Fizyolojik araştırma yöntemleri. Bir bilim olarak fizyoloji
Metodoloji - uygulanması göreve uygun olarak gerekli sonuçların elde edilmesini sağlayan bir dizi manipülasyon.
Analitik-sentetik araştırma yöntemi- Vücudun işleyişini, tüm bileşenlerinin birliği ve birbirine bağlantısı içinde bütünsel olarak incelemenin bir yolu.
Fizyolojide araştırma yöntemleri
Canlı bir organizmanın çeşitli süreçlerini ve işlevlerini incelemek için gözlem ve deney yöntemleri kullanılır.
Gözlem - Belirli koşullar altında meydana gelen fizyolojik olayların ve süreçlerin doğrudan, genellikle görsel olarak kaydedilmesi yoluyla bilgi elde etme yöntemi.
Deney- Kontrollü ve kontrollü koşullar altında olgular ve süreçler arasındaki neden-sonuç ilişkileri hakkında yeni bilgiler elde etme yöntemi. Akut deney nispeten kısa bir süre için gerçekleştirilen deneydir. Uzun bir süre (günler, haftalar, aylar, yıllar) süren bir deneye kronik denir.
Gözlem yöntemi
Bu yöntemin özü, belirli bir fizyolojik sürecin tezahürünü, bir organın veya dokunun doğal koşullardaki işlevini değerlendirmektir. Bu, Antik Yunan'da ortaya çıkan ilk yöntemdir. Mısır'da mumyalama sırasında cesetler açıldı ve rahipler, gözlemledikleri kişilerde nabız hızı, idrar miktarı ve kalitesi ve diğer göstergeler hakkında önceden kaydedilmiş verilerle bağlantılı olarak çeşitli organların durumunu analiz etti.
Şu anda, gözlemsel araştırmalar yürüten bilim adamları, cephaneliklerinde bir dizi basit ve karmaşık cihaz kullanıyor (fistüllerin uygulanması, elektrotların yerleştirilmesi), bu da organların ve dokuların işleyiş mekanizmasını daha güvenilir bir şekilde belirlemeyi mümkün kılıyor. Örneğin tükürük bezinin aktivitesini gözlemleyerek günün belirli bir döneminde ne kadar tükürük salgılandığını, rengini, kalınlığını vb. tespit edebilirsiniz.
Ancak olgunun gözlemlenmesi şu veya bu fizyolojik sürecin veya işlevin nasıl yürütüldüğü sorusuna cevap vermez.
Gözlem yöntemi daha çok zoopsikoloji ve etolojide kullanılmaktadır.
Deneysel yöntem
Fizyolojik bir deney, çeşitli faktörlerin bireysel işlevleri üzerindeki etkisini bulmak amacıyla bir hayvanın vücuduna yapılan hedefe yönelik bir müdahaledir. Böyle bir müdahale bazen hayvanın akut (dirikesim) veya kronik (deneysel cerrahi) formda olabilen cerrahi hazırlığını gerektirir. Bu nedenle deneyler iki türe ayrılır: akut (canlı deney) ve kronik.
Deneysel yöntem, gözlemsel yöntemin aksine, bir sürecin veya işlevin uygulanma nedenini bulmayı mümkün kılar.
Canlı kesit Anestezi kullanılmadan hareketsizleştirilmiş hayvanlarda fizyolojik gelişimin erken aşamalarında gerçekleştirilir. Ancak 19. yüzyıldan itibaren. Akut deneylerde genel anestezi kullanıldı.
Akut bir deney avantajları ve dezavantajları vardır. Avantajları arasında farklı durumları simüle etme ve nispeten kısa sürede sonuç elde etme yeteneği yer alır. Dezavantajları arasında, akut bir deneyde, genel anestezi kullanıldığında merkezi sinir sisteminin vücut üzerindeki etkisinin dışlanması ve vücudun çeşitli etkilere verdiği tepkinin bütünlüğünün bozulması yer almaktadır. Ek olarak, akut bir deneyden sonra hayvanlara sıklıkla ötenazi yapılması gerekir.
Bu nedenle daha sonra yöntemler geliştirildi. kronik deney Ameliyattan ve hayvanın iyileşmesinden sonra hayvanların uzun süreli gözleminin yapıldığı.
Akademisyen I.P. Pavlov, içi boş organlara (mide, bağırsak, mesane) fistül uygulama yöntemi geliştirdi. Fistül tekniğinin kullanılması birçok organın çalışma mekanizmasının aydınlatılmasını mümkün kılmıştır. Steril koşullar altında, anestezi altındaki hayvana belirli bir iç organa erişim sağlamak için cerrahi bir operasyon gerçekleştirilir, bir fistül tüpü implante edilir veya bez kanalı çıkarılıp cilde dikilir. Gerçek deney, ameliyat sonrası yaranın iyileşmesinden ve hayvanın iyileşmesinden sonra, fizyolojik süreçler normale döndüğünde başlar. Bu teknik sayesinde fizyolojik süreçlerin resmini doğal koşullarda uzun süre incelemek mümkün hale geldi.
Deneysel yöntem, gözlem yöntemi gibi, basit ve karmaşık modern ekipmanların, bir nesneyi etkilemek ve yaşam aktivitesinin çeşitli tezahürlerini kaydetmek için tasarlanmış sistemlere dahil edilen araçların kullanımını içerir.
Kimografın icadı ve Alman bilim adamı K. Ludwig'in 1847'de kan basıncını grafiksel olarak kaydetmeye yönelik bir yöntemi geliştirmesi, fizyolojinin gelişiminde yeni bir aşama açtı. Kymograph, incelenen sürecin objektif bir kaydının yapılmasını mümkün kıldı.
Daha sonra kalp ve kas kasılmalarını kaydetmeye yönelik yöntemler (T. Engelman) ve vasküler tondaki değişiklikleri kaydetmeye yönelik bir yöntem (pletismografi) geliştirildi.
Amaç grafik kaydı Hollandalı fizyolog Einthoven'ın icat ettiği tel galvanometre sayesinde biyoelektrik olgusu mümkün oldu. Fotoğraf filmine elektrokardiyogramı kaydeden ilk kişi oydu. Biyoelektrik potansiyellerin grafiksel olarak kaydedilmesi, elektrofizyolojinin geliştirilmesinin temelini oluşturdu. Şu anda, elektroensefalografi pratikte ve bilimsel araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Elektrofizyolojinin gelişiminde önemli bir aşama mikroelektrotların icadıydı. Mikromanipülatörler kullanılarak doğrudan hücreye yerleştirilebilirler ve biyoelektrik potansiyeller kaydedilebilir. Mikroelektrot teknolojisi, hücre zarlarındaki biyopotansiyellerin oluşma mekanizmalarının deşifre edilmesini mümkün kılmıştır.
Alman fizyolog Dubois-Reymond, canlı dokuların dozlu elektriksel uyarımı için bir indüksiyon bobini kullanarak organ ve dokuların elektriksel uyarılması yönteminin kurucusudur. Şu anda bunun için elektronik uyarıcılar kullanılıyor ve bu da herhangi bir frekans ve güçte elektriksel darbe almayı mümkün kılıyor. Elektriksel stimülasyon, organ ve dokuların fonksiyonlarını incelemek için önemli bir yöntem haline geldi.
Deneysel yöntemler birçok fizyolojik yöntemi içerir.
Kaldırma Bir organın, örneğin belirli bir endokrin bezinin (yok edilmesi), hayvanın çeşitli organları ve sistemleri üzerindeki etkisinin belirlenmesini mümkün kılar. Serebral korteksin çeşitli bölgelerinin çıkarılması, bilim adamlarının bunların vücut üzerindeki etkilerini belirlemesine olanak sağladı.
Fizyolojideki modern ilerlemeler radyo-elektronik teknolojisinin kullanılmasından kaynaklanmaktadır.
Elektrotların implantasyonu Beynin farklı bölgelerine, çeşitli sinir merkezlerinin aktivitesinin kurulmasına yardımcı oldu.
giriiş Radyoaktif İzotoplar vücuda girme, bilim adamlarının organ ve dokulardaki çeşitli maddelerin metabolizmasını incelemesine olanak tanır.
Tomografik yöntem Nükleer manyetik rezonansın kullanılması, fizyolojik süreçlerin mekanizmalarının moleküler düzeyde aydınlatılması için çok önemlidir.
Biyokimyasal Ve biyofiziksel yöntemler, normal ve patolojik durumlarda hayvanların organ ve dokularındaki çeşitli metabolitlerin doğru bir şekilde tanımlanmasına yardımcı olur.
Çeşitli fizyolojik süreçlerin niceliksel özelliklerinin ve bunlar arasındaki ilişkilerin bilgisi, matematiksel modelleri. Bu modeller yardımıyla fizyolojik süreçler bilgisayarda yeniden üretilir ve çeşitli reaksiyon seçenekleri incelenir.
Fizyolojik araştırmanın temel yöntemleri
Fizyoloji deneysel bir bilimdir, yani. tüm teorik hükümleri deney ve gözlemlerin sonuçlarına dayanmaktadır.
Gözlem
Gözlem fizyolojik bilimin gelişiminin ilk adımlarından beri kullanılmaktadır. Bir gözlem yaparken, araştırmacılar sonuçların tanımlayıcı bir açıklamasını sunar. Bu durumda, gözlem nesnesi genellikle araştırmacı tarafından üzerinde özel bir etki olmaksızın doğal koşullarda bulunur. Basit gözlemin dezavantajı, niceliksel göstergelerin elde edilmesinin ve hızlı süreçlerin algılanmasının imkansızlığı veya büyük zorluğudur. Yani, 17. yüzyılın başında. V. Harvey, küçük hayvanlarda kalbin çalışmasını gözlemledikten sonra şunları yazdı: “Kalp hareketinin hızı, sistol ve diyastolün nasıl gerçekleştiğini ayırt etmemize izin vermiyor ve bu nedenle genişlemenin hangi anda ve hangi kısımda olduğunu bilmek imkansız. ve kasılma meydana gelir.”
Deneyim
Evreleme, fizyolojik süreçlerin incelenmesinde basit gözlemden daha büyük fırsatlar sağlayacaktır. deneyler. Fizyolojik bir deney gerçekleştirirken araştırmacı, fizyolojik süreçlerin akışının özünü ve kalıplarını tanımlamak için yapay olarak koşullar yaratacaktır. Dozlanmış fiziksel ve kimyasal etkiler canlı bir nesneye uygulanabilmekte, çeşitli maddelerin kana veya organlara sokulması ve etkilere verilen tepkinin kayıt altına alınabilmektedir.
Fizyolojideki deneyler akut ve kronik olarak ikiye ayrılır. Deney hayvanları üzerindeki etkiler akut deneyimlerörneğin yüksek dozda radyasyonun etkileri, toksik maddeler, kan kaybı, yapay kalp durması, kan akışının kesilmesi gibi durumlar hayvanların yaşamının korunmasıyla bağdaşmayabilir. Fizyolojik işlevlerini incelemek veya başka hayvanlara nakledilme olasılığı için hayvanlardan tek tek organlar çıkarılabilir. Canlılığı korumak için, çıkarılan (izole edilen) organlar, bileşim bakımından veya en azından kan plazmasındaki en önemli minerallerin içeriği bakımından benzer olan soğutulmuş salin solüsyonlarına yerleştirilir. Bu tür çözümlere fizyolojik denir. En basit fizyolojik çözümler arasında izotopik %0,9 NaCl çözeltisi bulunur.
İzole edilmiş organları kullanarak deneyler yapmak, özellikle organların işlevleri ve bireysel yapıları hakkında bilginin biriktiği 15. yüzyıldan 20. yüzyılın başlarına kadar popülerdi. Fizyolojik bir deney oluşturmak için soğukkanlı hayvanların işlevlerini uzun süre koruyan izole organlarını kullanmak en uygunudur. Böylece izole edilmiş bir kurbağa kalbi, Ringer tuzlu su çözeltisiyle yıkandığında, oda sıcaklığında saatlerce kasılabilir ve kasılmanın doğasını değiştirerek çeşitli etkilere yanıt verebilir. Hazırlama kolaylığı ve elde edilen bilgilerin önemi nedeniyle bu tür izole edilmiş organlar sadece fizyolojide değil aynı zamanda farmakoloji, toksikoloji ve tıp biliminin diğer alanlarında da kullanılmaktadır. Örneğin, izole edilmiş bir kurbağa kalbinin hazırlanması (Straub yöntemine göre), belirli ilaçların seri üretiminde ve yeni ilaçların geliştirilmesinde biyolojik aktivitenin test edilmesi için standartlaştırılmış bir nesne olarak kullanılır.
Ancak akut deneyim olasılıkları, yalnızca hayvanların deney sırasında acıya maruz kalması ve ölmesi ile ilgili etik sorunlar nedeniyle değil, aynı zamanda araştırmanın sıklıkla akışı düzenleyen sistemik mekanizmalar ihlal edilerek yürütülmesi nedeniyle sınırlıdır. fizyolojik işlevlerde veya yapay koşullarda - tüm organizmanın dışında.
Kronik deneyim listelenen birçok dezavantajdan yoksundur. Kronik bir deneyde, çalışma, pratik olarak sağlıklı bir hayvan üzerinde, minimum etki koşulları altında ve yaşamı korunurken gerçekleştirilir. Çalışmadan önce hayvan üzerinde deneye hazırlamak için işlemler yapılabilir (elektrotlar implante edilir, organların boşluklarına ve kanallarına erişim için fistüller oluşturulur). Bu tür hayvanlar üzerinde deneyler, yara yüzeyi iyileştikten ve bozulan işlevler yeniden sağlandıktan sonra başlıyor.
