe katoda (-) me elektrodën e karbonit të çdo burimi të rrymës direkte (bateri, akumulator, ndreqës, etj.) me një tension prej 2 - 6 V. Një densitet i rrymës prej Nëpër elektroda kalohet 0,1 deri në 100 V. A/m 2 derisa elektroda të mbulohet me një shtresë të vazhdueshme të klorurit të argjendit. Rekomandohet që ky operacion të kryhet në errësirë. Elektrodat e përfunduara të kloruruara ruhen në tretësirën Ringer në errësirë.

Jo polarizues elektroda platini mund të bëhet si më poshtë. Teli i platinit lahet me ujë të distiluar dhe zhytet në acid sulfurik të koncentruar për disa minuta, dhe më pas lahet plotësisht në ujë të distiluar, pas së cilës dy elektroda platini ulen në një enë me një zgjidhje të klorurit të platinit. Njëra elektrodë është e lidhur me anodën, tjetra me katodën e një burimi të rrymës së drejtpërdrejtë me një tension prej 2 V.

Duke përdorur një ndërprerës, rryma kalon nëpër to në një drejtim ose në tjetrin (4-6 herë për 15 s). Elektroda që do të përdoret në hulumtim duhet të lidhet me anodën e burimit të rrymës në funksionimin e fundit të rrymës kaluese. Elektroda e përfunduar duhet të lahet dhe të ruhet në ujë të distiluar.

Lloji i elektrodave jopolarizuese zink – sulfat zinku janë tuba qelqi të mbushura me një tretësirë ​​të sulfatit të zinkut 2, në të cilën vendoset një shufër zinku e amalgatuar 3. Përzierja e zinkut arrihet duke e zhytur për disa minuta, fillimisht në një tretësirë ​​10% të acidit sulfurik dhe më pas në merkur. Fundi i poshtëm i tubit të qelqit është i mbuluar me kaolinë 4, të përziera me tretësirën Ringer. Pjesës së jashtme të tapës së kaolinit i jepet një formë e përshtatshme për kontakt me objektin. Ndonjëherë spina është bërë me suva dhe në të futet një fitil pambuku ose një furçë e butë flokësh 5. Jonet e zinkut kanë një aftësi të lartë difuzioni, kështu që këto elektroda ruhen jo më shumë se 1 ditë.

Elektrodat për stimulim dhe rrëmbim përdoren në eksperimentet akute dhe kronike. Në rastin e fundit, disa ditë para eksperimentit, ato implantohen (implantohen) në indin e objektit kërkimor. kjo - të implantuara elektrodat.

SENSORËT

Sensorët - Këto janë pajisje që shndërrojnë sasi të ndryshme fizike në një sinjal elektrik. Të dallojë gjenerator Dhe parametrike sensorë

Sensorët e gjeneratorit nën një ndikim ose në një tjetër, ata vetë gjenerojnë tension ose rrymë elektrike. Këto përfshijnë llojet e mëposhtme të sensorëve: piezoelektrikë, termoelektrikë, induksion dhe fotoelektrikë.

Sensorët parametrikë nën ndikimin e funksionit të matur, ata ndryshojnë disa parametra të qarkut elektronik dhe modulojnë (në amplitudë ose frekuencë) sinjalin elektrik të këtij qarku. Llojet kryesore të sensorëve parametrikë janë: omik, kapacitiv dhe induktiv.

Duhet të theksohet se kjo ndarje e sensorëve është arbitrare, pasi sensorët gjeneratorë dhe parametrikë janë krijuar në bazë të efekteve termoelektrike dhe fotoelektrike. Për shembull, fotodioda dhe termoçift përdoren për të krijuar sensorë gjeneratorë, dhe foto- dhe termistorë përdoren për të krijuar sensorë parametrikë.

Futja e llojeve të ndryshme të sensorëve në studimet fiziologjike dhe klinike bën të mundur marrjen e informacionit objektiv për shumë funksione të trupit, për shembull, tkurrjen e muskujve, zhvendosjen e qendrës së gravitetit të trupit gjatë rishpërndarjes së gjakut, presionin e gjakut, mbushjen e gjakut me gjak. enët, shkalla e ngopjes së gjakut me oksigjen dhe dioksid karboni, tingujt dhe zhurmat e zemrës, temperatura e trupit dhe shumë të tjera.

Sensorët piezoelektrikë. Krijimi i këtij lloji të sensorit bazohet në efektin piezoelektrik, i cili shprehet si më poshtë: disa dielektrikë kristalorë (kuarci, kripa Rochelle, titanati i bariumit) nën ndikimin e deformimit mekanik janë të afta të polarizojnë dhe të gjenerojnë rrymë elektrike. Një sensor piezoelektrik përbëhet nga një kristal mbi të cilin kontaktet metalike depozitohen duke spërkatur për të hequr potencialin elektrik të krijuar nga sensori. Kur një sensor piezoelektrik deformohet duke përdorur një sistem mekanik, mund të regjistrohen lloje të ndryshme të zhvendosjes, nxitimit dhe dridhjeve (për shembull, pulsi), dhe mikrofonat piezoelektrikë mund të përdoren për të regjistruar fonoelektrokardiograme .

Sensorët piezoelektrikë kanë një kapacitet (100-2000 pf), kështu që ata mund të shtrembërojnë sinjalet me frekuenca nën disa herc. Ato janë praktikisht pa inerci, gjë që u lejon atyre të përdoren për studimin e proceseve që ndryshojnë me shpejtësi.

Sensorë termoelektrikë. Ky lloj sensori konverton ndryshimet e temperaturës në rrymë elektrike (termoçift) ose ndryshon fuqinë e rrymës në një qark elektrik nën ndikimin e temperaturës (termistorë). Sensorët termoelektrikë përdoren gjerësisht për të matur temperaturat dhe për të përcaktuar parametra të ndryshëm të mjedisit të gazit - shpejtësia e rrjedhës, përqindja e gazrave, etj.

Termoçift përbëhet nga dy përcjellës të ndryshëm të lidhur me njëri-tjetrin. Për prodhimin e tij përdoren materiale të ndryshme: platini, bakri, hekuri, tungsteni, iridiumi, konstanteni, kromeli, kopeli, etj. Në një termoelement të përbërë nga bakri dhe konstantani, me një ndryshim të temperaturës prej 100°C midis lidhjeve të tij, shfaqet një forcë elektromotore prej afërsisht 4 mV.

Termistorët - Këto janë rezistorë gjysmëpërçues që mund të ulin rezistencën e tyre me rritjen e temperaturës. Ka rezistorë, rezistenca e të cilëve rritet me rritjen e temperaturës, quhen pozistorët. Termistorët prodhohen në një larmi modelesh. Termistorët duhet të përfshihen në qarqet e urës matëse DC . Ato përdoren gjerësisht për të krijuar termometra elektrikë.

Sensorë fotoelektrikë, ose fotoqeliza. Ky lloj sensorësh janë pajisje që ndryshojnë parametrat e tyre nën ndikimin e dritës. Ekzistojnë tre lloje të fotocelave: 1) me një efekt fotoelektrik të jashtëm, 2) me një shtresë bllokuese (fotodioda), 3) me një efekt të brendshëm fotoelektrik (fotorezistorë).

Fotocela me fotoefekt të jashtëm janë cilindra të mbushur me vakum ose gaz . Cilindri përmban dy elektroda: një katodë, e veshur me një shtresë metali (cezium, antimoni), e aftë të lëshojë elektrone nën ndikimin e dritës (efekti i jashtëm fotoelektrik) dhe një anodë. Fotocelat e këtij lloji kërkojnë fuqi shtesë për të krijuar një fushë elektrike brenda elementit; ato janë të lidhura me rrjetin DC. Kur ekspozohet ndaj dritës, katoda lëshon elektrone, të cilat rrjedhin drejt anodës. Rryma e krijuar në këtë mënyrë shërben si tregues i intensitetit të fluksit të dritës. Qelizat diellore të mbushura me gaz janë më të ndjeshme, pasi fotorryma në to rritet për shkak të jonizimit të gazit mbushës nga elektronet. Megjithatë, në krahasim me fotocelat me vakum, ato janë më inerciale.

Fotoqeliza me një shtresë barriere përdoret në një numër pajisjesh mjekësore (për shembull, monitorët e rrahjeve të zemrës, oksimetrat, etj.). Ky lloj i fotocelës është një pllakë hekuri ose çeliku 1, mbi të cilën aplikohet një shtresë gjysmëpërçuese 2. Sipërfaqja e shtresës gjysmëpërçuese është e mbuluar me një film të hollë metalik 4. Njëra prej elektrodave është një pllakë, tjetra është një film metalik në një gjysmëpërçues 5. Për të siguruar kontakt të besueshëm, filmi rreth perimetrit është i mbyllur me një shtresë më të trashë metali 3. Kur bëni një fotodiodë, një shtresë bllokuese formohet ose midis gjysmëpërçuesit dhe vaferit, ose midis gjysmëpërçuesit dhe filmit.

Kur një fotodiodë ndriçohet, kuantet e dritës nxjerrin elektronet nga gjysmëpërçuesi, të cilët kalojnë nëpër shtresën bllokuese dhe ngarkojnë negativisht një elektrodë; vetë gjysmëpërçuesi dhe elektroda tjetër fitojnë ngarkesë pozitive. Rrjedhimisht, kur ndriçohet, një fotodiodë bëhet një gjenerues i energjisë elektrike, madhësia e së cilës varet nga intensiteti i fluksit të dritës. Fotorryma e fotodiodave mund të rritet ndjeshëm nëse në elektrodat e fotodiodës aplikohet tension nga një burim i jashtëm i rrymës direkte.

Fotorezistorë kanë veti të ndryshojnë rezistencën e tyre aktive nën ndikimin e fluksit të dritës. Ata kanë ndjeshmëri të lartë në një gamë të gjerë rrezatimi nga rrezet infra të kuqe në rrezet X. Ndjeshmëria e tyre varet nga tensioni i qarkut matës. Në qarkun e urës matëse përfshihen fotorezistorët, i cili mundësohet nga një burim i rrymës direkte.Një ndryshim në rezistencën e fotorezistorit nën ndikimin e dritës çrregullon balancimin e urës, gjë që çon në ndryshimin e sasisë së rrymës. që rrjedh nëpër diagonalen matëse të urës.

Fotodiodat janë më pak të ndjeshme se fotorezistorët, por edhe më pak inerciale. Pamje e jashtme e një sensori me një fotocelë të përdorur për takimetrinë e rrahjeve të zemrës.

Sensorët e induksionit. Ky lloj sensori përdoret për të matur shpejtësinë e lëvizjeve lineare dhe këndore, të tilla si dridhjet. Forca elektromotore në sensorët e induksionit lind në proporcion me shpejtësinë e lëvizjes së përcjellësit në një fushë magnetike pingul me drejtimin e vijave të fushës magnetike ose kur fusha magnetike lëviz në lidhje me përcjellësin.

Sensorët omik. Këta sensorë janë të aftë të ndryshojnë rezistencën e tyre gjatë lëvizjeve lineare dhe këndore, si dhe gjatë deformimeve dhe dridhjeve.

Ekzistojnë lloje të ndryshme të sensorëve omikë . Në reostatike dhe poteniometrike Në sensorët omikë, një ndryshim në rezistencën e tyre arrihet duke lëvizur një kontakt lëvizës, i cili ka një lidhje mekanike me objektin e lëvizjes së konvertuar. Ndjeshmëria e këtyre sensorëve është relativisht e ulët dhe arrin në 3-5 V/mm. Saktësia e konvertimit mund të jetë mjaft e lartë (deri në 0,5%) dhe varet nga qëndrueshmëria e tensionit të furnizimit, saktësia e prodhimit të rezistencës së sensorit, qëndrueshmëria e tij strukturore dhe faktorë të tjerë. Këta sensorë kanë një dizajn të thjeshtë, dimensione dhe peshë të vogël dhe mund të lidhen me qarqet e rrymës direkte dhe alternative. Sidoqoftë, prania e një kontakti lëvizës kufizon jetën e shërbimit të këtyre sensorëve.

Në sensorët omikë me tela (qelizat e tendosjes) nuk ka asnjë akt të luajtshëm (Fig. 8, G). Nën ndikimin e forcave të jashtme, këta sensorë ndryshojnë rezistencën e tyre duke ndryshuar gjatësinë, seksionin kryq dhe rezistencën e telit metalik. Saktësia e konvertimit është 1 - 2%. Matësit e tendosjes kanë dimensione, masë dhe inerci të vogël dhe janë të përshtatshëm për studimin e zhvendosjeve të vogla.

Përveç sensorëve të zakonshëm të telit, sensorët e telit janë përdorur gjerësisht vitet e fundit. sensorë gjysmëpërçues(për shembull, gedistorët), ndjeshmëria ndaj tendosjes së të cilëve është 100 herë më e lartë se ajo e telit.

Sensorë kapacitiv. Parimi i funksionimit të këtyre sensorëve bazohet në faktin se treguesit fiziologjikë të konvertuar (presioni, ndryshimi në vëllimin e organit) ndikojnë në disa parametra të sensorit (konstanta dielektrike, zona e pllakës, distanca midis pllakave) dhe në këtë mënyrë ndryshojnë kapacitetin e tij. Këta sensorë kanë ndjeshmëri të lartë dhe inerci të ulët.Përdorimi i sensorëve kapacitiv diferencial bën të mundur rritjen e ndjeshmërisë së tyre dhe imunitetit ndaj zhurmës. Ky lloj sensori ka gjetur aplikim të gjerë në pajisjet elektrofiziologjike dhe diagnostikuese. Ato përdoren, për shembull, në matës të presionit të gjakut, pletismografë, sfigmografë dhe instrumente të tjera që janë krijuar për të shndërruar sasitë jo elektrike që pasqyrojnë funksionet fiziologjike në sasi elektrike proporcionale. Dizajni aktual i një sensori kapacitiv është paraqitur në Fig. 2, G dhe 7, G, dhe në Fig. 81 tregon një diagram të një instalimi për regjistrimin e lëvizshmërisë gastrike duke përdorur një sensor kapacitiv.

Sensorë induktivë. Veprimi transformues i këtyre sensorëve bazohet në vetinë e spirales së induktorit për të ndryshuar rezistencën e saj. Kjo mund të arrihet duke futur një bërthamë ferromagnetike në të ose duke ndryshuar madhësinë e hendekut në bërthamën magnetike në të cilën ndodhet spiralja.

Për të kthyer lëvizje relativisht të mëdha (më shumë se 5-10 mm), përdoren sensorë induktivë me një bërthamë të lëvizshme . Ky lloj sensori përdoret në disa modele balistokardiografësh. Për të konvertuar lëvizje të vogla (më pak se 5 mm), mund të përdoren sensorë me boshllëk të ndryshëm të qarkut magnetik . Sensorët induktiv mund të bëhen në formën e një transformatori ose një transformatori diferencial me dy mbështjellje të kundërta. Në rastin e fundit, sinjali i daljes do të jetë më i fuqishëm. Sensorët induktivë janë shumë të ndjeshëm. Inercia e tyre varet nga vetitë dinamike të elementeve lëvizëse të sensorit.

DIAGRAME MATJES

Çdo lloj sensori që konverton një funksion të caktuar në një sinjal elektrik duhet të përfshihet në qarkun matës. Qarqet matëse më të përdorura janë: qarku i urës me furnizim me energji DC ose AC, qark diferencial, dhe qark oscilues, të cilat përfshijnë instrumente matëse (regjistruese). Ndjeshmëria e qarqeve matëse diferenciale është më e lartë se ajo e qarqeve të urës.

Kështu, instrumentet elektrike të përdorura për të matur sasitë jo elektrike me funksione të ndryshme përbëhen nga një sensor, një qark matës dhe një matës ose regjistrues. Shpesh sinjali dalës i sensorit, që ka një vlerë të vogël, nuk mund të regjistrohet nga qarku matës, kështu që përforcuesit DC ose AC futen në të.

Shndërrimi i proceseve jo-elektrike në ato elektrike ofron mundësi të shumta për regjistrimin e tyre. Kjo shpjegohet jo vetëm nga avantazhet thjesht teknike, por edhe nga saktësia e matjes së vlerave të regjistruara, lehtësia e krahasimit të të dhënave nga eksperimente të ndryshme dhe mundësia e përpunimit të tyre duke përdorur kompjuterë. Është e rëndësishme që kjo metodë të lejojë regjistrimin sinkron të proceseve elektrike dhe jo elektrike në të njëjtat koordinata kohore, krahasimin e tyre, identifikimin e marrëdhënieve shkak-pasojë ekzistuese midis tyre, etj., d.m.th., ofron mundësi të reja për studimin fiziologjik. proceset.

AMLIFIKATORËT

Aktiviteti elektrik i objekteve biologjike dhe parametrat elektrikë të shumë sensorëve që shndërrojnë proceset jo-elektrike në elektrike karakterizohen nga vlera relativisht të vogla: forca e rrymës - mili- dhe mikroampera, tensioni - mili-mikrovolt. Prandaj, regjistrimi i tyre pa përforcim paraprak është jashtëzakonisht i vështirë apo edhe i pamundur. Për të përforcuar sinjale të vogla elektrike, përdorni amplifikatorë Ato kërkohen për shumë qarqe matëse dhe janë ndërtuar duke përdorur tuba vakum ose pajisje gjysmëpërçuese.

Le të shohim shkurtimisht parimin e funksionimit të një triode dhe një amplifikatori të krijuar bazuar në këtë llambë. . Nëse qarku i filamentit të triodës (A) ndizni burimin e energjisë, katoda nxehet dhe lëshon elektrone, d.m.th., a emetimi i elektroneve të katodës (B). Kur një burim i rrymës direkte ndizet shtesë midis anodës dhe katodës, elektronet e emetuara nga katoda e ndezur lëvizin në anodë, gjë që shkakton shfaqja e rrymës forcë të caktuar (NË). Fuqia e kësaj rryme mund të kontrollohet duke aplikuar një tension në rrjetin e triodës. Nëse një potencial pozitiv aplikohet në rrjetën e triodës, rrjedha e elektroneve nga katoda në anodë dhe rryma që kalon nëpër llambë (rryma e anodës) rritet. (G), në një potencial negativ në rrjet, rrjedha e elektroneve dhe rryma zvogëlohen (C).

Për të regjistruar ndryshimet në rrymën që kalon nëpër triodë dhe për ta kthyer atë në një tension në ndryshim, një rezistencë përfshihet në qarkun e anodës. R a ( E ), vlera e të cilave ndikon ndjeshëm në vetitë e fazës së amplifikatorit. Le të supozojmë se në hyrjen e amplifikatorit aplikohet një tension alternativ V BX i barabartë me 1 V. Ai shkakton një ndryshim në rrymën e anodës me 0,001 A; dhe rezistenca e qarkut të anodës është 10 kOhm, atëherë rënia e tensionit në këtë rezistencë do të jetë e barabartë me 10 V. Nëse një rezistencë rritet në 100 kOhm dhe kushte të tjera të barabarta, rënia e tensionit do të jetë 100 V. Rrjedhimisht, në rastin e parë, voltazhi i hyrjes përforcohet me 10, dhe në të dytën - me 100 herë, d.m.th. fitimi do të jetë përkatësisht 10 dhe 100.

Në rastet kur një fazë e amplifikatorit nuk siguron fitimin e kërkuar, përdorni amplifikatorë me disa faza. Komunikimi midis fazave në amplifikatorët AC kryhet përmes kondensatorët bashkues C 1 Dhe C 2, me ndihmën e së cilës komponenti alternues i tensionit të anodës nga faza e mëparshme transferohet në hyrjen e tjetrën. Amplifikatorët DC nuk kanë kondensatorë bashkues. Fitimi i të gjithë amplifikatorit varet nga fitimi i fazave individuale, numri i tyre dhe përcaktohet nga produkti i fitimeve të të gjitha fazave të amplifikatorit.

Amplifikatorët veprojnë si një lidhje e ndërmjetme midis objektit të studimit (si dhe elektrodave, sensorëve) dhe regjistruesve, d.m.th. lidhje. Ato nuk duhet të shtrembërojnë natyrën e procesit në studim. Prandaj, para se t'i drejtoheni karakteristikave teknike të amplifikatorit, është e nevojshme të njihni vetitë elektrike të sinjalit (biopotencial) të një objekti ose sensori të gjallë, dhe gjithashtu të merrni parasysh rezistencën e brendshme të burimit të sinjalit.

Një karakteristikë mjaft e plotë e sinjalit jepet nga formula që përcakton vëllimin e sinjalit: V = TFH, ku V – vëllimi i sinjalit (biopotenciali), T - kohëzgjatja e tij, F – gjerësia e spektrit të frekuencës së sinjalit N - teprica e amplitudës së sinjalit mbi zhurmën. Një kanal komunikimi mund të karakterizohet gjithashtu nga tre sasi: T k - koha gjatë së cilës kanali kryen funksionet e tij, F K - brezi i frekuencës që kanali është në gjendje të transmetojë, dhe N k - brezi i niveleve në varësi të kufijve të ngarkesës së lejuar, pra ndjeshmërisë minimale dhe amplitudës maksimale të sinjalit të furnizuar në hyrjen e amplifikatorit.Produkti i këtyre sasive quhet Kapaciteti i kanalit: V K = G k F K I k

Transmetimi i një sinjali mbi një kanal komunikimi (përmes një përforcuesi) është i mundur vetëm nëse karakteristikat kryesore të sinjalit nuk shkojnë përtej kufijve përkatës të karakteristikave të kanalit të komunikimit. Nëse parametrat e sinjalit tejkalojnë karakteristikat e kanalit të komunikimit, atëherë transmetimi i sinjalit përmes këtij kanali pa humbje informacioni është i pamundur.

Disa ndikime të amplifikatorit në karakteristikat amplitudë-kohë të sinjalit janë ilustruar në Fig. 12.

Potencialet e sipërme dhe të poshtme në secilën figurë u regjistruan njëkohësisht nga një elektrodë duke përdorur dy amplifikatorë identikë, të cilët kishin konstante kohore të ndryshme hyrëse. Parametrat e potencialeve të evokuara dhe karakteristikat e amplifikatorëve janë paraqitur në formën e një tabele, ekuivalentët gjeometrikë të të njëjtave potenciale janë paraqitur në Fig. 13.

Përkundër faktit se i njëjti potencial u regjistrua në çdo kornizë, karakteristikat amplitudë-kohore të regjistrimeve që rezultojnë ndryshojnë dukshëm nga njëra-tjetra, gjë që përcaktohet vetëm nga parametrat e amplifikatorëve. Përforcuesi me të cilin regjistroheshin regjistrimet më të ulëta kishte parametra që tejkalonin karakteristikat e sinjalit, kështu që potencialet e evokuara regjistroheshin pa shtrembërim. Përforcuesi me të cilin regjistroheshin regjistrimet e sipërme kishte parametra të ndryshëm, por në të gjitha rastet nuk i kalonte karakteristikat e sinjalit, kështu që potencialet e evokuara ishin të shtrembëruara (humbje informacioni).