Fizyolojik araştırma yöntemlerinin geliştirilmesinde önemli bir olay, gözlemlenen olayların grafiksel kaydının getirilmesiydi. Alman bilim adamı K. Ludwig, kimografı icat etti ve ilk kez akut bir deneyde arteriyel kan basıncındaki dalgalanmaları (dalgaları) kaydetti. Bunu takiben, mekanik dişliler (Engelmann kolları), hava dişlileri (Marey kapsülü), organlara kan akışını ve hacimlerini (Mosso pletismograf) kaydetme yöntemleri kullanılarak fizyolojik süreçleri kaydetmeye yönelik yöntemler geliştirildi. Bu tür kayıtlardan elde edilen eğrilere genellikle denir. Kimogramlar.
Fizyologlar tükürüğün (Lashley-Krasnogorsky kapsülleri) toplanmasına yönelik yöntemler icat etti; bu, bileşimini, oluşum ve salgılama dinamiklerini ve ardından ağız dokularının sağlığını ve hastalıkların gelişimini korumadaki rolünü incelemeyi mümkün kıldı. Dişlerin basınç kuvvetini ve bunun diş yüzeyinin ayrı alanlarındaki dağılımını ölçmek için geliştirilen yöntemler, çiğneme kaslarının gücünü, üst dişlerin çiğneme yüzeyinin uyumunun doğasını ve dişlerin çiğneme yüzeyinin niteliğini niceliksel olarak belirlemeyi mümkün kılmıştır. alt çeneler.
İtalyan fizyolog L. Galvani'nin canlı dokulardaki elektrik akımlarını keşfetmesinden sonra insan ve hayvan vücudunun fizyolojik işlevlerini incelemek için daha geniş fırsatlar ortaya çıktı.
Sinir hücrelerinin elektriksel potansiyellerinin, süreçlerinin, bireysel yapılarının veya tüm beynin kaydedilmesi, fizyologların sağlıklı bir kişinin sinir sisteminin bazı işleyiş mekanizmalarını ve bunların nörolojik hastalıklardaki bozukluklarını anlamalarını sağladı. Bu yöntemler, modern fizyolojik laboratuvarlarda ve kliniklerde sinir sisteminin işlevlerinin incelenmesinde en yaygın yöntemler arasında yer almaktadır.
Kalp kasının elektriksel potansiyellerinin kaydedilmesi (elektrokardiyografi), fizyologların ve klinisyenlerin yalnızca kalpteki elektriksel olayları anlamalarına ve derinlemesine incelemelerine değil, aynı zamanda kalbin çalışmasını değerlendirmek ve kalpteki bozuklukların erken tespitini yapmak için bunları pratikte uygulamalarına da olanak sağladı. hastalıklar ve tedavinin etkinliğinin izlenmesi.
İskelet kaslarının elektriksel potansiyellerinin kaydedilmesi (elektromiyografi), fizyologların kasların uyarılma ve kasılma mekanizmalarının birçok yönünü incelemesine olanak sağlamıştır. Özellikle çiğneme kaslarının elektromiyografisi, diş hekimlerinin sağlıklı bir insanda ve bir dizi nöromüsküler hastalıkta işlevlerinin durumunu objektif olarak değerlendirmelerine yardımcı olur.
Sinir ve kas dokusuna orta şiddette ve süreli harici elektriksel veya elektromanyetik etkilerin (uyarıların) uygulanması, incelenen yapılara zarar vermez. Bu, bunların yalnızca etkilere verilen fizyolojik tepkileri değerlendirmek için değil, aynı zamanda tedavi için de (kasların ve sinirlerin elektriksel uyarılması, beynin transkraniyal manyetik uyarılması) başarıyla kullanılmasına olanak tanır.
20. yüzyılın sonunda fizik, kimya, mikroelektronik ve sibernetiğin başarılarına dayanmaktadır. fizyolojik ve tıbbi araştırma yöntemlerinin niteliksel olarak iyileştirilmesi için koşullar yaratılmıştır. Canlı bir organizmanın fizyolojik süreçlerinin özüne daha da derinlemesine nüfuz etmeyi, işlevlerinin durumunu değerlendirmeyi ve hastalıkların erken aşamalarındaki değişikliklerini belirlemeyi mümkün kılan bu modern yöntemler arasında görselleştirme araştırma yöntemleri öne çıkıyor. Bu, kalbin ve diğer organların ultrasonla incelenmesini, X-ışını bilgisayarlı tomografiyi, kısa ömürlü izotopların dokulardaki dağılımının görselleştirilmesini, manyetik rezonansı, pozitron emisyonunu ve diğer tomografi türlerini içerir.
Fizyolojik yöntemlerin tıpta başarılı bir şekilde kullanılması için, fizyolojik araştırma yöntemleri geliştirilirken ve uygulamaya geçirilirken karşılanması gereken uluslararası gereksinimler formüle edildi. Bu gereksinimler arasında en önemlileri şunlardır:
- çalışmanın güvenliği, travmanın olmaması ve incelenen nesneye zarar verilmesi;
- yüksek hassasiyet, sensörlerin ve kayıt cihazlarının hızı, fizyolojik fonksiyonların çeşitli göstergelerinin eşzamanlı kaydedilmesi olasılığı;
- Çalışılan göstergelerin uzun vadeli kaydedilme olasılığı. Bu, fizyolojik süreçlerin döngüsel doğasını tanımlamayı, sirkadiyen (sirkadiyen) ritimlerin parametrelerini belirlemeyi ve paroksismal (epizodik) süreç bozukluklarının varlığını tanımlamayı mümkün kılar;
- uluslararası standartlara uygunluk;
- Cihazların küçük boyutları ve ağırlıkları, sadece hastanede değil, evde de iş yaparken veya spor yaparken araştırma yapılmasını mümkün kılıyor;
- elde edilen verilerin kaydedilmesi ve analiz edilmesinin yanı sıra fizyolojik süreçlerin modellenmesi için bilgisayar teknolojisinin kullanımı ve sibernetiğin başarıları. Bilgisayar teknolojisi kullanıldığında, veri kaydı ve matematiksel işleme için harcanan süre önemli ölçüde azalır ve alınan sinyallerden daha fazla bilgi çıkarmak mümkün hale gelir.
Bununla birlikte, modern fizyolojik araştırma yöntemlerinin bir takım avantajlarına rağmen, fizyolojik fonksiyonların göstergelerinin belirlenmesinin doğruluğu büyük ölçüde tıbbi personelin eğitim kalitesine, fizyolojik süreçlerin özüne, sensörlerin özelliklerine ve çalışma prensiplerine ilişkin bilgiye bağlıdır. kullanılan cihazlar, hastayla çalışma, ona talimat verme, bunların uygulanmasındaki ilerlemeyi izleme ve hastanın eylemlerini düzeltme becerisi.
Farklı tıp uzmanları tarafından aynı hasta üzerinde tek seferlik ölçümlerin veya dinamik gözlemlerin sonuçları her zaman örtüşmez. Bu nedenle, teşhis prosedürlerinin güvenilirliğini ve araştırma kalitesini artırma sorunu devam etmektedir.
Çalışmanın kalitesi, ölçümlerin doğruluğu, doğruluğu, yakınsaması ve tekrarlanabilirliği ile karakterize edilir.
Çalışma sırasında belirlenen fizyolojik bir göstergenin niceliksel özelliği, hem bu göstergenin parametresinin gerçek değerine hem de cihaz ve tıbbi personel tarafından yapılan bir dizi hataya bağlıdır. Bu hatalara denir analitik değişkenlik. Tipik olarak analitik değişkenliğin ölçülen değerin %10'unu aşmaması gerekir. Göstergenin aynı kişi için gerçek değeri biyolojik ritimler, hava koşulları ve diğer faktörler nedeniyle değişebileceğinden terim bireysel varyasyonlar dahilinde. Aynı göstergenin farklı insanlar arasındaki farklılığına denir bireyler arası farklılıklar. Bir parametredeki tüm hataların ve dalgalanmaların toplamına denir. toplam değişkenlik.
Fonksiyonel test
Fizyolojik fonksiyonların durumu ve bozulma derecesi hakkında bilgi edinmede önemli bir rol sözde fonksiyonel testlere aittir. “Fonksiyonel test” terimi yerine sıklıkla “test” kullanılır. Fonksiyonel testlerin yapılması - test etme. Ancak klinik uygulamada “test” terimi “fonksiyonel test”ten daha sık ve biraz daha geniş anlamda kullanılmaktadır.
Fonksiyonel test konunun vücudu veya gönüllü eylemleri üzerinde belirli etkilerin gerçekleştirilmesinden önce ve sonra dinamiklerdeki fizyolojik göstergelerin incelenmesini içerir. En yaygın olarak kullanılanlar, dozlanmış fiziksel aktivite ile fonksiyonel testlerdir. Uzayda vücut pozisyonundaki değişiklikleri, ıkınmayı, solunan havanın gaz bileşimindeki değişiklikleri, ilaçların uygulanmasını, ısınmayı, soğumayı, belirli bir dozda alkalin solüsyonu içmeyi ve diğer birçok göstergeyi ortaya çıkaran girdi testleri de gerçekleştirilir.
Fonksiyonel testlerin en önemli gereksinimleri güvenilirlik ve geçerliliktir.
Güvenilirlik - Yarı nitelikli bir uzman tarafından testi tatmin edici bir doğrulukla gerçekleştirme yeteneği. Yüksek güvenilirlik, performansı ortamdan çok az etkilenen oldukça basit testlerin doğasında vardır. Fizyolojik fonksiyon rezervlerinin durumunu veya miktarını yansıtan en güvenilir testler, referans, standart veya referans niteliğinde.
Konsept geçerlilik Bir testin veya yöntemin amaçlanan amaca uygunluğunu yansıtır. Yeni bir test tanıtılırsa geçerliliği, bu test kullanılarak elde edilen sonuçların daha önce tanınan referans testlerin sonuçlarıyla karşılaştırılması yoluyla değerlendirilir. Yeni tanıtılan test, test sırasında sorulan sorulara daha fazla sayıda durumda doğru yanıtlar bulmanıza olanak sağlıyorsa, bu testin geçerliliği yüksektir.
Fonksiyonel testlerin kullanılması, yalnızca bu testlerin doğru şekilde yapılması durumunda teşhis yeteneklerini önemli ölçüde artırır. Bunların yeterli seçimi, uygulanması ve yorumlanması, sağlık çalışanlarının kapsamlı teorik bilgiye ve pratik çalışmaları gerçekleştirmede yeterli deneyime sahip olmasını gerektirir.
Fizyolojik araştırma yöntemleri
Fizyolojik araştırma yöntemi olarak gözlem. V. Harvey'in çalışmasından sonraki iki yüzyıl boyunca deneysel fizyolojinin nispeten yavaş gelişimi, doğa biliminin düşük düzeydeki üretimi ve gelişmesinin yanı sıra, fizyolojik olayların olağan gözlemleri yoluyla incelenmesinin kusurlu olmasıyla açıklanmaktadır. Bu metodolojik teknik, çok sayıda hatanın nedeni olmuştur ve olmaya devam etmektedir, çünkü deneycinin deneyler yapması, birçok karmaşık süreci ve fenomeni görmesi ve hatırlaması gerekir ki bu zor bir iştir. Fizyolojik olayların basit gözlem yönteminin yarattığı zorluklar, Harvey'in sözleriyle anlamlı bir şekilde kanıtlanmaktadır: “Kalp hareketinin hızı, sistol ve diyastolün nasıl gerçekleştiğini ayırt etmeyi mümkün kılmaz ve bu nedenle hangi anda bilmek imkansızdır. ve hangi kısımda genişleme ve daralmanın meydana geldiği. Gerçekten de sistol ile diyastol arasında ayrım yapamadım, çünkü birçok hayvanda kalp göz açıp kapayıncaya kadar, şimşek hızıyla görünüp kayboluyor, bu yüzden bana öyle geldi ki bir zamanlar sistol vardı ve burada diyastol vardı ve başka bir zaman tam tersi oldu. Her şeyde farklılık ve karışıklık var.”
Aslında fizyolojik süreçler dinamik olgulardır. Sürekli gelişip değişiyorlar, dolayısıyla yalnızca 1-2 veya en iyi ihtimalle 2-3 süreci doğrudan gözlemlemek mümkün. Ancak bunları analiz edebilmek için bu olgularla bu araştırma yöntemiyle gözden kaçan diğer süreçler arasında bir bağlantı kurmak gerekir. Sonuç olarak, bir araştırma yöntemi olarak fizyolojik süreçlerin basit bir şekilde gözlemlenmesi subjektif hataların kaynağıdır. Genellikle gözlem, olayların yalnızca niteliksel yönünü belirlememize izin verir ve onları niceliksel olarak incelemeyi imkansız hale getirir.
Deneysel fizyolojinin gelişiminde önemli bir dönüm noktası, kimografın icadı ve 1847'de Alman bilim adamı Karl Ludwig tarafından kan basıncını grafiksel olarak kaydetme yönteminin tanıtılmasıydı.