Vlera e rezistencës së brendshme të burimit të sinjalit, e cila varet jo vetëm nga vetitë e objektit të studimit, por edhe nga vetitë e qarqeve të daljes (për shembull, madhësia, forma dhe rezistenca e elektrodave, telat e kalimit, etj. .), mund të tregohet në shembullin e mëposhtëm. Nëse rezistenca e brendshme e burimit të sinjalit është më e madhe ose e barabartë me rezistencën hyrëse të amplifikatorit, atëherë sinjali nuk do të regjistrohet fare ose amplituda e tij do të reduktohet ndjeshëm. Prandaj, ndonjëherë bëhet e nevojshme të rritet ndjeshëm impedanca e hyrjes së amplifikatorit. Në këto raste përdoren përforcues me përcjellës katodë dhe në qarqet e tranzistorit me një përcjellës emetues të bërë në transistorë me efekt në terren.

Ekzistojnë dy lloje të amplifikatorëve që përdoren më së shpeshti në laboratorët e fiziologjisë: amplifikatorët AC dhe amplifikatorët DC.

Përforcues AC. Përforcuesit e këtij lloji përbëhen nga disa faza të amplifikimit të lidhura me njëri-tjetrin duke përdorur kondensatorë bashkues. Pajisjet e tilla përdoren për të përforcuar komponentët e sinjalit të ndryshueshëm për shkak të aftësisë së tyre për të kaluar frekuenca nga 0.1 Hz në 10-15 kHz. Zakonisht kanë fitim të lartë dhe mund të amplifikojnë sinjalin e hyrjes miliona herë, duke lejuar që sinjalet me amplituda fillestare prej disa mikrovolt të regjistrohen qartë. Gjerësia e brezit të fitimit dhe frekuencës zakonisht janë të rregullueshme. Shembuj të amplifikatorëve të prodhuar në vend përfshijnë UBP-1-03, UBF-4-03. Këto pajisje përdoren për të rritur biopotencialet e trurit dhe zemrës, si dhe sinjalet e gjeneruara nga sensorë të ndryshëm; për sa i përket karakteristikave të daljes, ato janë lehtësisht në përputhje me shumicën e regjistruesve vendas.

Përforcues DC. Këta amplifikatorë nuk kanë kondensatorë bashkues. Ekziston një lidhje galvanike midis kaskadave individuale, kështu që kufiri i poshtëm i frekuencave të transmetuara arrin zero. Rrjedhimisht, ky lloj amplifikuesi mund të përforcojë dridhje të ngadalta arbitrare. Krahasuar me amplifikatorët AC, këta amplifikatorë kanë fitim dukshëm më të ulët. Për shembull, UBP-1-0.2 ka një fitim për rrymë alternative prej 2.5-1 0 6, dhe për rrymë direkte - 8 10 3. jto është për faktin se në një amplifikator DC, me rritjen e fitimit, qëndrueshmëria e funksionimit zvogëlohet dhe shfaqet një zhvendosje zero. Prandaj, ato përdoren për të përforcuar sinjalet, madhësia e të cilave tejkalon 1 mV (për shembull, potenciali i membranës së neuroneve, fibrave të muskujve dhe nervave, etj.).

PAJISJE REGJISTRIME (REGJISTRIME) PËR QËLLIM TË PËRGJITHSHËM

Regjistruesit janë të nevojshëm për të transformuar potencialet elektrike që u vijnë atyre nga elektrodat ose sensorët e daljes (zakonisht pas amplifikimit të nevojshëm) në procese të perceptuara nga shqisat tona. Regjistruesit mund të transformojnë dhe shfaqin procesin ose funksionin në studim në forma të ndryshme, për shembull, në devijimin e një instrumenti matës, ekran dixhital, devijimin e rrezes në ekranin e oshiloskopit, regjistrimin grafik në letër, shiritin fotografik ose magnetik, si dhe në forma e sinjaleve të dritës ose zërit, etj.

Në shumicën e llojeve të regjistruesve, elementët kryesorë janë: një konvertues i energjisë së lëkundjeve të potencialeve elektrike në ato mekanike (galvanometër, vibrator), një instrument regjistrimi (një stilolaps me bojë, një bojë boje, një shufër shkrimi, një rreze elektronike. , etj.) dhe një mekanizëm për shpalosjen e procesit në kohë (mekanizmi i shiritit, fshirja elektronike). Përveç kësaj, regjistruesit modernë mund të përmbajnë një numër njësish dhe sistemesh ndihmëse, të tilla si çelsat, amplifikatorët, kalibrat e fitimit dhe kohës, sistemet optike për fotografim, etj.

Në pajisjet e regjistrimit mjekësor, përdoren më gjerësisht tre lloje konverterësh, të krijuar në bazë të tre parimeve të ndryshme të transformimit të energjisë së lëkundjeve të potencialeve elektrike.

1. Përdorimi i forcës që vepron në një përcjellës rryme ose ferromagnet në një fushë magnetike. Në bazë të këtij parimi janë projektuar sisteme të ndryshme galvanometrash dhe vibratorësh, të cilët përdoren në oshiloskopët (regjistruesit) me lak dhe me bojë.

2. Përdorimi i devijimit të rrjedhës së elektroneve (rrezja elektronike) në një fushë elektrike dhe elektromagnetike. Ky parim zbatohet duke përdorur tubat e rrezeve katodike, të cilat janë pjesa kryesore e oshiloskopëve elektronikë (katodikë).

3. Përdorimi i vetive të materialeve feromagnetike për t'u magnetizuar nën ndikimin e një fushe magnetike dhe ruajtja e kësaj shteti. Mbi këtë parim janë krijuar lloje të ndryshme magnetofonësh dhe magnetografësh.

Galvanometra dhe vibratorë. Këto pajisje kanë të njëjtin parim funksionimi, por ndryshojnë në dizajn, dhe për këtë arsye ndryshojnë ndjeshëm nga njëra-tjetra në ndjeshmëri, inerci dhe aftësi për të riprodhuar sinjale të frekuencave të ndryshme. Ka galvanometra dhe vibratorë të sistemeve magnetoelektrike dhe elektromagnetike.

sistemi magnetoelektrik Shndërrimi i sinjaleve elektrike në një efekt mekanik arrihet me lëvizjen e një përcjellësi (përmes të cilit rrjedh një rrymë elektrike) në një fushë magnetike konstante. Përçuesi i rrymës elektrike mund të bëhet në formën e një vargu të hollë, një lak ose një kornizë me shumë kthesa. Një kornizë me shumë rrotullime përdoret për të projektuar vibratorët magnetoelektrikë.

Në galvanometra (vibratorë) sistemi elektromagnetik fushë magnetike në të cilën është vendosur një ferromagnet 8, krijuar nga një magnet i përhershëm 1 dhe dredha-dredha speciale 4. Kjo dredha-dredha, kur një rrymë elektrike kalon nëpër të, krijon një fushë elektromagnetike, vetitë e së cilës përcaktohen nga drejtimi i forcës së rrymës që kalon nëpër mbështjellje. Kur këto fusha ndërveprojnë, krijohet një çift rrotullues, nën ndikimin e të cilit lëviz armatura ferromagnetike.

Përdorimi i sistemeve të ndryshme të aftë për të shfaqur lëvizjen e elementeve lëvizëse të galvanometrave (vibratorëve) lejon projektimin e llojeve të ndryshme të regjistruesve, për shembull, galvanometri me fije, galvanometër pasqyre, oshiloskop me unazë, regjistrues me regjistrim direkt të dukshëm (stilolaps boje, bojë, kopjimi, termik, i printuar, etj.).

Galvanometër me fije. Në këto pajisje, drejtimi i lëvizjes së një vargu në një fushë magnetike të fortë përcaktohet nga drejtimi i rrymës që aplikohet në të, dhe sasia e lëvizjes përcaktohet nga forca e rrymës që kalon nëpër të. Dridhjet e vargut mund të projektohen në një ekran duke përdorur një sistem optik, dhe për regjistrim - në letër ose film fotografik në lëvizje.

Galvanometrat e vargut kanë inerci relativisht të ulët; modelet e tyre të avancuara janë të afta të riprodhojnë sinjale me frekuenca deri në 1000 Hz. Ndjeshmëria e tyre varet nga madhësia e fushës magnetike dhe nga vetitë e vargut (elasticiteti dhe diametri). Sa më i hollë të jetë vargu (2-5 mikronë) dhe sa më e fortë të jetë fusha magnetike, aq më e lartë është ndjeshmëria e galvanometrit të vargut. Shumë galvanometra me fije janë aq të ndjeshëm sa mund të përdoren pa amplifikatorë. Më parë, ato përdoreshin për të regjistruar elektrokardiogramet dhe potencialet e membranës qelizore.

Galvanometër pasqyrë. Nëse bashkëngjitni një pasqyrë të vogël me dritë në një lak ose kornizë me shumë rrotullime 6, atëherë kur kalon rryma, ajo do të lëvizë së bashku me lakin ose kornizën (drejtimi i lëvizjes në Fig. 14 tregohet me një shigjetë). Një rreze drite drejtohet në pasqyrë duke përdorur një ndriçues dhe rrezja e reflektuar (lepurushi) projektohet në një ekran të tejdukshëm, duke përdorur një shkallë për të gjykuar drejtimin dhe madhësinë e devijimit të rrezes së reflektuar. Në këtë rast, galvanometrat pasqyrë mund të përdoren si pajisje regjistrimi të pavarura.

Aktualisht, galvanometrat pasqyrë përdoren si pajisje dalëse në të ashtuquajturat oshiloskopët me lak.

Për të regjistruar dhe monitoruar progresin në studim, oshiloskopët me lak përdorin një sistem optik të veçantë . Nga llamba e ndriçuesit 1 rrezja e dritës përmes thjerrëzës 2 dhe diafragmës 3 duke përdorur një pasqyrë 4 drejtohet te pasqyra e galvanometrit 5 dhe te thjerrëza 6 ndahet në dy tufa. Një rreze drite fokusohet nga thjerrëza 7 në sipërfaqen e letrës fotografike në lëvizje (filmit), e cila tërhiqet nga një mekanizëm shiriti 8. Rrezja e dytë duke përdorur një lente cilindrike - prizëm 9 drejtohet mbi një tambur pasqyre shumëplanëshe rrotulluese 10 dhe, duke reflektuar prej saj, bie në ekranin mat 11. Për shkak të rrotullimit të tamburit të pasqyrës, procesi në studim shfaqet në ekran dhe përdoret për vëzhgim vizual.

Kombinimi i galvanometrave të vargut dhe pasqyrës me sistemet optike bën të mundur regjistrimin e proceseve në studim duke përdorur metodën fotografike ose metodën e regjistrimit ultravjollcë. Kjo e fundit ju lejon të merrni një regjistrim të dukshëm disa sekonda pas ekspozimit pa zhvillim.

Regjistrues me regjistrim direkt të dukshëm. Në regjistruesit e këtij lloji, konvertuesit e sinjalit elektrik janë vibratorë magnetoelektrikë (kornizë) ose elektromagnetikë, në elementët lëvizës të të cilëve, në vend të një pasqyre, janë ngjitur instrumente të ndryshme regjistrimi.