Fizyolojik süreçlerin grafiksel kaydı. Grafik kayıt yöntemi fizyolojide yeni bir aşamaya işaret ediyordu. İncelenen sürecin objektif bir kaydının yapılmasını mümkün kılarak öznel hata olasılığını en aza indirdi. Bu durumda, incelenen olgunun deneyi ve analizi iki aşamada gerçekleştirilebilir. Deney sırasında deneycinin görevi yüksek kaliteli kayıtlar - eğriler - kilogram elde etmekti. Elde edilen verilerin analizi daha sonra, deneycinin dikkatinin artık deney tarafından dağılmadığı bir zamanda gerçekleştirilebilir. Grafik kayıt yöntemi, bir değil birkaç fizyolojik sürecin aynı anda (eşzamanlı olarak) kaydedilmesini mümkün kıldı.
Kan basıncını kaydetme yönteminin icadından hemen sonra, kalp ve kas kasılmalarını kaydetme yöntemleri önerildi (Engelman), bazen belirli aralıklarla kaydetmeyi mümkün kılan hava iletim tekniği (Marey kapsülü) tanıtıldı. nesneden önemli bir mesafe, vücutta bir dizi fizyolojik süreç: göğüs ve karın solunum hareketleri, peristalsis ve mide tonunda değişiklikler, bağırsaklar vb. Vasküler tondaki değişiklikleri kaydetmek için bir yöntem önerildi (Mosso pletismografisi) ), çeşitli iç organların hacmi - onkometri vb.
Biyoelektrik olayların araştırılması. Fizyolojinin gelişiminde son derece önemli bir yön, "hayvan elektriğinin" keşfiyle belirlendi. L. Galvani, canlı dokuların, başka bir organizmanın sinirleri ve kasları üzerinde etkili olabilen ve kas kasılmasına neden olabilen bir elektrik potansiyeli kaynağı olduğunu gösterdi. O zamandan beri, neredeyse bir yüzyıl boyunca, canlı dokular tarafından üretilen potansiyellerin (biyoelektrik potansiyeller) tek göstergesi kurbağa nöromüsküler preparatıydı. Kalbin faaliyeti sırasında ürettiği potansiyellerin (Kölliker ve Müller'in deneyimi) yanı sıra sürekli kas kasılması için sürekli elektriksel potansiyel üretme ihtiyacının (Matteucci'nin "ikincil tetanoz" deneyimi) keşfedilmesine yardımcı oldu. Biyoelektrik potansiyellerin, canlı dokuların aktivitesinde rastgele (yan) fenomenler olmadığı, vücutta hangi "komutların" sinir sistemine ve ondan kaslara ve diğer organlara iletildiği sinyaller olduğu ortaya çıktı. Böylece canlı dokular “elektrikli bir dil” kullanarak etkileşime girer.
Bu “dili” çok daha sonra, biyoelektrik potansiyelleri yakalayan fiziksel cihazların icat edilmesinden sonra anlamak mümkün oldu. Bu tür ilk cihazlardan biri basit bir telefondu. Dikkat çekici Rus fizyolog N. E. Vvedensky, telefon kullanarak sinirlerin ve kasların en önemli fizyolojik özelliklerinden bazılarını keşfetti. Telefonu kullanarak biyoelektrik potansiyelleri dinlemek, yani onları gözlem yoluyla incelemek mümkündü. İleriye doğru atılan önemli bir adım, biyoelektrik olaylarının objektif grafik kaydına yönelik bir tekniğin icadıydı. Hollandalı fizyolog Einthoven, kalbin aktivitesi sırasında ortaya çıkan elektriksel potansiyelleri fotoğraf filmi üzerine kaydetmeyi mümkün kılan bir elektrokardiyogram (EKG) olan bir dizi galvanometre icat etti. Ülkemizde bu yöntemin öncüsü, bir süre Einthoven'ın Leiden'deki laboratuvarında çalışan en büyük fizyolog, I.M. Sechenov ve I.P. Pavlov, A.F. Samoilov'un öğrencisiydi.
Fizyolojik laboratuvarlardan alınan elektrokardiyografi, kalbin durumunu incelemek için mükemmel bir yöntem olarak çok geçmeden kliniğe taşındı ve bugün milyonlarca hasta, hayatını bu yönteme borçludur.
Elektronikteki daha sonraki gelişmeler, kompakt elektrokardiyografların ve telemetrik izleme yöntemlerinin oluşturulmasını mümkün kılarak, alçak Dünya yörüngesindeki astronotlarda, yarışmalar sırasında sporcularda ve bilginin iletildiği uzak bölgelerdeki hastalarda EKG ve diğer fizyolojik süreçlerin kaydedilmesini mümkün kıldı. Kapsamlı analiz için telefon kabloları aracılığıyla büyük uzman kurumlara.
Biyoelektrik potansiyellerin nesnel grafik kaydı, bilimimizin en önemli dalı olan elektrofizyolojinin temelini oluşturdu. İleriye doğru atılan büyük bir adım, İngiliz fizyolog Adrian'ın biyoelektrik olaylarını kaydetmek için elektronik amplifikatörler kullanma önerisiydi. Beyindeki biyoakımları ilk kaydedenler V. Ya. Danilevsky ve V. V. Pravdich-Neminsky oldu. Bu yöntem daha sonra Alman bilim adamı Berger tarafından geliştirildi. Şu anda, elektroensefalografi klinikte yaygın olarak kullanılmaktadır ve ayrıca kasların (elektromiyografi), sinirlerin ve diğer uyarılabilir doku ve organların elektriksel potansiyellerinin grafiksel kaydıdır. Bu, organların ve sistemlerin işlevsel durumunun ince bir değerlendirmesini yapmayı mümkün kıldı. Fizyolojinin gelişimi için bu yöntemler de büyük önem taşıyordu: Sinir sisteminin ve diğer organ ve dokuların aktivite mekanizmalarını, fizyolojik süreçleri düzenleme mekanizmalarını deşifre etmeyi mümkün kıldılar.
Elektrofizyolojinin gelişiminde önemli bir kilometre taşı, mikroelektrotların, yani uç çapı bir mikronun kesirlerine eşit olan en ince elektrotların icadıydı. Mikromanipülatörler kullanılarak bu elektrotlar doğrudan hücreye yerleştirilebilir ve biyoelektrik potansiyeller hücre içi olarak kaydedilebilir. Mikroelektrot teknolojisi, biyopotansiyellerin oluşma mekanizmalarının (hücre zarlarında meydana gelen süreçler) deşifre edilmesini mümkün kıldı. Membranlar en önemli oluşumlardır, çünkü onlar aracılığıyla vücuttaki hücrelerin ve hücrenin bireysel elemanlarının birbirleriyle etkileşimi süreçleri gerçekleştirilir. Biyolojik membranların fonksiyonları bilimi - membranoloji - fizyolojinin önemli bir dalı haline gelmiştir.
Organ ve dokuların elektriksel uyarılması yöntemleri. Fizyolojinin gelişiminde önemli bir kilometre taşı, organ ve dokuların elektriksel uyarılması yönteminin tanıtılmasıydı. Canlı organlar ve dokular herhangi bir etkiye yanıt verme yeteneğine sahiptir: termal, mekanik, kimyasal vb. Elektriksel uyarım, doğası gereği, canlı sistemlerin bilgi alışverişinde bulunduğu "doğal dile" yakındır. Bu yöntemin kurucusu, canlı dokuların dozlu elektriksel uyarımı için ünlü "kızak aparatını" (indüksiyon bobini) öneren Alman fizyolog Dubois-Reymond'du.
Şu anda bunun için elektronik uyarıcılar kullanılıyor ve bu da herhangi bir şekil, frekans ve güçte elektriksel darbelerin elde edilmesini mümkün kılıyor. Elektriksel stimülasyon, organ ve dokuların fonksiyonlarını incelemek için önemli bir yöntem haline geldi. Bu yöntem klinikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Vücuda implante edilebilecek çeşitli elektronik uyarıcıların tasarımları geliştirilmiştir. Kalbin elektriksel olarak uyarılması, bu hayati organın normal ritmini ve işlevlerini yeniden sağlamanın güvenilir bir yolu haline geldi ve yüz binlerce insanı işe geri döndürdü. İskelet kaslarının elektriksel stimülasyonu başarıyla kullanılmış ve implante edilmiş elektrotlar kullanılarak beyin bölgelerinin elektriksel stimülasyonu yöntemleri geliştirilmektedir. İkincisi, özel stereotaktik cihazlar kullanılarak, kesin olarak tanımlanmış sinir merkezlerine (bir milimetrenin kesirleri hassasiyetiyle) uygulanır. Fizyolojiden kliniğe aktarılan bu yöntem, binlerce nörolojik hastayı tedavi etmeyi ve insan beyninin mekanizmaları hakkında çok sayıda önemli veri elde etmeyi mümkün kıldı (N. P. Bekhtereva).
Elektriksel potansiyellerin, sıcaklığın, basıncın, mekanik hareketlerin ve diğer fiziksel süreçlerin ve bu süreçlerin vücut üzerindeki etkilerinin sonuçlarının kaydedilmesinin yanı sıra, fizyolojide kimyasal yöntemler yaygın olarak kullanılmaktadır.
Fizyolojide kimyasal araştırma yöntemleri. Elektrik sinyallerinin “dili” vücuttaki tek dil değildir. Hayati süreçlerin kimyasal etkileşimi (canlı dokularda meydana gelen kimyasal süreç zincirleri) de yaygındır. Bu nedenle, bu süreçleri inceleyen bir kimya alanı ortaya çıktı - fizyolojik kimya. Bugün, fizyolojik süreçlerin moleküler mekanizmalarını ortaya çıkaran bağımsız bir bilime - biyolojik kimyaya dönüştü. Deneylerde fizyologlar kimya, fizik ve biyolojinin kesişme noktasında ortaya çıkan yöntemleri yaygın olarak kullanıyor ve bu da fizyolojik olayların fiziksel yönünü inceleyen biyolojik fizik gibi yeni bilim dallarının ortaya çıkmasına neden oluyor.
Fizyolog yaygın olarak radyonüklid yöntemlerini kullanır. Modern fizyolojik araştırmalar aynı zamanda kesin bilimlerden alınan diğer yöntemleri de kullanır. Fizyolojik süreçlerin mekanizmalarının niceliksel analizinde gerçekten paha biçilmez bilgiler sağlarlar.
Elektriksel olmayan büyüklüklerin elektriksel kaydı. Günümüzde fizyolojideki önemli ilerlemeler radyo-elektronik teknolojisinin kullanımıyla ilişkilidir. Sensörler kullanılır - çeşitli elektriksel olmayan olayların ve miktarların (hareket, basınç, sıcaklık, çeşitli maddelerin konsantrasyonu, iyonlar vb.) elektriksel potansiyellere dönüştürülmesi, bunlar daha sonra elektronik amplifikatörler tarafından güçlendirilir ve osiloskoplar tarafından kaydedilir. Birçok fizyolojik sürecin bir osiloskopa kaydedilmesini ve alınan bilgilerin bir bilgisayara girilmesini mümkün kılan çok sayıda farklı türde bu tür kayıt cihazları geliştirilmiştir. Bir takım cihazlar vücut üzerinde ek etkiler (ultrasonik veya elektromanyetik dalgalar vb.) kullanır. Böyle durumlarda belirli fizyolojik fonksiyonları değiştiren bu etkilerin parametrelerinin değerleri kaydedilir. Bu tür cihazların avantajı, dönüştürücü-sensörün incelenen organa değil, vücudun yüzeyine monte edilebilmesidir. Cihazın yaydığı dalgalar vücuda nüfuz ediyor ve incelenen organ tarafından yansıtıldıktan sonra sensör tarafından kaydediliyor. Bu prensip, örneğin damarlardaki kan akışının hızını belirleyen ultrasonik akış ölçerlerin yapımında kullanılır; Reograflar ve reopletismograflar, vücudun çeşitli organlarına ve bölümlerine kan akışına bağlı olan dokuların elektriksel direncindeki değişiklikleri kaydeder. Bu tür yöntemlerin avantajı, ön işlemlere gerek kalmadan vücudu herhangi bir zamanda inceleyebilme yeteneğidir. Ayrıca bu tür araştırmaların insanlara hiçbir zararı yoktur. Klinikteki modern fizyolojik araştırma yöntemlerinin çoğu bu ilkelere dayanmaktadır. Rusya'da fizyolojik araştırmalar için radyo-elektronik teknolojisinin kullanımının başlatıcısı Akademisyen V.V. Parin'di.
Akut deneysel yöntem. Bilimin ilerlemesi yalnızca deneysel bilimin ve araştırma yöntemlerinin gelişmesiyle belirlenmez. Bu büyük ölçüde fizyologların düşüncesinin evrimine, fizyolojik olayların incelenmesine yönelik metodolojik ve metodolojik yaklaşımların geliştirilmesine bağlıdır. Geçen yüzyılın 80'li yıllarına kadar fizyoloji analitik bir bilim olarak kaldı. Vücudu ayrı organlara ve sistemlere ayırdı ve bunların aktivitelerini tek başına inceledi. Analitik fizyolojinin ana metodolojik tekniği, izole edilmiş organlar üzerinde yapılan deneylerdi. Üstelik herhangi bir iç organa veya sisteme erişim sağlamak için fizyologun canlı kesit (canlı kesit) yapması gerekiyordu. Bu tür deneylere aynı zamanda akut deneyler de denir.