Regjistrues me stilolaps. Ky lloj aparati përdoret gjerësisht në regjistrimin e funksioneve fiziologjike. Në to, stilolapsi 5 është montuar në një kornizë ose armaturë ferromagnetike 2, të cilat janë të vendosura në fushën magnetike 1 . Penda është e lidhur me një tub elastik 4 me rezervuar boje 3. Procesi në studim regjistrohet në shirit letre 6. Regjistruesit me stilolapsa janë të lehtë për t'u përdorur dhe mjaft të përshtatshëm për zgjidhjen e shumë problemeve. Ato përdoren me sukses në elektroencefalografë, elektrokardiografë, elektrogastrografë dhe pajisje të tjera. Megjithatë, regjistruesit me stilolaps kanë një sërë disavantazhesh të rëndësishme. Ato janë inerciale dhe nuk lejojnë regjistrimin e dridhjeve elektrike me frekuencë që tejkalon 150 Hz. Në këtë drejtim, ato janë të papërshtatshme, për shembull, për regjistrimin e proceseve të shpejta, siç janë rrymat biologjike të nervave dhe qelizave nervore, etj. Përveç kësaj, regjistrimi me stilolaps (pa korrigjim të veçantë) sjell shtrembërime radiale në procesin në studim, të shkaktuara me lëvizjen harkore të stilolapsit në letër.

Mënyra e regjistrimit me bojë. Kjo metodë bazohet në kalimin e një rryme boje nën një presion prej 20 kg/cm2 përmes një kapilar (diametër 5-8 mikron), të montuar në një vibrator: boja, duke rënë mbi një shirit letre në lëvizje, lë një gjurmë në formë. të një kurbë të procesit në studim.

Metoda e regjistrimit me bojë është shumë e ndjeshme dhe ka inerci të ulët. Kjo ju lejon të kombinoni komoditetin e regjistrimit të dukshëm me aftësinë për të regjistruar sinjale elektrike në një gamë të gjerë frekuence (nga 0 në 1500 Hz). Megjithatë, këta regjistrues kërkojnë përdorimin e bojës speciale të cilësisë shumë të lartë (uniformiteti i përbërjes).

Në të gjithë regjistruesit me regjistrim direkt të dukshëm, shpejtësia e lëvizjes së mediumit të regjistrimit (letër) përcaktohet me skanim mekanik dhe nuk i kalon 200 mm/s, ndërsa vendosja e proceseve të shpejta kërkon shpejtësi të larta regjistrimi, gjë që arrihet duke përdorur skanimin elektronik. në oshiloskopët katodë.

Oshiloskopët elektronikë (katodë). Këto janë pajisje universale regjistrimi. Ata janë praktikisht pa inerci dhe, për shkak të pranisë së amplifikatorëve, kanë ndjeshmëri të lartë. Këto pajisje ju lejojnë të studioni dhe regjistroni lëkundje të ngadalta dhe të shpejta të potencialeve elektrike me një amplitudë deri në 1 μV ose më pak. Pajisja e regjistrimit të daljes së oshiloskopit katodik është tub me rreze katodë me devijimin elektrostatik ose elektromagnetik të rrezes elektronike.

Parimi i funksionimit të një tubi me rreze katodë është ndërveprimi i një rryme elektronesh të emetuara nga katoda dhe të fokusuara nga një sistem lentesh elektronike me fushën elektrostatike ose elektromagnetike të elektrodave devijuese.

Një tub me rreze katodik përbëhet nga një enë qelqi, brenda së cilës, në një vakum të lartë, ka një burim elektronesh dhe një sistem elektrodash (udhëzues, fokusues dhe deflektorë) që kontrollojnë rrezen e elektroneve.

Burimi i elektroneve është katoda 2, filament i nxehtë 1. Elektrone të ngarkuara negativisht përmes rrjetit të kontrollit 3 të tërhequr nga një sistem anodash të ngarkuara pozitivisht 4, 5 Dhe 6. Në këtë rast, një rreze elektronike formohet nga elektronet, e cila kalon midis vertikale 7 dhe horizontale 8 pllaka devijimi dhe drejtohet në ekranin 9, të veshur me fosfor (një substancë që ka aftësinë të shkëlqejë kur ndërvepron me elektronet). Rrjeti i kontrollit 3 ka një potencial negativ në lidhje me katodën, vlera e së cilës rregullohet nga një potenciometër 10. Kur ndryshoni (duke përdorur një potenciometër) potenciali i rrjetit, densiteti i fluksit të elektronit në rrezen e elektroneve ndryshon dhe, rrjedhimisht, shkëlqimi i rrezes në ekran. Rrezja e elektroneve fokusohet nga një potenciometër 10 , pra për shkak të një ndryshimi në potencialin pozitiv në anodin e dytë 5.

Pllakat e devijimit horizontal dhe vertikal kontrollojnë lëvizjen e rrezes elektrike në planin horizontal dhe vertikal, përkatësisht, për të cilat potencialet u furnizohen atyre nga amplifikatorët horizontalë (b, x 1 Dhe x 2) dhe vertikale (a, y 1 Dhe y 2) devijimi i rrezes. Nëse në pllakat e devijimit horizontal aplikohet një tension i dhëmbit të sharrës, rrezja e oshiloskopit do të lëvizë në rrafshin horizontal nga e majta në të djathtë. Duke ndryshuar mënyrën e funksionimit të gjeneratorit të tensionit të sharrës, mund të rregulloni shpejtësinë e fshirjes, d.m.th., shpejtësinë me të cilën rrezja kalon nëpër ekranin e oshiloskopit. Kjo është e nevojshme sepse proceset (sinjalet) në studim kanë parametra të ndryshëm të frekuencës kohore.

Procesi në studim (sinjali) zakonisht i jepet pllakave vertikale të devijimit, të cilat e lëvizin rrezen lart ose poshtë, në varësi të shenjës dhe madhësisë së tensionit të aplikuar në to. Kështu, potencialet e aplikuara në pllaka kontrollojnë lëvizjen e rrezes përgjatë horizontales ( X) dhe vertikale ( në) akset, d.m.th., ato shpalosin procesin në studim.

Regjistrimi i proceseve në studim nga ekrani i një oshiloskopi katodik kryhet fotografikisht duke përdorur kamera të lehta ose kamera speciale.

Magnetografët. Regjistrimi i proceseve elektrike në shirit feromagnetik është i përshtatshëm sepse informacioni i regjistruar në këtë mënyrë mund të ruhet për një kohë të gjatë dhe të riprodhohet shumë herë. Me ndihmën e regjistruesve të ndryshëm, ai mund të shndërrohet në një regjistrim të dukshëm me shkallë të ndryshme skanimi. Ky informacion mund të përpunohet pas përfundimit të eksperimentit duke përdorur pajisje të ndryshme automatike dhe kompjuterë elektronikë. Magnetografët gjithashtu ju lejojnë të regjistroni protokollin eksperimental.

MAKINAT E KOMPJUTUESVE ELEKTRONIKE

Në kushtet moderne, kompjuterët janë pjesë përbërëse e laboratorëve të kërkimit, pasi kompjuterët elektronikë rrisin ndjeshëm efikasitetin e kërkuesve. Të dhënat për procesin në studim mund të futen në mënyra të ndryshme: manualisht (kur parallogariten parametrat e amplitudës në kohë, p.sh. elektrokardiogramet futen nga tastiera e kompjuterit ) ose nga një medium i ndërmjetëm ruajtjeje (për shembull, nga një kartë e shtypur ose kasetë e shtypur në të cilën është koduar informacioni).

Sidoqoftë, është më e përshtatshme dhe ekonomike të futni informacione në një kompjuter duke përdorur një pajisje të veçantë - një konvertues amplitudë në dixhital (ADC). Një konvertues amplitudë-dixhital transformon parametrat amplitudë-kohë të procesit në studim (për shembull, amplituda dhe kohëzgjatja e komponentëve të ndryshëm të EKG-së) në një kod dixhital, i cili perceptohet, analizohet dhe përpunohet nga një procesor kompjuteri. Informacioni i përpunuar matematikisht (sipas programeve të dhëna) në kompjuter mund të paraqitet në forma të ndryshme: në formën e një tabele të printuar në një pajisje printimi dixhital; në formën e një grafiku të ndërtuar nga një plotter; si një imazh në një ekran afishues ose në formë tjetër. Në të njëjtën kohë, studiuesi lirohet nga puna rutinë jo vetëm në matjen, llogaritjen dhe analizën matematikore të rezultateve, por edhe nga nevoja për të përpiluar tabela dhe për të nxjerrë grafikët.

PAJISJET PËR QËLLIM TË VEÇANTA

Pajisjet për qëllime të veçanta janë krijuar zakonisht për të regjistruar një funksion ose proces të vetëm, për shembull, një elektrokardiogram, elektroencefalogram, elektrogastrogram, etj. Pajisjet e tilla të specializuara janë zakonisht kompakte, të lehta për t'u përdorur dhe të përshtatshme për studime klinike. Ai përbëhet nga blloqe (sisteme) të ndryshme për qëllime të përgjithshme, kështu që njohja e strukturës themelore të blloqeve individuale e bën të lehtë të kuptosh funksionimin e pajisjeve me qëllime të veçanta. Struktura e përgjithshme e një pajisjeje me qëllim të veçantë përfshin elektroda ose një sensor, një ndërprerës, një përforcues, një regjistrues dhe një furnizim me energji elektrike. Një njohje më e detajuar me secilën pajisje kryhet duke përdorur udhëzimet e funksionimit të dhëna me pajisjen.

Stimuluesit elektrikë. Për stimulimin elektrik të objekteve biologjike, deri në mesin e këtij shekulli janë përdorur bobina induksioni, të cilat tani janë zëvendësuar plotësisht. stimuluesit elektrikë. Një stimulues elektrik është një nga pajisjet më të zakonshme dhe të nevojshme. Ofron kushte optimale për acarim të indeve (me trauma minimale gjatë stimulimit të zgjatur) dhe është i përshtatshëm për t'u përdorur.

Për qëllime kërkimore, këshillohet përdorimi i një stimuluesi, i cili, në varësi të kushteve eksperimentale, mund të shërbejë ose gjenerator aktual, ose gjeneratori i tensionit. Rezistenca e brendshme e pajisjes dalëse të një stimuluesi të tillë mund të ndryshohet në përputhje me qëllimet e eksperimentit. Duhet të jetë ose 30-40 herë më i madh se rezistenca e objektit të kërkimit (kur funksionon në modalitetin "gjenerator aktual"), ose i njëjti numër herë më pak (në modalitetin "gjeneratori i tensionit"). Sidoqoftë, stimulues të tillë universalë janë kompleks dhe të rëndë, kështu që në një punëtori fiziologjike është më mirë të përdoren pajisje më të thjeshta.

Stimuluesi përbëhet nga disa blloqe (kaskada), qëllimi themelor i të cilave nuk varet nga lloji i stimuluesit. Le të shqyrtojmë qëllimin e kaskadave individuale të stimuluesit dhe organeve të kontrollit të lidhur me to duke përdorur shembullin e stimuluesit fiziologjik pulsues SIF-5.

Gjeneratori i frekuencës së përsëritjes së pulsit (oscilatori kryesor) shpesh është projektuar duke përdorur një qark multivibrator; mund të funksionojë në gjendje gatishmërie dhe të vazhdueshme. Kur punon në modalitetin e gatishmërisë, oshilatori kryesor mund të gjenerojë pulse ose kur shtypet butoni "Start" 9, ose kur sinjalet e ndezjes furnizohen në hyrjen e multivibratorit nga një burim tjetër pulsi. Në rastin e parë, gjenerohet vetëm një puls, në të dytën, frekuenca e pulseve do të korrespondojë me frekuencën e sinjaleve nxitëse. Gjatë funksionimit të vazhdueshëm 8 Oscilatori kryesor i stimulatorit gjeneron impulse vazhdimisht, frekuenca e tyre / mund të ndryshohet nga fraksionet e një herc në disa qindra herc.