Deney hayvanı bir makineye bağlanarak karmaşık ve acı verici bir operasyon gerçekleştirildi. Zor bir işti ama bilim, bedenin derinliklerine nüfuz etmenin başka bir yolunu bilmiyordu. Sorunun sadece ahlaki tarafı değil. Hayvanın maruz kaldığı acımasız işkence ve dayanılmaz ıstırap, fizyolojik olayların normal seyrini büyük ölçüde bozdu ve normalde doğal koşullar altında vücutta meydana gelen süreçlerin özünün anlaşılmasını mümkün kılmadı. Anestezi ve diğer ağrı giderme yöntemlerinin kullanılması önemli ölçüde yardımcı olmadı. Hayvanın sabitlenmesi, narkotik maddelere maruz kalma, ameliyat, kan kaybı - bunların hepsi vücudun normal işleyişini tamamen değiştirdi ve bozdu. Bir kısır döngü oluştu. Bir organın veya sistemin belirli bir sürecini veya işlevini incelemek için, vücudun derinliklerine nüfuz etmek gerekliydi ve bu tür bir nüfuz etme girişimi, deneyin yapıldığı çalışma için fizyolojik süreçlerin normal seyrini bozdu. Ek olarak, izole edilmiş organların incelenmesi, eksiksiz, hasarsız bir organizma koşullarında gerçek işlevleri hakkında bir fikir vermedi.
Kronik deney yöntemi. Rus biliminin fizyoloji tarihindeki en büyük değeri, en yetenekli ve en parlak temsilcilerinden biri olan I.P. Pavlov'un bu çıkmazdan bir çıkış yolu bulmayı başarmasıydı. I. P. Pavlov, analitik fizyolojinin ve akut deneylerin eksikliklerinin acı bir şekilde farkındaydı. Bütünlüğünü bozmadan bedenin derinliklerine bakmanın bir yolunu buldu. Bu, "fizyolojik cerrahi" temelinde yürütülen kronik bir deney yöntemiydi.
Steril koşullar altında anestezi altındaki bir hayvan üzerinde, ilk önce bir veya başka bir iç organa erişime izin vermek için karmaşık bir operasyon gerçekleştirildi, içi boş organa bir "pencere" yapıldı, bir fistül tüpü implante edildi veya bez kanalı çıkarılıp dikildi. cilt. Deney günler sonra, yara iyileştiğinde, hayvan iyileştiğinde ve fizyolojik süreçlerin doğası gereği normal, sağlıklı bir hayvandan neredeyse hiç farklı olmadığında başladı. Uygulanan fistül sayesinde doğal davranış koşulları altında belirli fizyolojik süreçlerin seyrini uzun süre incelemek mümkün oldu.
Fizyoloji, vücudun çevre ile olan ilişkisinde işleyiş mekanizmalarını inceleyen bir bilimdir (bu, organizmanın yaşam aktivitesinin bilimidir), fizyoloji deneysel bir bilimdir ve fizyolojik bilimin ana yöntemleri deneysel yöntemlerdir. Ancak bir bilim olarak fizyoloji, çağımızdan önce bile Antik Yunan'da Hipokrat okulunda ana araştırma yönteminin gözlem yöntemi olduğu tıp bilimi içinde ortaya çıkmıştır. Fizyoloji, 15. yüzyılda Harvey ve diğer bazı doğa bilimcilerinin araştırmaları sayesinde bağımsız bir bilim olarak ortaya çıktı ve 15. yüzyılın sonlarından ve 16. yüzyılın başlarından itibaren fizyoloji alanındaki ana yöntem deneysel yöntemdi. İÇİNDE. Sechenov ve I.P. Pavlov, fizyoloji alanında metodolojinin geliştirilmesine, özellikle de kronik bir deneyin geliştirilmesine önemli katkılarda bulundu.
Edebiyat:
1. İnsan fizyolojisi. Kositsky
2. Korbkov. Normal fizyoloji.
3. Zimkin. İnsan fizyolojisi.
4. İnsan Fizyolojisi, ed. Pokrovsky V.N., 1998
5. GNI'nin fizyolojisi. Kogan.
6. İnsan ve hayvanların fizyolojisi. Kogan. 2 ton.
7. Ed. Tkachenko P.I. İnsan fizyolojisi. 3 ton.
8. Ed. Nozdrocheva. Fizyoloji. Genel kurs. 2 ton.
9. Ed. Kuraeva. 3 cilt Ders kitabının tercümesi mi? insan fizyolojisi.
Gözlem yöntemi- en eskisi, kökeni Dr. Yunanistan, Mısır'da oldukça gelişmişti, Dr. Doğuda, Tibet'te, Çin'de. Bu yöntemin özü, vücudun işlev ve koşullarındaki değişikliklerin uzun süreli gözlemlenmesi, bu gözlemlerin kaydedilmesi ve mümkünse görsel gözlemlerin otopsi sonrası vücutta meydana gelen değişikliklerle karşılaştırılmasıdır. Mısır'da mumyalama sırasında cesetler açıldı, rahibin hastayla ilgili gözlemleri: ciltte değişiklikler, nefes almanın derinliği ve sıklığı, burun akıntısının doğası ve yoğunluğu, ağız boşluğu, idrarın hacmi ve rengi papirüs üzerine şeffaflığı, atılan dışkı miktarı ve niteliği, rengi, nabız hızı ve iç organlardaki değişikliklerle karşılaştırılan diğer göstergeler kaydedildi. Böylece zaten vücudun salgıladığı dışkı, idrar, balgam vb. değiştirilerek. belirli bir organın işlev bozukluğunu yargılamak mümkündür; örneğin, dışkı beyazsa, karaciğerde işlev bozukluğu olduğunu varsaymak mümkündür; dışkı siyah veya koyu ise, o zaman mide veya bağırsak kanamasını varsaymak mümkündür. . Ek kriterler arasında cilt renginde ve turgorunda değişiklikler, cildin şişmesi, karakteri, skleranın rengi, terleme, titreme vb. yer alıyordu.
Hipokrat, davranışın doğasını gözlemlenebilir işaretler arasına dahil etti. Dikkatli gözlemleri sayesinde, tüm insanlığın davranış özelliklerine göre 4 türe ayrıldığı bir mizaç doktrini formüle etti: asabi, iyimser, soğukkanlı, melankolik, ancak Hipokrat türlerin fizyolojik temelinde bir hata yaptı. Her türü ana vücut sıvılarının oranına dayandırdılar: sangvi - kan, balgam - doku sıvısı, kolea - safra, melankolea - kara safra. Mizaçların bilimsel teorik temeli, uzun vadeli deneysel çalışmalar sonucunda Pavlov tarafından verildi ve mizacın temelinin sıvıların oranı değil, sinirsel uyarma ve engelleme süreçlerinin oranı, bunların derecesi olduğu ortaya çıktı. ciddiyeti ve bir sürecin diğerine üstünlüğü, ayrıca bir sürecin diğerleriyle yer değiştirme oranı.
Gözlem yöntemi fizyolojide (özellikle psikofizyolojide) yaygın olarak kullanılmaktadır ve şu anda gözlem yöntemi kronik deney yöntemiyle birleştirilmiştir.
Deneysel yöntem. Fizyolojik bir deney, basit gözlemin aksine, vücudun mevcut işleyişine yönelik, işlevlerinin doğasını ve özelliklerini, bunların diğer işlevlerle ve çevresel faktörlerle ilişkilerini açıklığa kavuşturmak için tasarlanmış hedefli bir müdahaledir. Ayrıca, müdahale genellikle bir hayvanın cerrahi olarak hazırlanmasını gerektirir ve bu hazırlık şunları içerebilir: 1) akut (canlı kesim, vivo - canlı, sekcia - sec, yani yaşayan bir kişinin kesilmesi kelimesinden), 2) kronik (deneysel-cerrahi) formlar.
Bu bağlamda deney 2 türe ayrılmıştır: akut (dirikesim) ve kronik. Fizyolojik bir deney şu sorulara cevap vermenizi sağlar: vücutta neler olur ve nasıl olur.
Canlılık, hareketsizleştirilmiş bir hayvan üzerinde gerçekleştirilen bir deney şeklidir. Dirikeseksiyon ilk olarak Orta Çağ'da kullanıldı, ancak Rönesans döneminde (XV-XVII yüzyıllar) fizyolojik bilime geniş çapta tanıtılmaya başlandı. O zamanlar anestezi bilinmiyordu ve hayvan, işkenceye maruz kalırken ve yürek burkan çığlıklar atarken 4 uzvundan sert bir şekilde sabitlenmişti. Deneyler, insanların "şeytani" olarak adlandırdığı özel odalarda gerçekleştirildi. Felsefi grupların ve hareketlerin ortaya çıkmasının nedeni buydu. Hayvancılık (hayvanlara insancıl muameleyi teşvik eden ve hayvanlara zulmün sona ermesini savunan eğilimler; hayvancılık şu anda teşvik edilmektedir), vitalizm (anestezi uygulanmayan hayvanlar ve gönüllüler üzerinde deneylerin yapılmadığını savundu), mekanizma (belirlenen süreçlerin doğru bir şekilde gerçekleştiğini savundu) Cansız doğada süreçlere sahip hayvanlar, mekanizmanın önde gelen bir temsilcisi Fransız fizikçi, tamirci ve fizyolog Rene Descartes'ti), insan merkezcilik.
19. yüzyıldan itibaren akut deneylerde anestezi kullanılmaya başlandı. Bu, merkezi sinir sisteminin daha yüksek süreçlerinde düzenleyici süreçlerin bozulmasına yol açtı ve bunun sonucunda vücudun tepkisinin bütünlüğü ve dış çevre ile bağlantısı bozuldu. Canlı deney sırasında anestezinin bu şekilde kullanılması ve cerrahi zulüm, akut bir deneyde hesaba katılması ve tahmin edilmesi zor olan kontrolsüz parametrelerin ortaya çıkmasına neden olur. Herhangi bir deneysel yöntem gibi akut bir deneyin de avantajları vardır: 1) canlı deney analitik yöntemlerden biridir, farklı durumların simüle edilmesini mümkün kılar, 2) canlı deney nispeten kısa sürede sonuç elde etmeyi mümkün kılar; ve dezavantajları: 1) Akut bir deneyde anestezi kullanıldığında bilinç kapatılır ve buna bağlı olarak vücudun tepki bütünlüğü bozulur, 2) Anestezi kullanıldığında vücudun çevreyle bağlantısı bozulur, 3) Anestezi yokluğunda, normal fizyolojik durum için yetersiz olan stres hormonları ve endojen (üretilen) hormonlar salınır (vücut içinde) analjezik etkiye sahip morfin benzeri maddeler endorfinler.
Bütün bunlar kronik bir deneyin geliştirilmesine katkıda bulundu - akut müdahaleden sonra uzun süreli gözlem ve çevre ile ilişkilerin restorasyonu. Kronik deneyin avantajları: Vücut, yoğun varoluş koşullarına mümkün olduğu kadar yakındır. Bazı fizyologlar, kronik bir deneyin dezavantajlarının, sonuçların nispeten uzun bir süre boyunca elde edilmesi olduğunu düşünüyor.
Kronik deney ilk olarak Rus fizyolog I.P. tarafından geliştirildi. Pavlov ve 18. yüzyılın sonlarından beri fizyolojik araştırmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kronik bir deneyde bir takım metodolojik teknikler ve yaklaşımlar kullanılır.
Pavlov'un geliştirdiği yöntem, içi boş organlara ve boşaltım kanalları bulunan organlara fistül uygulanması yöntemidir. Fistül yönteminin kurucusu Basov'du, ancak yöntemini kullanarak bir fistül uygularken mide içeriği sindirim sularıyla birlikte test tüpüne girdi, bu da mide suyunun bileşimini, sindirim aşamalarını incelemeyi zorlaştırdı, sindirim sürecinin hızı ve farklı gıda bileşimleri için ayrılan mide suyunun kalitesi.
Fistüller mideye, tükürük bezlerinin kanallarına, bağırsaklara, yemek borusuna vb. yerleştirilebilir. Pavlov fistülü ile Basov fistülü arasındaki fark, Pavlov'un fistülü yapay olarak cerrahi olarak yapılmış ve sindirim ve humoral düzenlemeyi koruyan "küçük bir ventrikül" üzerine yerleştirmesidir. Bu, Pavlov'un yalnızca alınan yiyecek için mide suyunun niteliksel ve niceliksel bileşimini değil, aynı zamanda midedeki sindirimin sinirsel ve humoral düzenleme mekanizmalarını da tanımlamasına olanak sağladı. Ek olarak bu, Pavlov'un sindirimin 3 aşamasını tanımlamasına olanak sağladı:
1) şartlandırılmış refleks - bununla birlikte iştah açıcı veya "kışkırtıcı" mide suyu salınır;
2) koşulsuz refleks aşaması - mide suyu, niteliksel bileşimi ne olursa olsun, gelen yiyeceğe salınır, çünkü Midede sadece kemoreseptörler değil, aynı zamanda gıdanın hacmine tepki veren kemoreseptör olmayanlar da vardır.
3) bağırsak aşaması - yiyecek bağırsaklara girdikten sonra sindirim yoğunlaşır.
Pavlov, sindirim alanındaki çalışmalarından dolayı Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
Heterojen nörovasküler veya nöromüsküler anastenoz. Bu, genetik olarak belirlenmiş sinir fonksiyonlarının düzenlenmesinde efektör organda meydana gelen bir değişikliktir. Bu tür anastenozların gerçekleştirilmesi, fonksiyonların düzenlenmesinde nöronların veya sinir merkezlerinin plastisitesinin yokluğunu veya varlığını tespit etmeyi mümkün kılar; Siyatik sinir, omurganın geri kalanıyla birlikte solunum kaslarını kontrol edebilir mi?