Pulset nga oshilatori kryesor futen në fazën tjetër të stimuluesit - fazën e vonesës, dhe gjithashtu mund të përdoren për të shkaktuar fshirjen e oshiloskopit (pulsi i sinkronizimit 10), Në fazën e vonesës 2 Impulsi i oshilatorit kryesor mund të vonohet për një periudhë prej 1-1000 ms. Kaskada e vonesës lejon (për shembull, kur studioni potencialet e evokuara) të vendosni potencialin në ekranin e oshiloskopit në një vend të përshtatshëm për regjistrim, pavarësisht nga shpejtësia e fshirjes së oshiloskopit.

Pulset nga kaskada e vonesës mund të përdoren për të shkaktuar stimulues të tjerë nëse përdoren disa stimulues në eksperiment dhe funksionimi i tyre duhet të sinkronizohet. Përveç kësaj, pulset furnizohen nga faza e vonesës në hyrjen e fazës së gjenerimit të sinjalit të daljes. Në këtë kaskadë, formohen impulse në formë drejtkëndëshe (ose të tjera) me një kohëzgjatje të caktuar 3, ato më pas transmetohen në një përforcues fuqie, i cili lejon që amplituda e tyre të rregullohet 4.

Nga prodhimi i stimuluesit 5 nëpërmjet telave lidhës dhe elektrodave stimuluese, i transmetohen objektit të studimit impulse të formës, kohëzgjatjes dhe amplitudës së kërkuar. Polariteti i daljes 6 mund të ndryshohet. Për të reduktuar artifaktin e stimulimit, disa lloje stimuluesish kanë transformatorë izolues 7, të tjerë kanë pajisje dalëse me frekuencë të lartë.

Stimuluesit e llojeve të tjera përdoren gjithashtu për qëllime edukative dhe kërkimore, për shembull, NSE-01, EST-10A, IS-01, etj.

Përveç stimuluesve të pulsit, përdoren eksperimente fiziologjike Foto- Dhe fonostimuluesit. Dizajni i tyre është në shumë mënyra thelbësisht i ngjashëm me atë të një stimuluesi të pulsit. Dallimi është kryesisht në strukturë blloku i daljes, gjenerimi i sinjaleve të dritës në një fotostimulator ose sinjalet e zërit në një fonostimulator.

Ergometrat. Për të krijuar një ngarkesë funksionale në organet, sistemet dhe trupin në tërësi, ato përdoren gjerësisht. ergometra lloje të ndryshme. Ato ju lejojnë të krijoni ngarkesën funksionale lokale ose të përgjithshme, dozën dhe të përcaktoni vlerën e saj. Pajisjet më të zakonshme të këtij lloji janë ergograf gishti, ergometra biçikletash Dhe rutine. Ka rutine (punët rutine) dhe për kafshët.

Kamerat. Kamerat për qëllime të ndryshme përdoren gjerësisht për të krijuar kushte të caktuara për objektin e studimit. ekzistojnë dhomat e papërshkueshme nga zëri, dhomat termike, dhomat hiperbarike me presion të lartë dhe të ulët, dhoma me instalimet e rrezeve dhe zërit etj. Aktualisht janë projektuar kamera që bëjnë të mundur krijimin mikroklimë artificiale dhe të studiojë reagimet e objektit të kërkimit ndaj ndikimeve të ndryshme.

RREGULLAT THEMELORE PËR FUNKSIONIMIN E PAJISJEVE ELEKTRONIKE

Përveç rregullave të përgjithshme për trajtimin e pajisjeve, në secilin rast individual është e nevojshme që së pari të njiheni me rregullat për funksionimin e një pajisjeje të panjohur dhe vetëm atëherë të filloni të punoni me të. Kjo është e një rëndësie të veçantë në një mjedis klinik, pasi disa pajisje, nëse trajtohen në mënyrë jo të duhur, paraqesin rrezik për pacientin (një pajisje për studimin e ngacmueshmërisë së nervave dhe muskujve - një pulsues elektrik dhe një sërë të tjerash). Rregullat bazë janë si më poshtë.

Përpara se të lidhni pajisjen me rrjetinështë e nevojshme: 1) sigurohuni që voltazhi i rrjetit të korrespondojë me tensionin për të cilin është projektuar pajisja ose për të cilën transformatori i saj i fuqisë është aktualisht i ndezur; 2) tokëzoni pajisjen, d.m.th. lidhni terminalin (ose prizën e tokëzimit) me autobusin e unazës së tokës ose rrjetin e furnizimit me ujë (në asnjë rast pajisjet nuk duhet të tokëzohen me elementët e instalimeve elektrike me gaz); 3) kontrolloni të gjitha telat e rrymës elektrike (izolimi është në gjendje të mirë dhe ka priza); është rreptësisht e ndaluar futja e skajeve të zhveshura të telave në prizat e rrymës; 4) kontrolloni telat e destinuara për ndërrimin e pajisjeve dhe hartimin e një qarku pune (ato nuk duhet të kenë vende me mungesë izolimi); 5) kontrolloni çelsat e ndërrimit dhe çelsat e tjerë të rrjetit të të gjitha pajisjeve - ato duhet të jenë në pozicionin "off".

Pajisjet duhet të lidhen me rrjetin duke përdorur çelësat e vendosur në pajisje.

Pasi të ndizni pajisjet, duhet: 1) të kontrolloni nga treguesit e dritës nëse të gjitha pajisjet kanë marrë energji (nëse treguesi nuk ndizet, duhet të kontaktoni mësuesin dhe të përcaktoni së bashku shkakun e mosfunksionimit; më shpesh kjo është për shkak të siguresa e ndezur e pajisjes ose llamba treguese); 2) mbani mend se pajisjet elektronike të tubave fillojnë të funksionojnë në mënyrë të qëndrueshme vetëm pas ngrohjes paraprake për 15-30 minuta; për shumicën e pajisjeve tranzistor kjo periudhë është deri në 2-5 minuta.

Puna 1

Subjekti: "Testimi i ngarkesave në një eksperiment fiziologjik"

Synimi: studioni metodat më të njohura të testimit dhe modelet e kombinuara dhe testet e përdorura për të studiuar qëndrueshmërinë fizike te kafshët laboratorike, stabilitetin emocional dhe ankthin.

Pyetje për vetë-studim

1. Kushtet dhe procedura për vlerësimin e performancës nënmaksimale (testi KRU 170).

2. Testimi i qëndrueshmërisë fizike te kafshët laboratorike (vrapim në rutine, not). Kuptimi.

3. Test "Fusha e hapur". Përshkrimi dhe kuptimi i tij.

4. Thelbi i testit shumëparametrik, përshkrimi i tij.

Letërsia

Puna 2

Subjekti: "Pajisjet dhe metodat për studimin e funksioneve elektrofiziologjike"

Synimi: të njihen me kushtet dhe tendencat në shfaqjen dhe zhvillimin e elektrofiziologjisë, duke prezantuar qëllimin e përdorimit praktik të pajisjeve. Studimi i metodave elektrofiziologjike.

Pyetje për vetë-studim

1. Lënda dhe detyrat e elektrofiziologjisë.

2. Shfaqja dhe hapat e parë të elektrofiziologjisë.

3. Fushat e përdorimit praktik të elektrofiziologjisë.

4. Skemat e lidhjeve ndërmjet pajisjeve dhe objekteve të studimit.

5. Pajisjet elektronike dhe rregullat për funksionimin e pajisjeve elektronike.

6. Metodat elektrofiziologjike (caktimi jashtëqelizor dhe brendaqelizor dhe regjistrimi i biopotencialeve, metoda e potencialit të evokuar, elektroencefalografia, elektrokarunografia.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Puna 3

Subjekti: "Teknikat metodologjike të përdorura gjatë kryerjes së një eksperimenti kronik"

Synimi: studiojnë çështjet themelore teorike që lidhen me teknikat e praktikuara të funksionimit në fiziologjinë eksperimentale.

Pyetje për vetë-studim

1. Kushtet.

2. Vendosja e fistulës. Teknika për aplikimin e llojeve të ndryshme të qepjeve.

3. Anastomoza heterogjene nervore, neuromuskulare, neurovaskulare dhe neuroglandulare.

4. Perfuzioni i indeve dhe organeve.

5. Kanulimi.

6. Prezantimi i atomeve të etiketuara dhe substrateve biologjike.

7. Tomografia me emetim pozitron.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Puna 4

Subjekti: "Metodat elektrofiziologjike"

Pyetje për vetë-studim

1. Historia e studimit të dukurive bioelektrike.

2. Gjeneratorët e rrymës dhe tensionit elektrik.

3. Elektroda &

4. Pajisjet e regjistrimit.

5. Teknologjia e mikroelektrodave dhe prodhimi i mikroelektrodave.

6. Instalimi i kompleksit universal fiziologjik.

7. Teknika stereotaktike. Atlase stereotaktike.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Puna 5

Subjekti: “Metodat biokimike dhe histokimike në fiziologji”

Pyetje për vetë-studim

1. Harta kimike e trurit.

2. Metodat për identifikimin e lokalizimit të rezistorëve në strukturat e sistemit nervor periferik.

3. Identifikimi i lokalizimit të rezistorëve në strukturat e sistemit nervor qendror.

4. Identifikimi i lokalizimit të receptorëve në organet e synuara.

5. Përcaktimi i aktivitetit funksional të një organi ose sistemi organesh nga përqendrimi i një hormoni të sekretuar, neurohormonit ose një lënde tjetër biologjikisht aktive.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Puna 6

Subjekti: "Metodat histologjike dhe neuroanatomike"

Pyetje për vetë-studim

1. Perfuzion.

2. Nxjerrja e trurit.

3. Bërja e blloqeve të indeve të trurit.

4. Bërja e seksioneve.

5. Përgatitja e rrëshqitjeve të xhelatinizuara.

6. Seksionet e montimit.

7. Fotografimi i seksioneve të panjollosura.

8. Ngjyrosje.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Puna 7

Subjekti: "Studimi i metodave dhe teknikave të ndryshme në studimin e sistemeve somatosensore të trupit"

Pyetje për vetë-studim

1. Parimet e përgjithshme të inervimit të koordinuar të muskujve.

2. Inervimi reciprok i muskujve antagonistë.

3. Kafshë kurrizore.

4. Harku refleks monosimpatik dhe polisimpatik.

5. Mbyllja e kthyeshme e trurit të vogël te miu.

6. Shkatërrimi kimik i strukturave të trurit.

7. Metoda e aspirimit.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Puna 8

Subjekti: "Studimi i metodave dhe teknikave të ndryshme në studimin e sistemeve viscerale të trupit"

Pyetje për vetë-studim

1. Regjistrimi i potencialit të veprimit (AP) të miokardit gastrik dhe ndryshimeve të tij me acarimin e trungut vagosimpatik.