Nörovasküler anastenozlarda efektör organlar sırasıyla kan damarları ve bunların içinde bulunan kemo ve baroreseptörlerdir. Anastenoz sadece bir hayvana değil, farklı hayvanlara da yapılabilir. Örneğin, karotis bölgesinde (karotis arterinin dallanması) iki köpekte nörovasküler anastenoz yaparsanız, merkezi sinir sisteminin farklı bölümlerinin solunum, hematopoez ve vasküler düzenlemedeki rolünü tanımlayabilirsiniz. ton. Bu durumda alttaki köpekte solunan havanın modu değişir, diğerinde ise düzenleme görülür.
Çeşitli organların nakli. Organların veya beynin çeşitli bölümlerinin yeniden dikilmesi ve çıkarılması (yok etme). Bir organın çıkarılması sonucunda, bir veya başka bir bezin hipofonksiyonu yaratılır, yeniden ekimin bir sonucu olarak, bir veya başka bir bezin hiperfonksiyon veya aşırı hormon durumu yaratılır.
Beynin ve korteksin çeşitli bölümlerinin yok edilmesi, bu bölümlerin işlevlerini ortaya çıkarır. Örneğin beyincik çıkarıldığında hareketi düzenleme, duruşu koruma ve statokinetik reflekslerdeki rolü ortaya çıktı.
Serebral korteksin farklı bölgelerini çıkarmak Brodman'ın beynin haritasını çıkarmasına olanak sağladı. Fonksiyonel alanlara göre korteksi 52 alana ayırdı.
Beyin omuriliğinin transeksiyonu yöntemi. Merkezi sinir sisteminin her bölümünün vücudun somatik ve iç organ işlevlerinin düzenlenmesinde ve davranışın düzenlenmesinde işlevsel önemini tanımlamamızı sağlar.
Elektronların beynin çeşitli bölgelerine yerleştirilmesi. Vücut fonksiyonlarının (motor fonksiyonlar, iç organ fonksiyonları ve zihinsel) düzenlenmesinde belirli bir sinir yapısının aktivitesini ve fonksiyonel önemini tanımlamanıza olanak tanır. Beyne implante edilen elektrotlar inert malzemelerden yapılmıştır (yani sarhoş edici olmaları gerekir): platin, gümüş, paladyum. Elektrotlar yalnızca belirli bir alanın işlevini tanımlamayı değil, aynı zamanda tam tersine, belirli işlevsel işlevlere yanıt olarak beynin hangi bölümünde potansiyelin (VT) ortaya çıktığını kaydetmeyi de mümkün kılar. Mikroelektrot teknolojisi, kişiye ruhun ve davranışın fizyolojik temellerini inceleme fırsatı verir.
Kanüllerin implantasyonu (mikro). Perfüzyon, çeşitli kimyasal bileşimlerdeki çözeltilerin bileşenimiz veya içindeki metabolitlerin varlığı (glikoz, PVA, laktik asit) veya biyolojik olarak aktif maddelerin içeriği (hormonlar, nörohormonlar, endorfinler, enkefaminler vb.) aracılığıyla geçişidir. Kanül, beynin bir veya başka alanına farklı içeriklere sahip solüsyonlar enjekte etmenize ve motor sistemi, iç organlar veya davranışlardan ve psikolojik aktiviteden fonksiyonel aktivitedeki değişiklikleri gözlemlemenize olanak tanır.
Mikroelektrot teknolojisi ve konülasyon sadece hayvanlarda değil, beyin ameliyatlarında insanlarda da kullanılıyor. Çoğu durumda, bu teşhis amacıyla yapılır.
Etiketli atomların tanıtılması ve ardından pozitron emisyon tomografisinde (PET) gözlem yapılması.Çoğu zaman altınla (altın + glikoz) işaretlenmiş auro-glikoz uygulanır. Greene'nin mecazi ifadesine göre, tüm canlı sistemlerde evrensel enerji donörü ATP'dir ve ATP'nin sentezi ve yeniden sentezi sırasında ana enerji substratı glikozdur (ATP yeniden sentezi kreatin fosfattan da meydana gelebilir). Bu nedenle tüketilen glikoz miktarı, beynin belirli bir bölümünün işlevsel aktivitesini, yani sentetik aktivitesini yargılamak için kullanılır.
Glikoz hücreler tarafından tüketilir ancak altın kullanılmaz ve bu bölgede birikir. Sentetik ve fonksiyonel aktivite, farklı aktif altın ve miktarına göre değerlendirilir.
Stereotaktik yöntemler. Bunlar, beynin stereotaksik matlasına uygun olarak beynin belirli bir bölgesine elektrotların yerleştirilmesi için cerrahi operasyonların gerçekleştirildiği, ardından tahsis edilen hızlı ve yavaş biyopotansiyellerin uyarılmış potansiyellerin kaydedilmesiyle birlikte kaydedildiği yöntemlerdir. EEG ve miyogramın kaydı.
Yeni amaç ve hedefler belirlerken, aynı hayvan uzun bir gözlem süresi için kullanılabilir, mikro elementlerin düzeni değiştirilebilir veya beynin veya organların çeşitli bölgelerine yalnızca biyolojik olarak aktif maddeler değil, aynı zamanda metatolitler, enerji içeren çeşitli solüsyonlar dağıtılabilir. substratlar (glikoz, kreotin fosfat, ATP).
Biyokimyasal yöntemler. Bu, dolaşımdaki sıvılarda, dokularda katyonların, anyonların, iyonize olmayan elementlerin (makro ve mikro elementler), enerji maddelerinin, enzimlerin, biyolojik olarak aktif maddelerin (hormonlar vb.) seviyesinin belirlendiği geniş bir teknik grubudur. ve bazen organlar. Bu yöntemler ya in vivo (inkübatörlerde) ya da üretilen maddeleri inkübasyon ortamına salgılamaya ve sentezlemeye devam eden dokularda uygulanır.
Biyokimyasal yöntemler, belirli bir organın veya bir kısmının ve bazen de tüm organ sisteminin fonksiyonel aktivitesini değerlendirmeyi mümkün kılar. Örneğin, 11-OCS seviyesi adrenal korteksteki zona fasikülatanın fonksiyonel aktivitesini yargılamak için kullanılabilir, ancak 11-OCS seviyesi aynı zamanda hipotalamik-hipofiz-adrenal sistemin fonksiyonel aktivitesini değerlendirmek için de kullanılabilir. . Genel olarak 11-OX, adrenal korteksin periferik kısmının son ürünü olduğundan.
GNI fizyolojisini inceleme yöntemleri. Beynin zihinsel çalışması, genel olarak doğa bilimleri ve özel olarak fizyoloji için uzun süredir erişilemez kalmıştır. Esas olarak duygular ve izlenimlerle yargılandığı için, yani. subjektif yöntemler kullanarak. Bu bilgi alanındaki başarı, zihinsel aktivitenin (MAP), değişen gelişim karmaşıklığına sahip koşullu reflekslerin objektif yöntemi kullanılarak değerlendirilmeye başlanmasıyla belirlendi. 20. yüzyılın başında Pavlov, koşullu refleksleri geliştirmek için bir yöntem geliştirdi ve önerdi. Bu tekniğe dayanarak, VNI'nin özelliklerini ve VNI süreçlerinin beyindeki lokalizasyonunu incelemek için ek yöntemler mümkündür. Tüm teknikler arasında en sık kullanılanlar şunlardır:
Koşullu reflekslerin farklı formlarını oluşturma olasılığının test edilmesi (bir sesin perdesine, bir renge vb.) Bu, birincil algı koşullarını yargılamamızı sağlar. Farklı türlerdeki hayvanlarda bu sınırların karşılaştırılması, iç sinir sisteminin duyu sistemlerinin evriminin hangi yönde ilerlediğini ortaya çıkarmayı mümkün kılar.
Koşullu reflekslerin Ontogenetik çalışması. Farklı yaşlardaki hayvanların karmaşık davranışlarını incelerken, bu davranışta neyin doğuştan olduğunu ve neyin edinildiğini tespit etmek mümkündür. Örneğin, Pavlov aynı yavrudan yavruları aldı ve bazılarını etle, bazılarını da sütle besledi. Yetişkinliğe ulaşıldığında, bunlarda koşullu refleksler gelişti ve çocukluktan itibaren süt alan köpeklerde, süte yönelik koşullu reflekslerin geliştiği ve çocukluktan itibaren etle beslenen köpeklerde, koşullu reflekslerin ete yönelik olarak kolaylıkla geliştirildiği ortaya çıktı. . Bu nedenle köpeklerin etçil yiyecek türü konusunda kesin bir tercihi yoktur, asıl önemli olan tam olmasıdır.
Koşullu reflekslerin filogenetik çalışması. Farklı gelişim seviyelerindeki hayvanların koşullu refleks aktivitesinin özelliklerini karşılaştırarak, GNI'nın evriminin hangi yönde ilerlediğini yargılayabiliriz. Örneğin, koşullu reflekslerin oluşum hızının omurgasızlardan ve omurgalılardan keskin bir şekilde farklılaştığı, omurgalıların tüm gelişim tarihi boyunca nispeten biraz değiştiği ve bir kişinin tesadüfi olayları (damgalama) hemen ilişkilendirme yeteneğine aniden ulaştığı ortaya çıktı; aynı zamanda kuluçka kuşlarının da karakteristik özelliğidir (yumurtadan çıkan ördek yavruları herhangi bir nesneyi takip edebilir: bir tavuk, bir insan ve hatta hareketli bir oyuncak. Omurgasız hayvanlar - omurgalı hayvanlar, omurgalı hayvanlar - insanlar arasındaki geçişler, evrimin ortaya çıkışıyla ilişkili dönüm noktalarını yansıtıyordu. ve VND'nin gelişimi (böceklerde sinir sistemi hücresel olmayan tiptedir, koelenteratlarda - retiküler tipte, omurgalılarda - tübüler tipte, kuşlarda balistik ganglionlar görülür, bazıları koşullu refleks aktivitenin yüksek gelişmesine neden olur. İnsanlarda, Serebral korteks iyi gelişmiştir ve bu da yarışa neden olur.
Koşullu reflekslerin ekolojik çalışması. Refleks bağlantılarının oluşumunda rol oynayan sinir hücrelerinde ortaya çıkan aksiyon potansiyeli, koşullu refleksin ana bağlantılarının tanımlanmasını mümkün kılar.
Biyoelektronik göstergelerin, vücudun motor veya otonom (visseral) reflekslerinde ortaya çıkmadan önce bile beyin yapılarında koşullu bir refleks oluşumunu gözlemlemeyi mümkün kılması özellikle önemlidir. Beynin sinir yapılarının doğrudan uyarılması, yapay uyarma odakları arasında sinir bağlantılarının oluşumuna ilişkin model deneylerinin yapılmasını mümkün kılar. Koşullu bir refleks sırasında, içinde yer alan sinir yapılarının uyarılabilirliğinin nasıl değiştiğini doğrudan belirlemek de mümkündür.
Koşullu reflekslerin oluşumunda veya değiştirilmesinde farmakolojik etki. Belirli maddeleri beyne vererek, bunların koşullu refleks oluşumunun hızı ve gücü üzerinde, merkezinin işlevsel hareketliliğini yargılamayı mümkün kılan koşullu refleksi yeniden oluşturma yeteneği üzerinde ne gibi bir etkiye sahip olduklarını belirlemek mümkündür. sinir sisteminin yanı sıra kortikal nöronların işlevsel durumu ve performansları üzerinde de etkilidir. Örneğin kafeinin, sinir hücrelerinin performansı yüksek olduğunda koşullu reflekslerin oluşumunu sağladığı, performansı düşük olduğunda ise küçük bir doz kafeinin bile uyarımı sinir hücreleri için dayanılmaz hale getirdiği tespit edildi.
Koşullu refleks aktivitesinin deneysel bir patolojisinin oluşturulması. Örneğin, serebral korteksin temporal loblarının cerrahi olarak çıkarılması zihinsel sağırlığa yol açar. Yok etme yöntemi, korteks, alt korteks ve beyin sapı alanlarının işlevsel önemini ortaya çıkarır. Aynı şekilde analizörlerin kortikal uçlarının lokalizasyonu da belirlenir.
Koşullu refleks aktivite süreçlerinin modellenmesi. Pavlov, koşullu bir refleks oluşumunun pekiştirilme sıklığına niceliksel bağımlılığını bir formülle ifade etmek için matematikçileri de dahil etti. İnsanlar da dahil olmak üzere çoğu sağlıklı hayvanda, koşullu refleksin, sağlıklı insanlarda koşulsuz bir uyaranla yapılan 5 takviyeden sonra geliştirildiği ortaya çıktı. Bu özellikle hizmet köpeği yetiştiriciliğinde ve sirkte önemlidir.
Koşullu refleksin psikolojik ve fizyolojik belirtilerinin karşılaştırılması. Gönüllü dikkati, uçuşu ve öğrenme verimliliğini destekleyin.
Psikolojik ve fizyolojik belirtilerin biyoelementlerle ve morfolojik ile biyokinetik ile karşılaştırılması: Koşullu reflekslerin oluşumunda hafıza proteinlerinin (S-100) veya biyolojik olarak aktif madde alanlarının üretimi. Vazopresyon uygulandığında koşullu reflekslerin daha hızlı geliştirildiği kanıtlanmıştır (vazopresyon, hipotalamusta üretilen bir nörohormondur). Bir nöronun yapısındaki morfolojik değişiklikler: Doğumda çıplak bir nöron ve bir yetişkinde denuritlerle birlikte.
Laboratuvar dersi No. 1
Ders: Yok etme ve yeniden dikme yöntemleri
Hedef: Paratiroid bezlerinin çıkarılması ve replantasyonu yöntemlerine giriş. Hipo ve hiperparatiroidizmin modellenmesi.
Teçhizat: laboratuvar hayvanları (5 sıçan), elektrokoagülatör, cımbız, makas, neşter, iyot, derinin dikilmesi için iğneler, dikiş malzemesi, ameliyat masası, anestezi için eter, huni.
İlerlemek
1. çalışma Sıçanlarda paratiroid hormonu eksikliğinin modellenmesi.
Paratiroid hormonu eksikliği, elektrocerrahi yüksek frekanslı EKh-30 aparatı kullanılarak her iki paratiroid bezinin çıkarılmasıyla oluşturulur. Cihazın çalışma prensibi şu şekildedir: Yüksek frekanslı akım nedeniyle dokular hızla ısıtılır ve hücre içeriği buharlaşır. Cihaz 2 modda çalışır: “kesme” ve “pıhtılaşma”. Bezlerin çıkarılması, paratiroid bezinin boyutuna yaklaşık olarak eşit olan ince bir elektrot d ile pıhtılaşma modunda gerçekleşir. Bezlerin pıhtılaşması için 1-1,5 saniye temas yeterlidir. Kesme modunda bezler ekstilasyona tabi tutulabilir. Pıhtılaşmanın paratiroid bezinin ekstilasyonuna göre avantajları kan kaybının ortadan kaldırılması ve tiroid dokusunun zarar görmemesidir. Ameliyat sonrası süre 2 haftadır.
Çalışma 2. Sıçanlarda aşırı paratiroid hormonlarının modellenmesi.
Hiperparatiroidizmi modellemek için PTG transplantasyon yöntemi kullanıldı. Yöntemin özü, alıcı sıçanlara 3 donör sıçandan alınan 3 çift paratiroid bezinin boyun derisi altına nakledilmesidir. Donör fareleri, alıcı fareyle yaklaşık olarak aynı ağırlıkta olmalıdır.
Eter anestezisi altındaki donörlerde boyun ön bölgesinde 2-3 cm uzunluğunda bir cilt kesisi yapılarak kaslar künt bir şekilde ayrılarak paratiroid bezine erişim sağlanır. Bu durumda eter anestezisi devam ettirilirken donör sıçan bir huninin altına yerleştirilir. Operasyon öncesinde alıcı hayvan ameliyat masasına sırtüstü sabitlendi, aynı donör sıçanlarda olduğu gibi boynun ön yoğunluk bölgesinde 2-3 cm uzunluğunda deri kesisi yapıldı. Daha sonra? Nakledilen paratiroid bezi için bir nevi hücre görevi gören deri altı dokuya neşterle 6 adet sığ kesi yapıldı. Daha sonra 3 adet donör sıçanın paratiroid bezleri hızlı bir şekilde kesilerek alıcı sıçanda hazırlanan kesilere yerleştirildi. Alıcının cilt kesiği cerrahi ipekle dikildi ve iyotla tedavi edildi. Sonraki günlerde ameliyat yarası kontrol edildi. 7-8 gün sonra yaranın tamamen iyileştiği gözlendi. Nakledilen paratiroid bezleri iyi kök salmaktadır. Bu paratha kaybı modeli. hormonlar, doğal paratha nedeniyle kanda 24 saat artış sağlamanıza olanak sağlar. hormon.
Bağımsız çalışma için ödev.
Ameliyat edilen hayvanların yaraları tamamen iyileşene kadar durumları gözlemlenir ve tekrar deneye alınırlar.
2 hafta sonra, ameliyat edilen hayvanlarda paratiroid bezinin ve tiroid bezinin c hücrelerinin işlevsel aktivitesini dolaylı olarak gösteren toplam kalsiyum düzeyinin yanı sıra her iki duruma yanıt olarak değişen 11-OCS düzeyini de belirleyin. stresli cerrahi etkiler ve paratiroid bezinin fonksiyon bozukluğuna yanıt olarak (daha kesin olarak kalsiyum homeostazisinin bozulmasına).
Laboratuvar dersi No. 2
1. çalışma Bilateral ooferektomi.
Vücudun adaptif aktivitesindeki elektrojenleri incelemek için dişi sıçanlara iki taraflı ovariektomi uygulandı. Operasyon Bunok kılavuzunda (1968) belirtilen önerilere uygun olarak gerçekleştirilir.
Hayvanlar eter ile uyuşturuldu ve sırtüstü pozisyonda ameliyat masasına sabitlendi. Göğüs kemiğinden kasık bölgesine kadar karın bölgesindeki tüyler kesildi ve deriye alkol uygulandı. Bağırsaklara zarar vermeyecek şekilde dikkatli bir şekilde neşter kullanılarak karın yaralanma çizgisi boyunca 4-5 cm uzunluğunda uzunlamasına bir kesi yapıldı. Uterusun sağ veya sol boynuzunu bulduktan sonra yumurta kanalı boyunca daha da araştırarak yumurtalığı buluyoruz. Yumurta kanalının üst kısmına ve yumurtalığı destekleyen bağa bir bağ koyuyoruz ve ardından makasla kesiyoruz. İkinci yumurtalık da aynı şekilde çıkarıldı. Bundan sonra kaslar ve uçları dikildi ve dikişe %5 iyot tentürü uygulandı.
Operasyonun ardından hayvanlar temiz bir kafese yerleştirildi ve ilk 4-5 gün boyunca yara her gün dezenfektanlarla tedavi edildi. Yara 8-10 gün içinde iyileşti.
1. çalışma Tek taraflı adrenalektomi.
AE'ye (adrenalektomi) tabi tutulan hayvanlarda endojen glukokortikoid eksikliğini modellemek.
Bir adrenal bezin cerrahi olarak çıkarılması, Kabak Y.M.'nin el kitabında sunduğu yönteme göre gerçekleştirildi. Operasyon eter anestezisi altında gerçekleştirildi. Sıçan ameliyat masasına yüzükoyun pozisyonda sabitlendi. Omurganın solundaki saçlar kesildi ve ameliyat sahasına iyot tedavisi uygulandı. Deri ve kas insizyonu omurganın 1 cm solundan, kostal arkın 1,5 cm aşağısından yapıldı. Daha sonra küçük kas kesisi kancalarla genişletildi. Adrenal bez, çevredeki yağ dokusu ve bağ dokusu kordonuyla birlikte anatomik cımbızla yakalanıp çıkarıldı. Ameliyat yarası katmanlar halinde dikildi.
Ameliyat sonrası dönemde her yara günlük olarak antiseptik ajanlarla tedavi edildi. İyileşme 5-7 gün sonra gerçekleşti.
Çözüm: Yumurtalık ve adrenalektomi eş zamanlı olarak, hormonal dengesizlik (adrenal bezlerin hipofonksiyonu hipokartisizm ve hipoestrajiye yol açan hipoöstrajeniye yol açtı) nedeniyle hayvanın adaptasyon yeteneklerinde keskin bir düşüşe ve operasyondan sonraki 9. günde ölümüne yol açtı.
Laboratuvar dersi No. 3
Ders: Farmasötiklerin laboratuvar hayvanlarına uygulanma yöntemleri. Test yöntemleri.
Hedef: Laboratuar hayvanlarına farmasötiklerin ve çeşitli oral ve parenteral yüklerin uygulanmasına ilişkin metodolojik teknikler ve yöntemler hakkında bilgi edinin.
Teçhizat: oral, intramüsküler ve perenteral uygulama için şırıngalar, tıbbi maddeler veya su yüklemesi, kapaklı 2 huni, idrar toplamak için 2 tüp (huzurlu), 2 çocuk bezi, petuitrin çözeltisi (antidiüretik hormon - vadopresin içerir), salin çözeltisi, damıtılmış su.
İlerlemek
1. çalışma Suyun ve hipersomatik yükün diürez üzerindeki etkisi. Antidiüretik hormonun diürez üzerine etkisi.
Sıçanları tartın ve vücut ağırlığını kaydedin. Daha sonra farelere oral uygulama yoluyla bir su yükü verin. Bunu yapmak için, fareyi bir tripoda "nazikçe" asın, kundaklayın ve sondaya bağlı bir şırıngaya vücut ağırlığının% 5'i oranında ılık su (37 o C) çekin. Fareyi dik tutarak, sondayı ağzına sokun ve durana kadar dikkatlice mideye doğru itin, ardından su yavaş yavaş şırıngadan sıkılır. Daha sonra bir sıçana 100 g vücut ağırlığı başına 20 ml oranında petuitrin enjekte edilir. Daha sonra her iki sıçan da hunilere konularak 1 saat süreyle idrarları toplanır. Petuitrin kas içinden uygulanır. Bu amaçla sıçanın kafası kafa derisinden tutularak tek elle aynı anda hem çekiç hem de sıçanın kuyruğu tutularak sıçanın 4 patisinin tamamıyla masa yüzeyine temas etmesi ve boyutlarının tabloya uygun olması sağlanmaya çalışılır. fizyolojik boyutlar. İkinci el ile uyluğa (kaslara) enjeksiyon yapılırken, arka bacak kuyrukla birlikte tutulur.
Çözüm: Petuitrinsiz: 1,2 ml, petuitrinli 0,7 ml, yani. Petuitrin vücutta su tutulmasını destekler.
Parenteral uygulama yöntemi. Uygulanan maddelerin mümkün olduğu kadar çabuk genel kan dolaşımına girmesi gerektiğinde ve uygulanan ilaçların hacminin kas içi uygulama için izin verilen dozları aşması durumunda kullanılır. Parenteral uygulama yolu ile hacim 5 cm3'e ulaşabilir. Tıbbi maddelerin yağlı çözeltilerinin parenteral olarak uygulanması tercih edilir.
Parenteral uygulama yolunda, hayvan baş aşağı tutulur; hayvanın bükülmüş pozisyonda keskin bir şekilde hareket etmesine izin verilmemelidir. Bu amaçla hayvanın başından bir forseps ile, kuyruğundan ise ellerle sabitlenir. Anatomik cımbız veya küçük bir Kocher forsepsi kullanarak, karın boşluğunun duvarı geri çekilirken karın organları aşağı indirilir, ardından karın duvarını deliyorum ve 2 deliği sabitliyorum: 1'i deriden, 2'si karın kas duvarından. periton. Bundan sonra ilaç karın boşluğuna enjekte edilir. İlacın karın boşluğuna doğru şekilde uygulandığının kanıtı, narkotik olmayan maddelerin uygulanması şartıyla, karın bölgesinde komplikasyonların olmaması ve enjeksiyondan sonra hayvanın aktif durumudur. Tek bir delikle enjeksiyon deri altına yapılacaktır.
4 numaralı laboratuvar dersi
Ders: Biyolojik test yöntemleri.
Hedef: Hipotalamik-hipofiz-adrenal sistemin fonksiyonel aktivitesinin biyolojik test yöntemlerine aşina olmak.
Teçhizat: Alıcı sıçanın hipofiz bezi, alıcı sıçanın hipotalamusu, donör sıçan, hipofiz bezi ve hipotalamus ekstraktının hazırlanması için gerekli reaktifler, forseps, Kocher forsepsi, intravenöz uygulama için şırınga, makas, heparin, kan alma tüpleri, tripod , burulma dengesi, su banyosu, termometre, anestezi için eter.
İlerlemek
1. çalışma Hipofiz bezinde kortikotropin içeriğinin belirlenmesi.
Yöntemin vaadi, alıcı sıçanların kan plazmasındaki 11-OX hacmindeki artışın belirlenmesinde yatmaktadır. Test edilen hipofiz bezi özlerini onlara enjekte ettikten sonra. Kortikotropin içeriğini belirlemek için ilk önce bir salınım eğrisi oluşturulur.
Tespit tekniği: Hipofiz bezi burulma terazisinde tartıldı ve 10 gün boyunca susuz asetonlu bir kutuya yerleştirildi. Daha sonra hipofiz bezi tartıldı ve 100 ml buzlu asetik asit içerisinde iyice öğütüldü. Çubuk aynı miktarda asetik asitle durulandı. Bundan sonra kap bir su banyosuna yerleştirildi ve 70°C'de 30 dakika buharlaştırıldı. Ortaya çıkan ekstrakt, 2 ml çift distilat içerisinde seyreltildi ve 1 molar NaHC03 ile nötralize edildi, daha sonra bikarbonat ve glikoz içeren bir Krebs-Ringer solüsyonu ile gereken kütleye kadar seyreltildi. Hipofiz ekstraktlarını seyreltirken, alıcı bir sıçana 100 μg asetonlu toz enjekte edilmesi gerektiği dikkate alındı.
Hipofiz bezindeki kortikotropin içeriğini belirlemeye yönelik biyolojik testler tercihen erkek sıçanlar üzerinde gerçekleştirilir. Deneyden önceki gün, sıçanlara vücut ağırlığının 100 gramı başına 6 mg oranında prednizaon deri altından enjekte edildi. Geri bildirim prensibine göre belirtilen kortikosteroid dozu, alıcı sıçanların hipofiz-adrenal sistemini bloke ederek kortikotropinin endojen salgılanmasını durdurur. Bir gün sonra sıçanların kan plazmasındaki 11-OX seviyesi belirlendi. Gerekli miktarda hipofiz ekstraktı intravenöz olarak uygulandı ve 1 saat sonra test hipofiz ekstraktlarının alıcı sıçanlara uygulanmasından sonra 11-OX seviyesi yeniden belirlendi. "Dole etkisinin logaritması" eğrisi kullanılarak, deneysel bir sıçanın bal/100 mg dokudaki hipofiz bezindeki kortikotropin içeriği belirlendi.