2. Studimi i ndikimeve parasimpatike dhe simpatike në fuqinë dhe shpeshtësinë e kontraktimeve të zemrës.

3. Funksioni autorregullues i sistemit nervor intrakardiak.

4. Reflekset viscero-kardiake.

5. Topografia dhe karakteristikat anatomike të gjëndrave endokrine të miut.

6. Roli i gonadave në rregullimin e karakteristikave sekondare seksuale.

7. Përcaktimi biokimik dhe imunoenzimatik i nivelit të hormoneve kortikosteroide në lëngjet biologjike të minjve dhe njerëzve.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Puna 9

Subjekti: "Metodat për të studiuar aktivitetin më të lartë nervor"

Pyetje për vetë-studim

1. Metoda e zhvillimit të reflekseve të kushtëzuara.

2. Metodat klasike dhe operative për zhvillimin e reflekseve të kushtëzuara.

3. Metodat për studimin e kujtesës afatshkurtër dhe afatgjatë.

4. Testimi neurologjik tek minjtë.

5. Matja e strukturës së sjelljes.

6. Zhvillimi i reflekseve të kushtëzuara instrumentale.

7. Metodat statistikore të përdorura në fiziologji.

Letërsia

1. Batuev A.S. Aktivitet më i lartë nervor. M., 1991

2. Punëtori e madhe mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. B.A. Kudryashova - M.: Shkolla e Lartë, 1984.

3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Udhëzues për ushtrimet laboratorike në fiziologjinë e përgjithshme. – M.: Arsimi, 1990.

4. Punëtori e vogël mbi fiziologjinë e njeriut dhe të kafshëve. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg: Shtëpia Botuese e Universitetit Shtetëror të Shën Petersburgut, 2001.

5. Metodat dhe eksperimentet bazë për studimin e trurit dhe sjelljes. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / Përkthim nga anglishtja. – M.: Shkolla e lartë, 1991.