Laboratuvar dersi No. 5
Ders: Fizyolojide biyokimyasal yöntemler.
Ders 1. Kan plazmasında 11-OX'un belirlenmesi.
Hedef: Fizyolojik bir deneyde cerrahi müdahaleye maruz kaldıktan sonra kan plazmasındaki 11-OX hacmindeki değişikliği belirlemek.
Metodoloji: 1. Hayvandan (kuyruk damarından veya femoral damardan) 1-1,5 ml kan alın;
2. Kanı 10 dakika boyunca 2000 rpm'de santrifüjleyin;
3. Plazmayı oluşturulan elemanlardan ayırın ve toprak durduruculu bir test tüpüne aktarın. 1 ml plazma olmalı veya bidistillat ile bu miktara çıkarılmalıdır.
4. Test tüpüne 6 ml hekzan ekleyin ve 20 saniye boyunca çalkalayın. Bu, kolesterolü plazmadan uzaklaştırır. Bir su jeti pompası kullanarak harcanan heksanı çıkarın.
5. 10 ml kloroform ekleyin, 1 dakika çalkalayın. Bu durumda kortikosteroidler kloroformda çözünür. Kalan plazma fraksiyonunu bir pompayla çıkarın.
6. Ekstraktı, her birine 1 ml ekleyerek 0,1 M NaOH çözeltisiyle yıkayın. 1 dakika çalkalayın ve su jeti pompasıyla çıkarın.
8. Daha sonra ekstrakttan 8 ml alın ve toprak durduruculu temiz, kuru bir test tüpüne aktarın.
9. Ekstrakta, Sawamo'daki teste dayanabilecek 6 ml mutlak alkol (etil) ile H2S04 karışımı ekleyin. Alkol ve asit oranı 1:3'tür (3 alkol ve 1 asit). 1 dakika çalkalayın ve soğuk bir yerde, ılık bir yerde bir saat bekletin. Bu durumda kortikosteroidler asit ve alkol karışımında çözünür. Bundan sonra 11-OX'un hacmi bir "Kvant" spektrofotometre kullanılarak belirlenir.
Teçhizat: toprak durduruculu çift test tüpü seti, raflar, santrifüj tüpleri, su jeti pompası, 3 adet 1 ml'lik pipet, 2 adet 10 ml'lik pipet, 1 adet 6 ml'lik pipet.
Reaktifler: bidistilat, heksan, 0,1 NaOH çözeltisi, kroroform, %100 etil alkol, Sawamo'ya göre H2S04 (%100).
Sıçanlarda duygusal durumu inceleme yöntemleri
1. Açık alan testi
Merkezi meydandan gizli çıkış süresi, çapraz çizgilerin sayısı, dikey duruşlar, incelenen delikler, yıkanma, dışkılama. Merkezi kareden ayrılmanın gizli periyodunun süresi ve çapraz çizgilerin sayısı motor aktiviteyi değerlendirmek için kullanıldı; dikey direklerin ve incelenen deliklerin sayısı araştırma etkinliğini belirtmek için kullanıldı; yıkama sayısı duygusal durumu gösterdi ve yıkama sayısı Kaygıyı değerlendirmek için bağırsak hareketlerinin sayısı kullanıldı.
2. Sıçanların anksiyete-fobik durumunu belirlemek için multiparametrik yöntem
Hedef: Hayvanın bireysel kaygı-fobik düzeyinin karmaşık özelliklerini değerlendirmek.
Metodoloji:Çalışma açık bir alanda 3000 lüks elektrik aydınlatması altında sabit bir zamanda gerçekleştirilmiştir.
Test 1. Yüksekten inişin gizli süresi. Bu test, sıçanlarda yoğun savunma davranışını değerlendirmek için kullanılır. Sıçanlar 20x14x14 cm ölçülerinde opak malzemeden yapılmış bir kalem kutusunun üzerine yerleştirilmekte ve farenin 4 patisinin tamamıyla alana değdiği anda kalem kutusundan iniş zamanı not edilmektedir.
Test 2. Delikten gizli geçiş süresi. Sıçan, bölmede 7x10 cm'lik bir delik bulunan, çapraz olarak 2 bölmeye bölünmüş şeffaf bir kalem kutusu içine yerleştirilir. Fare her iki pençesiyle bölme 2'ye tırmandığında eylem tamamlanmış sayılır. Bir eylemi gerçekleştirirken, bir deliğe bakarken veya başlamış ancak tamamlanmamış bir transferde tereddüt varsa 0,5 puan puan verilir.
Test 3. Evden ayrılma zamanı. Hayvan 16x15x12 cm şeffaf pleksiglastan yapılmış bir eve yerleştirilir ve çıkışı 15 dakika boyunca kapakla kapatılır. Zaman sayımı çıkışın açıldığı andan itibaren başlar. Test 1-3'te, sıçan, ilgili eylemin gerçekleştirilmesinden en geç 20 dakika sonra veya eylemin gerçekleştirilmemesi durumunda test süresi dolduktan (180 saniye) sonra deney ortamından geri getirildi. Testler arasındaki aralıklar en az 15 dakikadır.
Test 4. Açık alanın ortasından çıkın. Bu test, motor aktivitedeki azalmayla ilişkili korku reaksiyonlarını tanımlamanıza olanak tanır. Test, sıçanın alanın ortasına yerleştirilmesiyle başladı ve o andan itibaren hayvanın 4 merkezi kareyi ziyaret ettiği süre kaydedildi.
1-4 arası testler için notlar ölçeğe göre verildi:
Test 5. Kaldırma. Açık alan ortamında kendiliğinden ve aydınlatmada keskin bir değişiklik sırasında kabarma reaksiyonunun işleyişinin değerlendirilmesi. Hayvan aydınlatma alanına yerleştirildikten 180 saniye sonra aydınlatma keskin bir şekilde değişti: parlak ışık kapatıldı ve basit bir lamba 60 saniye boyunca açıldı, ardından aydınlatma yeniden sağlandı. 300 saniyelik gözlem sırasında hayvanın sırtüstü olduğu kare cinsinden ölçülen mesafe belirlendi. Değişiklik yok 0 puan, yarım kare - 1 puan, 2 kareye kadar - 2 puan, 2 kareden fazlası - 3 puan.
Test 6. Kaldırma-2. Deneycinin hayvanı kaldırma girişimi. De değerlendirildi.
Test 7. Seslendirme tepkisi.
Test 8. Reaksiyonun saklanması. Hayvan, düzleştirilmiş pençeler üzerinde gergin bir pozisyonda donar veya yere bastırarak, bazen kulakları düzleştirilmiş ve gözleri kapalı olarak donar.
Test 9. Kulağa bastırma.
6-9 numaralı testler, deneycinin eline, farenin eli göreceği şekilde ağızlığın yanından kademeli olarak yaklaşılarak gerçekleştirilir. Elin hayvana yaklaşması arka arkaya 2-3 kez yapılır. Seviye:
0 b. - tepki yok
1b. – okşarken tepki
2b. – bir el yaklaştığında tepki
3b. – El kaldırıldıktan sonra reaksiyon devam ediyor
7-9. testlerde spontan reaksiyonların olması durumunda her birine ilave 3 puan eklendi. Daha sonra, genel kaygı düzeyini (entegre kaygı indeksi IPT) değerlendirmek için kullanılan tüm testlerin toplam puanını hesapladık.
Glikozla ilgili sonuç: Bir kalibrasyon eğrisi oluşturulduktan sonra (10 standart büyüklükle belirlenir), deney hayvanının kanında 42 mmom (1 glikoz) bulunduğu bulundu.
Hayvan davranışının fizyolojik mekanizmalarının incelenmesi, ülkemizde geleneksel olarak yüksek sinir aktivitesinin fizyolojisi olarak adlandırılan en yoğun gelişen bilgi alanıdır. Bu bilime olan ilgi, özellikle yapay zeka kavramı altında birleştirilen beyin sistemleri ve süreçlerinin teknik modellenmesine duyulan ihtiyaç nedeniyle son yıllarda önemli ölçüde arttı. Doğal olarak, beynin davranış ve ruh mekanizmaları bilimi sibernetik fikirlerle zenginleştirildi ve yeni araştırma alanları oluşturuldu - biyonik, nörosibernetik vb.
DAVRANIŞIN FİZYOLOJİK TEMELLERİNİN ÇALIŞMASI
Türlerin evrimi, değişen çevre koşullarına daha iyi uyum sağlamanın sonucudur. Daha yüksek organizmalar yalnızca genetik olarak belirlenmiş morfolojik ve metabolik özelliklerle belirlenen fiziksel (sıcaklık, radyasyon, yerçekimi) ve kimyasal (metabolitler, elektrolitler ve su temini, atmosferik bileşim) faktörlerin nispeten dar bir aralığında var olabilir. Statik adaptasyon biçimleri, organizmanın çevreye sürekli değişen dinamik adaptasyonları ile tamamlanmaktadır. Bu davranış, kelimenin en geniş anlamıyla, genel olarak metabolik aktivitenin düzenlenmesine, özel olarak ise belirli yürütücü sistemlerin kontrolüne dayanmaktadır. Kaslar ve bezler, yüksek organizmalarda hemen hemen tüm davranış biçimlerini sağlayan en önemli yürütme organlarıdır. Vücut, çevrenin özelliklerini algılayabilen ve bunları anlamlı bilgilere dönüştürebilen çeşitli reseptörlerle donatılmıştır. Davranış, çevre tarafından belirlenir ve gelen bilgiyi değerlendiren ve en uygun tepkileri oluşturan merkezi mekanizmalar tarafından yönlendirilir.
Davranışın temel amacı bir bireyin veya türün hayatta kalmasını sağlamaktır. Davranışsal eylemler keyfi olarak ikiye ayrılabilir: iştah açıcı tepkiler, Gerekli dış koşulların elde edilmesini amaçlayan (örneğin, yiyecek depolamak veya yemek, çiftleşme) ve zıt işaretin reaksiyonları, içermek kaçmak veya zararlı faktörlerin önlenmesi(örn. sıcaklık, radyasyon, mekanik hasar), çevresel faktörler sıklıkla oluşur. süreklilik, Hayvan belirli bir aralığı tercih ederken, başka bir aralıktan kaçınır. Hayvan, algılanan etkilerin toplamını optimize etmek için çok boyutlu bir çevresel faktörlerden geçer (örneğin, yiyeceğe erişimin yalnızca uygun olmayan sıcaklık aralıklarında veya optimal ve hatta zararlı mekanik etkiler altında elde edilebildiği durumlarda).
Çok Organizmalar ve çevre arasındaki ilişki modeli, varlığına işaret eder. varsayımsal merkezi devletler(Örneğin, dürtüler, motivasyon), Belirli davranış biçimlerini tetikleyen ve destekleyen. Vücudun optimum iç (ve dış) durum modeline sahip olduğu ve herhangi bir davranışın, bu model ile gerçek durum arasındaki tutarsızlığın azalmasına veya artmasına bağlı olarak sürekli olarak değerlendirildiği varsayılmaktadır. Organizmanın ulaşmaya çalıştığı önemli çevresel koşullar cazip teşvikler ve kaçınılanlar) caydırıcı uyaranlar. Davranış değişikliği ve kontrolü (edimsel koşullanma) sırasıyla çekici uyaranlar sunarak veya rahatsız edici uyaranları ortadan kaldırarak denir, pozitif veya olumsuz pekiştirme Belirli bir davranışın caydırıcı uyaranlarla birleşimine denir. ceza ve bu davranışın bastırılmasına yol açar.
Bir hayvanın neden hareket ettiği sorusunu yanıtlamak kadar, nasıl davrandığını anlamak da aynı derecede önemlidir. 17. yüzyılda Descartes'ın önerdiği refleks teorisi, fizyolog ve psikologların düşüncelerini etkilemiş ve modern nörofizyoloji için önemli bir başlangıç noktası olmaya devam etmektedir. Temel davranış repertuvarı, belirli bir yanıtı (koşulsuz yanıt - UR) belirli bir uyarana (koşulsuz uyaran - BS) bağlayan belirli sinir ağlarına bağlanmıştır. Bunlar doğuştan(eğitim sırasında edinilmez) reaksiyonlar eklenmiştir edinilmiş (şartlandırılmış) reaksiyonlar Başlangıçta nötr uyaranlara, BR ile tekrarlanan kombinasyonlarla koşullandırılmış uyaranlara (CS), yani BR'nin mekansal ve/veya zamansal yaklaşımının sinyallerine dönüşürler (Pavlov, 1927).
Doğuştan gelen davranış, doğal seçilim süreci yoluyla nesiller boyunca edinilen genetik olarak kodlanmış reaksiyonları yansıtıyorsa, o zaman bireysel olarak edinilen davranış, vücudun hafızasında kayıtlı deneyimlerle ilişkilidir. Bir hayvanın katıldığı dış ve/veya iç olayların sırası, sinir sisteminde daha önce etkisiz olan uyaranlara verilen yanıtın altında yatan az çok kalıcı değişikliklere neden olabilir. İlgili süreç denir eğitim,çıkarılması hayvanın davranışını etkileyen hafıza izleri (engramlar) şeklinde deneyim birikimine yol açar. Artık yeni koşullara uymayan beceriler ortadan kalkar, uzun süre kullanılmayan beceriler unutulabilir.