6. Metodat e kërkimit në psikofiziologji. / Ed. A.S. Batueva - Shën Petersburg, 1994

7. Metodat e neurofiziologjisë klinike. / Ed. V.B. Greçinë - L., 1977

8. Lëndë e përgjithshme e fiziologjisë së njeriut dhe kafshëve. Në 2 T. / Ed. FERRI. Nozdraçeva - M., 1991

9. Workshop mbi fiziologjinë normale. / Ed. NË TË. Agadzhanyan - M.: Shtëpia Botuese RUDN, 1996.

Fiziologjia u shfaq si një shkencë e pavarur në shekullin e 15-të falë kërkimeve të Harvey-t dhe një sërë shkencëtarësh të tjerë të natyrës dhe, duke filluar nga fundi i shekullit të 15-të dhe fillimi i shekullit të 16-të, metoda kryesore në fushën e fiziologjisë ishte metoda eksperimentale. Metoda e vëzhgimit është më e lashta, me origjinë nga Dr. Greqia, ishte e zhvilluar mirë në Egjipt, mbi dr. Lindje, në Tibet, në Kinë. Thelbi i kësaj metode është vëzhgimi afatgjatë i ndryshimeve në funksionet dhe kushtet e trupit, regjistrimi i këtyre vëzhgimeve dhe, nëse është e mundur, krahasimi i vëzhgimeve vizuale me ndryshimet në trup pas autopsisë. Hipokrati gjithashtu përfshiu natyrën e sjelljes midis shenjave të vëzhgueshme. Falë vëzhgimeve të tij të kujdesshme, ai formuloi doktrinën e temperamentit. Metoda e vëzhgimit përdoret gjerësisht në fiziologji (veçanërisht në psikofiziologji) dhe aktualisht metoda e vëzhgimit është e kombinuar me metodën e eksperimentit kronik.
Metoda eksperimentale. Një eksperiment fiziologjik, ndryshe nga vëzhgimi i thjeshtë, është një ndërhyrje e synuar në funksionimin aktual të trupit, i krijuar për të sqaruar natyrën dhe vetitë e funksioneve të tij, marrëdhëniet e tyre me funksionet e tjera dhe me faktorët mjedisorë. Gjithashtu, ndërhyrja shpesh kërkon përgatitje kirurgjikale të një kafshe, e cila mund të ketë: 1) forma akute (viviseksion, nga fjala vivo - gjallë, sekcia - sec, d.m.th. prerje e një personi të gjallë), 2) forma kronike (eksperimentale-kirurgjikale). Në këtë drejtim, eksperimenti ndahet në 2 lloje: akut (viviseksion) dhe kronik. Viviseksioni është një formë eksperimentimi që kryhet në një kafshë të imobilizuar. Viviseksioni u përdor për herë të parë në Mesjetë, por filloi të futet gjerësisht në shkencën fiziologjike gjatë Rilindjes (shek. XV-XVII). Anestezia nuk njihej në atë kohë dhe kafsha ishte fiksuar fort nga 4 gjymtyrë, ndërkohë që përjetoi tortura. Kjo ishte arsyeja e shfaqjes së grupeve dhe lëvizjeve filozofike. Animalizmi (trendet që promovojnë trajtimin njerëzor të kafshëve dhe avokojnë për t'i dhënë fund mizorisë ndaj kafshëve; kafshërizmi aktualisht po promovohet), vitalizmi (mbrojti që eksperimentet nuk u kryen në kafshë dhe vullnetarë të paanestizuar), mekanizëm (proceset e identifikuara që ndodhin saktë në kafshët me procese në natyrën e pajetë, një përfaqësues i shquar i mekanizmit ishte fizikani, mekaniku dhe fiziologu francez Rene Descartes), antropocentrizmi. Duke filluar nga shekulli i 19-të, anestezia filloi të përdoret në eksperimentet akute. Kjo çoi në një ndërprerje të proceseve rregullatore nga ana e proceseve më të larta të sistemit nervor qendror, si rezultat i të cilit prishet integriteti i përgjigjes së trupit dhe lidhja e tij me mjedisin e jashtëm. Ky përdorim i anestezisë dhe ndërhyrjes kirurgjikale gjatë viviseksionit fut parametra të pakontrolluar në një eksperiment akut që është e vështirë të merren parasysh dhe të parashikohen.
Një eksperiment akut, si çdo metodë eksperimentale, ka avantazhet e tij:
1) viviseksioni - një nga metodat analitike, bën të mundur simulimin e situatave të ndryshmeSeminari
2) viviseksioni bën të mundur marrjen e rezultateve në një kohë relativisht të shkurtër. të metat:
1) në një eksperiment akut, ndërgjegjja fiket kur administrohet anestezi dhe, në përputhje me rrethanat, integriteti i përgjigjes së trupit prishet;
2) lidhja midis trupit dhe mjedisit prishet kur përdoret anestezi;
3) në mungesë të anestezisë, ka një çlirim të hormoneve të stresit dhe substancave endogjene (të prodhuara brenda trupit) endorfinë të ngjashme me morfinën, të cilat kanë një efekt analgjezik, i cili është i pamjaftueshëm për gjendjen normale fiziologjike.
Eksperimenti kronik - vëzhgimi afatgjatë pas ndërhyrjes akute dhe rivendosja e marrëdhënieve me mjedisin. Përparësitë e një eksperimenti kronik: trupi është sa më afër kushteve të ekzistencës intensive. Disa fiziologë konsiderojnë se disavantazhet e një eksperimenti kronik janë se rezultatet janë marrë për një periudhë relativisht të gjatë kohore. Në një eksperiment kronik, përdoren një sërë teknikash dhe qasjesh metodologjike.
1. Metodat elektrofiziologjike.
2. Metoda e aplikimit të fistulave në organet e zbrazëta dhe organet me kanale ekskretuese.
Themeluesi i metodës së fistulës ishte Basov, megjithatë, kur aplikoi një fistulë duke përdorur metodën e tij, përmbajtja e stomakut hyri në epruvetë së bashku me lëngjet tretëse, gjë që e bëri të vështirë studimin e përbërjes së lëngut të stomakut, fazat e tretjes, shpejtësia e procesit të tretjes dhe cilësia e lëngut gastrik të ndarë për përbërje të ndryshme ushqimore. Fistula mund të vendoset në stomak, kanalet e gjëndrave të pështymës, zorrët, ezofag, etj. Dallimi midis fistulës së Pavlovit dhe atij të Basovit është se Pavlov e vendosi fistulën në një "barkushe të vogël", të bërë artificialisht në mënyrë kirurgjikale dhe duke ruajtur rregullimin e tretjes dhe humorit. Kjo i lejoi Pavlovit të identifikonte jo vetëm përbërjen cilësore dhe sasiore të lëngut gastrik për ushqimin e marrë, por edhe mekanizmat e rregullimit nervor dhe humoral të tretjes në stomak. Për punën e tij në fushën e tretjes, Pavlov u nderua me çmimin Nobel.
3. Anastenoza neurovaskulare ose neuromuskulare heterogjene. Ky është një ndryshim në organin efektor në rregullimin e funksioneve nervore të përcaktuara gjenetikisht. Kryerja e anastenozave të tilla bën të mundur identifikimin e mungesës ose pranisë së plasticitetit të neuroneve ose qendrave nervore në rregullimin e funksioneve. Në anastenozat neurovaskulare, organet efektore janë enët e gjakut dhe kimio- dhe baroreceptorët e vendosur në to, përkatësisht.
4. Transplantimi i organeve të ndryshme. Riplantimi dhe heqja e organeve apo pjesëve të ndryshme të trurit (ekstirpimi). Si rezultat i heqjes së një organi, krijohet hipofunksioni i një ose një gjëndre tjetër; si rezultat i rimbjelljes, krijohet një situatë e hiperfunksionit ose e tepërt e hormoneve të një ose një gjëndre tjetër. Ekstirpimi i pjesëve të ndryshme të trurit dhe korteksit cerebral zbulon funksionet e këtyre pjesëve. Për shembull, kur tru i vogël u hoq, u zbulua roli i tij në rregullimin e lëvizjes, ruajtjen e qëndrimit dhe reflekset statokinetike. Heqja e zonave të ndryshme të korteksit cerebral lejoi Brodmann të ndante korteksin në 52 fusha.
5. Metoda e transeksionit të trurit dhe palcës kurrizore. Na lejon të identifikojmë rëndësinë funksionale të secilit departament të sistemit nervor qendror në rregullimin e funksioneve somatike dhe viscerale të trupit, si dhe në rregullimin e sjelljes.
6. Implantimi i elektrodave në pjesë të ndryshme të trurit. Ju lejon të identifikoni aktivitetin dhe rëndësinë funksionale të një strukture të veçantë nervore në rregullimin e funksioneve të trupit (funksionet motorike, funksionet viscerale dhe mendore). Elektrodat e futura në tru janë bërë nga materiale inerte (d.m.th., ato duhet të jenë dehëse): platini, argjendi, paladiumi. Elektrodat bëjnë të mundur jo vetëm identifikimin e funksionit të një zone të caktuar, por gjithashtu, përkundrazi, të regjistrojnë në cilën pjesë të trurit shfaqjen e një potenciali (VT) në përgjigje të funksioneve të caktuara funksionale. Teknologjia e mikroelektrodave i jep një personi mundësinë për të studiuar themelet fiziologjike të psikikës dhe sjelljes.
7. Implantimi i kanulave (mikro). Perfuzioni është kalimi i tretësirave të përbërjeve të ndryshme kimike përmes përbërësit tonë ose prania e metabolitëve në të (glukoza, PVC, acidi laktik) ose përmbajtja e substancave biologjikisht aktive (hormonet, neurohormonet, endorfina, enkefaminat, etj.). Kanula ju lejon të injektoni zgjidhje me përmbajtje të ndryshme në një ose një zonë tjetër të trurit dhe të vëzhgoni ndryshime në aktivitetin funksional nga sistemi motorik, organet e brendshme ose sjelljen, aktivitetin psikologjik.
8. Futja e atomeve të etiketuara dhe vëzhgimi i mëpasshëm në një tomograf me emetim pozitron (PET). Më shpesh, administrohet auro-glukoza e etiketuar me ar (ari + glukozë). Sipas shprehjes figurative të Greene, dhuruesi universal i energjisë në të gjitha sistemet e gjalla është ATP, dhe gjatë sintezës dhe risintezës së ATP, substrati kryesor i energjisë është glukoza (risinteza e ATP mund të ndodhë edhe nga fosfati i kreatinës). Prandaj, sasia e glukozës së konsumuar përdoret për të gjykuar aktivitetin funksional të një pjese të caktuar të trurit, aktivitetin e tij sintetik. Glukoza konsumohet nga qelizat, por ari nuk shfrytëzohet dhe grumbullohet në këtë zonë. Aktiviteti sintetik dhe funksional gjykohet nga ari i ndryshëm aktiv dhe sasia e tij.
9. Metodat stereotaktike. Këto janë metoda në të cilat kryhen operacione kirurgjikale për të implantuar elektroda në një zonë të caktuar të trurit në përputhje me atlasin stereotaktik të trurit, të ndjekura nga regjistrimi i biopotencialeve të shpejta dhe të ngadalta të alokuara, me regjistrimin e potencialeve të evokuara, si dhe regjistrimi i EEG dhe miogramit.
10. Metodat biokimike. Ky është një grup i madh teknikash me ndihmën e të cilave përcaktohet niveli i kationeve, anioneve, elementeve jo të jonizuar (makro dhe mikroelementeve), substancave energjetike, enzimave, substancave biologjikisht aktive (hormoneve, etj.) në lëngjet qarkulluese, në inde. , dhe nganjëherë organet. Këto metoda aplikohen ose in vivo (në inkubatorë) ose në inde që vazhdojnë të sekretojnë dhe sintetizojnë substancat e prodhuara në mjedisin e inkubacionit. Metodat biokimike bëjnë të mundur vlerësimin e aktivitetit funksional të një organi të caktuar ose një pjese të tij, dhe nganjëherë një sistem të tërë organesh. Për shembull, niveli i 11-OCS mund të përdoret për të gjykuar aktivitetin funksional të zonës fasciculata të korteksit adrenal, por niveli i 11-OCS mund të përdoret gjithashtu për të gjykuar aktivitetin funksional të sistemit hipotalamo-hipofizë-adrenal. . Në përgjithësi, pasi 11-OX është produkti përfundimtar i pjesës periferike të korteksit adrenal. 11. Metodat histokimike. Metodat imunologjike në fiziologji.
12. Metodat për studimin e fiziologjisë së GNI. Planifikimi i eksperimenteve Për të planifikuar eksperimentet, duhet të njihni parimet dhe taktikat e kërkimit dhe qasjen shkencore, të cilat më së miri formohen përmes zbatimit të drejtpërdrejtë të eksperimenteve. Avantazhi i një studimi laboratorik ndaj një studimi vëzhgues është se studiuesi mund të kontrollojë kushtet eksperimentale, domethënë të vendosë kontroll të saktë mbi të ashtuquajturat ndryshore të pavarura në mënyrë që të zbulojë ndikimin e tyre në variablat e varur. Variablat e varur mund të jenë çdo karakteristikë fiziologjike, ndërsa variablat e pavarur janë kushte që kontrollohen nga eksperimentuesi dhe ndonjëherë i imponohen trupit. Kushtet përfshijnë ndërhyrjen e drejtpërdrejtë (heqja e pjesëve të trurit, stimulimi ose përdorimi i barnave të ndryshme), ndryshimet në mjedis (temperatura dhe drita), ndryshimet në orarin e përforcimit, vështirësia në të mësuar, kohëzgjatja e mungesës së ushqimit ose faktorë të tillë si. mosha, gjinia, linja gjenetike etj. Për të minimizuar keqinterpretimet e eksperimenteve për shkak të vështirësisë së dallimit të efekteve të ndërhyrjeve eksperimentale nga efektet e variablave të tjerë, duhet të futen procedura kontrolli. Në mënyrë ideale, grupi i kontrollit studiohet në të njëjtën mënyrë si grupi eksperimental, duke përjashtuar ndikimin e faktorit që studiohet, për hir të të cilit është planifikuar vetë eksperimenti. E njëjta kafshë mund të përdoret si në kontroll ashtu edhe në eksperiment nëse, për shembull, është e nevojshme të krahasohet sjellja e saj para dhe pas heqjes së pjesëve të trurit. Një tjetër procedurë e zakonshme kontrolli, qëllimi i së cilës është të zvogëlojë ndikimin e njëkohshëm të variablave, është aplikimi i balancuar i ndikimeve të ndryshme në të njëjtën kafshë (për shembull, injeksione të barnave të ndryshme ose doza të ndryshme të të njëjtit ilaç). Një pikë tjetër e rëndësishme e kontrollit është shpërndarja e rastësishme e kafshëve në grupe të ndryshme. Kjo bëhet më së miri duke përdorur një tabelë me numra të rastësishëm, e cila jepet në shumë libra mbi statistikat (thjesht kapja e kafshëve nga një kafaz për të formuar një grup nuk është adekuate, pasi kafshët më të dobëta ose më pasive do të kapen së pari). Për shkak të gabimeve të mundshme ose ndryshueshmërisë në rezultate për shkak të ndryshoreve të pakontrolluara, matjet zakonisht përsëriten dhe merret mesatarja ose mesatarja. Matjet e përsëritura përfshijnë vëzhgime të shumta të të njëjtave kafshë, ose një vëzhgim të shumë kafshëve, ose të dyja. Sa më e madhe të jetë mundësia e gabimeve ose luhatjeve për shkak të disa variablave të panjohur ose të pakontrolluar, aq më shumë ka të ngjarë që matjet e përsëritura të ndryshojnë dhe kështu ndryshueshmëria e matjeve rreth mesatares do të jetë më e madhe. Analiza statistikore përdoret për të vlerësuar rëndësinë e dallimeve të vëzhguara midis grupeve eksperimentale dhe atyre të kontrollit ose kushteve eksperimentale. Analiza shkencore, qoftë e bazuar në vëzhgime natyraliste apo eksperimente laboratorike, mbështetet në matjet për të përcaktuar sasinë e vëzhgimeve. I ashtuquajturi niveli i matjes përcakton se cilat veprime aritmetike mund të zbatohen për numrat, gjë që për rrjedhojë përcakton përdorimin e metodave të përshtatshme statistikore. Studiuesi duhet të marrë parasysh nivelin e matjeve dhe të parashikojë natyrën e përpunimit statistikor të rezultateve tashmë gjatë planifikimit të eksperimenteve, pasi këto konsiderata do të ndihmojnë në zgjidhjen e çështjes së saktësisë së instrumenteve matëse dhe numrit të kërkuar të eksperimenteve. Pajisje për studimin e funksioneve fiziologjike. Sukseset e fiziologjisë moderne në studimin e funksioneve të të gjithë organizmit, sistemeve të tij, organeve, indeve dhe qelizave janë kryesisht për shkak të futjes së gjerë në praktikë të eksperimenteve fiziologjike të pajisjeve elektronike, pajisjeve analizuese dhe kompjuterëve elektronikë, si dhe biokimike dhe metodat e kërkimit farmakologjik. Kur studiohen funksionet fiziologjike duke përdorur pajisje të ndryshme, sisteme unike formohen në eksperimente. Ato mund të ndahen në dy grupe: 1) sisteme për regjistrimin e manifestimeve të ndryshme të aktivitetit jetësor dhe analizimin e të dhënave të marra dhe 2) sisteme për ndikimin në trup ose në njësitë e tij strukturore dhe funksionale. Një sistem që lejon regjistrimin e proceseve bioelektrike në trup përbëhet nga një objekt kërkimor, elektroda dalëse, një përforcues, një regjistrues dhe një furnizim me energji elektrike. Sistemet e regjistrimit të këtij lloji përdoren për elektrokardiografi, elektroencefalografi, elektrogastrografi, elektromiografi, etj. Kur studiohen dhe regjistrohen një sërë procesesh jo-elektrike duke përdorur pajisje elektronike, fillimisht ato duhet të shndërrohen në sinjale elektrike. Për këtë përdoren sensorë të ndryshëm.
Disa sensorë janë në gjendje të gjenerojnë vetë sinjale elektrike dhe nuk kërkojnë energji nga një burim aktual, ndërsa të tjerët kërkojnë këtë fuqi. Madhësia e sinjaleve të sensorëve është zakonisht e vogël, kështu që ato duhet të amplifikohen paraprakisht për t'i regjistruar ato. Sistemet që përdorin sensorë përdoren për ballistokardiografi, pletismografi, sfigmografi, regjistrimin e aktivitetit motorik, presionin e gjakut, frymëmarrjen, përcaktimin e gazeve në gjak dhe ajrin e nxjerrë etj. Nëse sistemet plotësohen dhe koordinohen me funksionimin e një radiotransmetuesi, bëhet e mundur. për të transmetuar dhe regjistruar funksionet fiziologjike në një distancë të konsiderueshme nga objekti i studimit. Kjo metodë quhet biotelemetri. Zhvillimi i biotelemetrisë përcaktohet nga futja e mikrominiaturizimit në inxhinierinë radio. Ju lejon të studioni funksionet fiziologjike jo vetëm në kushte laboratorike, por edhe në kushte të sjelljes së lirë, gjatë punës dhe aktiviteteve sportive, pavarësisht nga distanca midis objektit të studimit dhe studiuesit. Sistemet e krijuara për të ndikuar në trup ose në njësitë e tij strukturore dhe funksionale kanë efekte të ndryshme: nxitëse, stimuluese dhe frenuese.
Metodat dhe opsionet e ndikimit mund të jenë shumë të ndryshme. Kur studioni analizues të largët, pulsi stimulues mund të perceptohet në distancë; në këto raste, elektroda stimuluese nuk nevojiten. Kështu, për shembull, ju mund të ndikoni në analizuesin vizual me dritë, atë dëgjimor me zë dhe atë nuhatës me aroma të ndryshme. Në eksperimentet fiziologjike, rryma elektrike përdoret shpesh si stimul, dhe për këtë arsye stimuluesit elektronikë të pulsit dhe elektrodat stimuluese janë bërë të përhapura. Stimulimi elektrik përdoret për të stimuluar receptorët, qelizat, muskujt, fibrat nervore, nervat, qendrat nervore etj. Nëse është e nevojshme, mund të përdoret stimulimi biotelemetrik. Studimet e funksioneve fiziologjike kryhen jo vetëm në pushim, por edhe në aktivitete të ndryshme fizike.
Kjo e fundit mund të krijohet ose. kryerja e ushtrimeve të caktuara (squats, vrap etj.), ose përdorimi i pajisjeve të ndryshme (ergometër biçikletash, rutine etj.), të cilat bëjnë të mundur dozimin e saktë të ngarkesës. Sistemet e regjistrimit dhe stimulimit shpesh përdoren njëkohësisht, gjë që zgjeron ndjeshëm mundësitë e eksperimenteve fiziologjike. Këto sisteme mund të kombinohen në mënyra të ndryshme.

Fiziologjia është një shkencë eksperimentale, d.m.th. të gjitha dispozitat e tij teorike bazohen në rezultatet e eksperimenteve dhe vëzhgimeve.

Vrojtim është përdorur që në hapat e parë të zhvillimit të shkencës fiziologjike. Kur kryejnë një vëzhgim, studiuesit japin një raport verbal të rezultateve. Në këtë rast, objekti i vëzhgimit zakonisht ndodhet në kushte natyrore pa ndikime të veçanta mbi të nga studiuesi. Disavantazhi i vëzhgimit të thjeshtë është aftësia e kufizuar për të marrë tregues sasiorë dhe për të perceptuar procese të shpejta. Pra, në fillim të shekullit të 17-të. V. Harvey, pasi vëzhgoi punën e zemrës tek kafshët e vogla, shkroi: “Shpejtësia e lëvizjes kardiake nuk na lejon të dallojmë se si ndodh sistola dhe diastola, dhe për këtë arsye është e pamundur të dihet në cilin moment dhe në cilën pjesë zgjerohet. dhe ndodh tkurrja.”

Mundësi më të mëdha se vëzhgimi i thjeshtë në studimin e proceseve fiziologjike jepen me skenë eksperimente. Kur kryen një eksperiment fiziologjik, studiuesi krijon artificialisht kushte për identifikimin e thelbit dhe modeleve të rrjedhës së proceseve fiziologjike. Ndikimet fizike dhe kimike të dozuara mund të aplikohen në një objekt të gjallë, substanca të ndryshme mund të futen në gjak ose organe dhe mund të studiohet reagimi i organeve dhe sistemeve.

Eksperimentet në fiziologji ndahen në akute dhe kronike. Përvoja akute kryhen te kafshët dhe karakterizohen nga fakti se qëllimi nuk është ruajtja e jetës së kafshës; pas eksperimentit, ajo ngordh. Gjatë një përvoje të tillë, mund të bëhen dhe hiqen prerje të papajtueshme me jetën organet. Organet e hequra quhen të izoluara. e tyre ndërhyjnë në tretësirat e kripës që janë të ngjashme në përbërje ose të paktën në përmbajtjen mineralet thelbësore në plazmë gjaku. Zgjidhjet e tilla quhen fiziologjike. Ndër tretësirat më të thjeshta fiziologjike është tretësira izotonike 0 9% e klorurit të natriumit.

Inskenimi eksperimente duke përdorur të izoluara ose bandat ishte veçanërisht i popullarizuar gjatë periudhës së 17-të - fillimit të shekullit të 20-të. kur kishte një grumbullim njohurish për funksionet e organeve dhe të tyre efikasstrukturat. Për prodhime Për eksperimente fiziologjike, është më e përshtatshme të përdoren organet e izoluara të kafshëve me gjak të ftohtë. Kështu, mjafton të lani zemrën e izoluar të bretkosës me tretësirën e kripur të Ringer dhe në temperaturën e dhomës ajo do të tkurret për shumë orë. Nga-për shkak të lehtësisë së përgatitjes dhe rëndësisë së informacionit të marrë, preparate të tilla biologjike filluan të përdoren jo vetëm në fiziologji, por edhe në fusha të tjera të shkencës mjekësore. Për shembull, një preparat i një zemre të izoluar të bretkosës (duke përdorur metodën Straub) përdoret si një objekt i standardizuar për testimin e aktivitetit biologjik të barnave të caktuara gjatë prodhimit të tyre serial dhe zhvillimit të barnave të reja.

Megjithatë, mundësitë e përvojës akute janë të kufizuara jo vetëm për shkak të çështjeve etike që lidhen me faktin se kafshët vdesin gjatë eksperimentit dhe mundësisë për të shkaktuar efekte të dhimbshme mbi to me anestezi të pamjaftueshme, por edhe për faktin se studimi nuk është kryhet në kushtet e një organizmi të tërë, por në rast të shkeljes së mekanizmave rregullues sistematikë.

Përvoja kronike i mungojnë një sërë disavantazhesh të listuara. Në një eksperiment kronik, studimi kryhet në një kafshë praktikisht të shëndetshme, që i nënshtrohet ndikimeve minimale mbi të dhe ruajtjes së jetës së saj. Përpara kërkimit mbi një kafshë, mund të kryhen operacione për përgatitjen e saj për eksperiment (implantohen elektroda, bëhen fistula për të hyrë në zgavrat dhe kanalet e organeve). Në këtë rast, kafsha merret në eksperiment pasi sipërfaqja e plagës të jetë shëruar dhe funksionet të jenë rikthyer.

Një ngjarje e rëndësishme në zhvillimin e teknikave fiziologjike ishte futja e regjistrimit grafik të fenomeneve të vëzhguara. Shkencëtari gjerman K. Ludwig shpiku kimografin dhe ishte i pari që regjistroi luhatjet (valët) e presionit arterial. Pas kësaj, u zhvilluan metoda për regjistrimin e proceseve fiziologjike duke përdorur ingranazhet mekanike (levat Engelmann), ingranazhet e ajrit (kapsula Marey) dhe metodat për regjistrimin e furnizimit me gjak të organeve dhe vëllimit të tyre (plethysmograph Mosso). Lakoret e marra nga regjistrime të tilla zakonisht quhen kimogramë.

Mundësi më të gjera metodologjike për të kuptuar fiziologjinë e njerëzve dhe kafshëve u shfaqën pas krijimit të teorisë së energjisë elektrike dhe instrumenteve për regjistrimin e potencialeve elektrike dhe efekteve të dozuara të rrymës elektrike në trup. Stimujt elektrikë doli të ishin më të përshtatshmet për të ndikuar në strukturat nervore dhe muskulore. Me forcë dhe kohëzgjatje të moderuar të stimulit, këto efekte nuk shkaktojnë dëme në strukturat në studim dhe mund të aplikohen në mënyrë të përsëritur. Përgjigja ndaj tyre zakonisht përfundon në një pjesë të sekondës.

Zhvillimi i fizikës, kimisë, kibernetikës në fund të shekullit të 20-të. krijoi bazën për përmirësimin cilësor të metodave të kërkimit fiziologjik. Metodat e zhvilluara nga fiziologët përdoren gjerësisht në praktikën klinike.

Më poshtë janë renditur disa nga kërkesat moderne më të rëndësishme për metodat aktuale dhe të reja të kërkimit fiziologjik.

Siguria e studimit, mungesa e traumatizimit dhe dëmtimit të objektit në studim.

Shpejtësia e sensorëve dhe pajisjeve të regjistrimit.

Mundësia e regjistrimit sinkron të disa treguesve të funksioneve fiziologjike.

Mundësia e regjistrimit afatgjatë të treguesve të studiuar. Kjo bën të mundur identifikimin e natyrës ciklike të proceseve fiziologjike, përcaktimin e parametrave të ritmeve cirkadiane (cirkadike) dhe identifikimin e pranisë së shqetësimeve paroksizmale (episodike) të proceseve.

Dimensionet dhe pesha e vogël e pajisjeve, që mundësojnë kërkime jo vetëm në spital, por edhe në terren, gjatë punës apo aktiviteteve sportive të një personi.

Përdorimi i teknologjisë kompjuterike dhe arritjet e kibernetikës për regjistrimin dhe analizimin e të dhënave të marra, si dhe modelimin e proceseve fiziologjike. Kur përdorni teknologjinë kompjuterike, kostot e kohës për regjistrimin e të dhënave dhe përpunimin e tyre matematikor zvogëlohen ndjeshëm, dhe bëhet e mundur të nxirren më shumë informacion nga sinjalet e marra.

Sidoqoftë, përkundër një numri avantazhesh të metodave moderne të kërkimit fiziologjik, korrektësia e përcaktimit treguesit funksionet fiziologjike varen kryesisht nga cilësia e edukimit të personelit mjekësor, nga njohuritë thelbi proceset fiziologjike, tiparet e sensorëve dhe parimet e funksionimit të pajisjeve të përdorura, aftësia për të punuar Me pacientit, jepini udhëzime, monitoroni ecurinë e zbatimit të tyre dhe korrigjoni veprimet e pacientit.

Rezultatet e matjeve një herë ose vëzhgimeve dinamike të kryera nga profesionistë të ndryshëm mjekësorë në të njëjtin pacient nuk përkojnë gjithmonë. Prandaj, problemi i rritjes së besueshmërisë së procedurave diagnostikuese dhe cilësisë së hulumtimit mbetet.

Cilësia e studimit karakterizohet nga saktësia, korrektësia, konvergjenca dhe riprodhueshmëria e matjeve.

Karakteristika sasiore e një treguesi fiziologjik të përcaktuar gjatë studimit varet si nga vlera e vërtetë e parametrit të këtij treguesi, ashtu edhe nga një numër gabimesh të paraqitura nga pajisja dhe personeli mjekësor. Këto gabime quhen ndryshueshmëria analitike. Në mënyrë tipike, kërkohet që ndryshueshmëria analitike të mos kalojë 10% të vlerës së matur. Meqenëse vlera e vërtetë e treguesit për të njëjtin person mund të ndryshojë për shkak të ritmeve biologjike, kushteve të motit dhe faktorëve të tjerë, termi variacionet brenda-individuale. Diferenca në të njëjtin tregues midis njerëzve të ndryshëm quhet variacione ndërindividuale. Tërësia e të gjitha gabimeve dhe luhatjeve të një parametri quhet ndryshueshmëri totale.

Një rol të rëndësishëm në marrjen e informacionit për gjendjen dhe shkallën e dëmtimit të funksioneve fiziologjike kanë të ashtuquajturat teste funksionale. Në vend të termit "test funksional", shpesh përdoret "test". Kryerja e testeve funksionale është testim. Megjithatë, në praktikën klinike, termi "test" përdoret më shpesh dhe në një kuptim pak më të zgjeruar se "test funksional".

Testi funksional përfshin studimin e treguesve fiziologjikë në dinamikë, para dhe pas kryerjes së ndikimeve të caktuara në trup ose veprimeve vullnetare të subjektit. Më të përdorurat janë testet funksionale me aktivitet fizik të dozuar. Gjithashtu kryhen teste hyrëse, të cilat zbulojnë ndryshime në pozicionin e trupit në hapësirë, tendosje, ndryshime në përbërjen e gazit të ajrit të thithur, administrimin e medikamenteve, ngrohjen, ftohjen, pirjen e një doze të caktuar të një solucioni alkalin dhe shumë tregues të tjerë.

Kërkesat më të rëndësishme për testet funksionale përfshijnë besueshmërinë dhe vlefshmërinë.

Besueshmëria - aftësia për të kryer testin me saktësi të kënaqshme nga një specialist gjysmë i kualifikuar. Besueshmëria e lartë është e natyrshme në testet mjaft të thjeshta, performanca e të cilave ndikohet pak nga mjedisi. Testet më të besueshme që pasqyrojnë gjendjen ose sasinë e rezervave të funksionit fiziologjik njohin referencë, standard ose referente.

Koncepti vlefshmëria pasqyron përshtatshmërinë e një testi ose metode për qëllimin e synuar. Nëse futet një test i ri, vlefshmëria e tij vlerësohet duke krahasuar rezultatet e marra duke përdorur këtë test me rezultatet e testeve referente të njohura më parë. Nëse testi i sapo prezantuar ju lejon të gjeni përgjigjet e sakta për pyetjet e parashtruara gjatë testimit në një numër më të madh rastesh, atëherë ky test ka vlefshmëri të lartë.

Përdorimi i testeve funksionale rrit në mënyrë dramatike aftësitë diagnostikuese vetëm nëse këto teste kryhen në mënyrë korrekte. Përzgjedhja, zbatimi dhe interpretimi i tyre adekuat kërkon që punonjësit mjekësorë të kenë njohuri të gjera teorike dhe përvojë të mjaftueshme në kryerjen e punës praktike.