Organizma ile çevre arasındaki etkileşim, belirli davranış biçimlerine karşılık gelen farklı olabilir. Eğer tepki davranışı ağrı, yiyecek gibi ayrı uyaranların neden olduğu reaksiyonlardan oluşur, daha sonra edimsel davranış iç ihtiyaçlar tarafından uyarılabilir ve sonuçta ortamda arzu edilen bir değişikliği gerektiren çeşitli reaksiyonların kendiliğinden tezahüründen oluşur (örneğin, yiyeceğe erişim ) .
Bu tür formlar edinilmiş davranış Klasik ve araçsal koşullandırma arasındaki farkları vurgulayın: ilk durumda, ABD, kural olarak, BS ile aynı tepkiye neden olur (akustik ABD'nin yemeğin sunumuyla ilgili neden olduğu tükürük). Klasik tipe göre geliştirilen koşullu yanıtın varlığı veya yokluğu BS kullanma olasılığını etkilemez. Enstrümantal reaksiyonlar genellikle karşılık gelen koşulsuz reaksiyonlardan önemli ölçüde farklıdır; enstrümantal reaksiyonların yardımıyla çekici uyaranlara erişim açılır veya tersine, hayvan caydırıcı uyaranlardan kaçınır (örneğin, bir kola basmak, yiyecekle takviye etmek, zıplayarak ağrılı uyaranlardan kaçınmak). ). Tipik olarak enstrümantal koşullanma iskelet kaslarının motor tepkilerini etkilerken, klasik koşullanma iç organ kasları ve bezleri tarafından gerçekleştirilen otonom işlevlerle sınırlıdır. Ancak bu kuralın birçok istisnası vardır.
Geleneksel uyaran-tepki psikolojisinde (örneğin, Skinner (1938) tarafından önerildiği gibi), davranışsal analiz, girdi koşullarını (uyaranları) çıktı koşullarıyla (tepki) ilişkilendiren bir kurallar sistemi oluşturmaktan oluşur. Dolayısıyla sinir merkezlerinde varsayılan süreçler veya kavramsal beynin varsayılan mekanizmaları dikkate alınmaz. Kara kutu yaklaşımı, davranışı kontrol etmede çevrenin rolünü anlamamıza önemli katkılarda bulunmuş olmasına rağmen, girdiler arasında bir dönüştürücü veya aracı organ olarak bu kara kutunun, yani beynin iç yapısı ve işlevi hakkında çok az bilgi katmıştır. ve çıktı. İkincisi, uzmanların (fizyologlar ve psikologlar) araştırma alanı ve sinir bilimleri kompleksine dahil olan çeşitli özel disiplinlerin (nörofizyoloji, farmakoloji, nörokimya) alanıdır. Nörofizyolojide omuriliğin basit koşulsuz reflekslerinin analizinde önemli ilerlemeler kaydedilmiştir. Gerilme veya bükülme refleksinin anlaşılması o kadar ayrıntılıdır ki, omuriliğin dorsal köklerinden gelen afferent impuls akışının ventral köklerde efferent voley oluşumuna kadar yayılmasını doğru bir şekilde izlemek mümkündür. Pavlov tarafından ortaya atılan koşullu refleks (CR) kavramı, aynı analitik yaklaşımı klasik koşullu reflekslere uygulamamıza olanak tanır. Ancak en basit SD'ler bile ABD akışını BR yoluna çevirmekten sorumlu belirleyici plastik bağlantıyı henüz tespit etmeyi mümkün kılmıyor. Edimsel koşullanmada (araçsal koşullu refleksler) yer alan nöral mekanizmalar da aynı derecede belirsizdir.
Davranışın sinirsel mekanizmalarını incelemenin ana yöntemleri ablasyon, stimülasyon, elektriksel kayıt ve kimyasal analizdir. Örneğin:
(Bir yer sinir yapıları Belirli bir davranıştan sorumlu olan beyindeki bu davranışın devam ettiği alanların maksimum düzeyde uzaklaştırılmasıyla ve/veya ortadan kaybolduğu minimum alanın uzaklaştırılmasıyla belirlenebilir. Sinir merkezlerinin fonksiyonel blokajı da aynı amaca hizmet edebilir.
(B) Bir reaksiyonun nöral substratı, aynı reaksiyona neden olan elektriksel ve kimyasal stimülasyonun alanı ve optimal parametreleri bulunarak analiz edilebilir.
(B) Bir davranışsal eyleme eşlik eden elektriksel aktivite, onun uygulanması için önemli olan süreçleri yansıtabilir. Elektrofizyolojik yöntemler, beyindeki aferent uyarıların yayılımını, harici bir tepkinin ortaya çıkmasından önceki aktiviteyi tanımlamak veya davranışsal ve elektriksel bir tepkinin olasılığını ve/veya büyüklüğünü ilişkilendirmek için kullanılabilir.
(D) Öğrenmenin neden olduğu sinir devrelerinin aktivasyonu ve olası modifikasyonu, nörotransmitterlerin, nükleik asitlerin ve proteinlerin metabolizmasındaki yerel değişikliklere yansıyabilir.
Nörofizyolojik araştırma, davranışın dinamiklerini ve beyin aktivitesinin uzay-zamansal organizasyonunu dikkate almayı amaçlamaktadır. Engram oluşumuna (öğrenme) yol açan yeni deneyimin kazanılması, kaydedilen deneyimin daha sonra yeniden üretilmesinde yer alanlardan farklı sinir ağlarının katılımıyla gerçekleştirilebilir. Bilginin toplandığı yer, ayrı kayıt ve okuma mekanizmalarının buluşma noktası olabilir. Deneyim edinmenin ve onu yeniden üretmenin etkinliği uyanıklık düzeyi, motivasyon ve duygular gibi faktörlere bağlıdır. Stimülasyon ve kesintinin neden olduğu davranış değişikliklerini açıklarken ve davranışsal, elektriksel veya biyokimyasal değişiklikler arasındaki ilişkiyi açıklarken bu değişkenlerin tümü dikkate alınmalıdır. Tüm bir tepki sınıfı için ortak olan spesifik mekanizmaları (örneğin, iştah açıcı ve caydırıcı) ayırt etmek çok zordur.
Çeşitli davranış biçimlerinde yer alan sinir yapılarının genel bir tanımı, sinir ağlarının plastik yeniden düzenlemelerinin altında yatan hücresel ve moleküler değişikliklerin ayrıntılı bir şekilde incelenmesi için gerekli bir koşuldur. Mevcut elektrofizyolojik, nörokimyasal ve morfolojik mikro yöntemler, uygun zamanda ve gerekli bağlantılarda kullanılmaları koşuluyla bu gereksinimi tam olarak karşılamaktadır. Mikro yöntemlerin etkili bir şekilde uygulanmasına uygun uygun bir davranış modelinin oluşturulması, daha hızlı ilerlemenin ön şartıdır. Bu arada araştırmalar, duyusal işlemleme, motivasyon, hafıza izlerinin oluşumu, engram konumu vb. gibi çeşitli süreçlerde yer alan sinir ağlarının işlevsel organizasyonuna odaklanıyor.
Deneyleri planlama
Deneyleri planlamak için, deneylerin doğrudan uygulanmasıyla en iyi şekilde oluşturulan bilimsel yaklaşımın ilkelerini ve taktiklerini bilmek gerekir. Bu kitap deney yapmak için pratik bir rehberdir. Okuyucunun istatistiğin temel ilkelerine aşina olduğu varsayılmaktadır. Davranış fizyolojisinde deneylerin yürütülmesine ilişkin giriş niteliğinde pratik tavsiyeler Sidowski ve Lockard (1966) ve Weiner (1971)'de bulunabilir. Aşağıda öğrencileri deney tasarlama ve yürütmeyle ilgili bazı karmaşık konulara yönlendirmeyi amaçlayan kısa bir açıklama bulunmaktadır.
Laboratuvar çalışmasının doğal gözleme göre avantajı, araştırmacının deney koşullarını kontrol edebilmesidir, yani sözde koşullar üzerinde kesin kontrol kurabilmesidir. bağımsız değişkenlerüzerindeki etkilerini belirlemek için bağımlı değişkenler. Fizyolojik psikolojide bağımlı değişkenler herhangi bir davranışsal veya fizyolojik özellik olabilirken, bağımsız değişkenler deneyci tarafından kontrol edilen ve bazen organizmaya empoze edilen koşullardır. Koşullar demek doğrudan müdahale(Beynin bazı bölümlerinin alınması, uyarılması veya çeşitli ilaçların kullanılması), çevresel değişim(sıcaklık ve ışık), Takviye programındaki değişiklikler, öğrenme güçlüğü, yiyecek yoksunluğunun süresi veya yaş, cinsiyet, genetik köken gibi faktörler vesaire.
Deneysel müdahalelerin etkilerini diğer değişkenlerin etkilerinden ayırmanın zorluğu nedeniyle deneylerin yanlış yorumlanmasını en aza indirmek için, kontrol prosedürleri.Örneğin, belirli bir prosedürün (bağımsız değişken) etkinliğini test ederken bir kontrol grubu kullanılır. İdeal olarak, kontrol grubu, deneyin planlandığı uğruna çalışılan faktörün etkisi hariç, deney grubuyla aynı şekilde incelenir. Aynı hayvan, örneğin beynin bazı kısımlarının çıkarılmasından önceki ve sonraki davranışlarının karşılaştırılması gerekiyorsa, hem kontrolde hem de deneyde kullanılabilir. Amacı değişkenlerin eşzamanlı etkisini azaltmak olan diğer bir ortak kontrol prosedürü, aynı hayvan üzerinde farklı etkilerin dengeli bir şekilde uygulanmasıdır (örneğin, farklı ilaçların enjeksiyonu veya aynı ilacın farklı dozları). Bir diğer önemli kontrol noktası da hayvanların farklı gruplara rastgele dağıtılmasıdır. Bu en iyi şekilde istatistik üzerine birçok kitapta verilen rastgele sayılar tablosu kullanılarak yapılır (bir grup oluşturmak için hayvanları kafesten yakalamak yeterli değildir, çünkü en zayıf veya en pasif hayvanlar ilk önce yakalanacaktır).
Olası hatalar veya kontrol edilemeyen değişkenler nedeniyle elde edilen sonuçlardaki değişkenlik nedeniyle ölçümler genellikle tekrarlanır ve ortalama veya medyan boyut. Tekrarlanan ölçümler, aynı hayvanların birden fazla gözlemini veya birçok hayvanın tek bir gözlemini veya her ikisini birden içerir. Bilinmeyen veya kontrol edilemeyen bazı değişkenlerden kaynaklanan hata veya dalgalanma olasılığı ne kadar yüksek olursa, tekrarlanan ölçümlerin farklılık gösterme olasılığı da o kadar artar ve dolayısıyla ölçümlerin ortalama etrafındaki değişkenliği de o kadar büyük olur. istatistiksel analiz genellikle deney ve kontrol grupları veya deney koşulları arasında gözlemlenen farklılıkların önemini değerlendirmek için kullanılır. Örneğin, iki ortalama arasındaki bir fark, farkın gerçekten doğru olma ihtimalinin en az 100 üzerinden 95 olduğu durumlarda, geleneksel olarak anlamlı kabul edilir (yani şansa bağlı değildir).
Bilimsel analiz, ister doğal gözlemlere ister laboratuvar deneylerine dayansın, gözlemleri ölçmek için ölçümlere dayanır. Ölçüm düzeyi olarak adlandırılan düzey, sayılara hangi aritmetik işlemlerin uygulanabileceğini belirler ve bu da sonuç olarak uygun istatistiksel yöntemlerin kullanımını belirler. Araştırmacı, deneyleri planlarken ölçüm düzeyini dikkate almalı ve sonuçların istatistiksel işlenmesinin doğasını öngörmelidir, çünkü bu hususlar, ölçüm cihazlarının doğruluğu ve gerekli deney sayısı sorununun çözülmesine yardımcı olacaktır.
Dört genel ölçüm veya değerlendirme düzeyini birbirinden ayırmak gerekir: nominal, sıradan, aralıklı ve bağıntılı. En düşük seviye nominal, harfler veya sayılar gibi sembollerin yalnızca nesneleri veya olayları sınıflandırmak için kullanıldığı yer. Bu durumda deney ve kontrol koşulları altında farklı sınıflara giren ölçümlerin sayısı şu şekilde karşılaştırılır: binom istatistikleri. Gözlemleri birbirleriyle bir tür ilişki içinde olacak şekilde düzenlemek mümkünse (örneğin, "daha fazla", "daha az" vb.), o zaman aşağıdakilerle ilgileneceğiz: sıradan ölçek. Ek olarak, böyle bir ölçekte sayılar arasındaki aralıkları tespit etmek mümkünse, o zaman şunu ele alacağız: aralık ölçeği, keyfi bir sıfır noktasına sahip olan (sıcaklık ölçeğinde olduğu gibi). Eğer terazinin de başlangıçta yükseklik ve kütle terazileri gibi gerçek bir sıfır noktası varsa o zaman en yüksek ölçüm seviyesine ulaşılacaktır. göreceli ölçek. Nominal veya sıradan bir ölçek kullanılarak ölçülen parametreler, kullanılarak işlenir. parametrik olmayan istatistikler(örneğin, χ2-ests (Connover, 1971; Siegel, 1956)), aralık ve oran ölçeklerinde ölçülen veriler tipik olarak kullanılarak işlenir. parametrik istatistiksel yöntemler(örn. t-testleri) (örneğin alındığı popülasyonun parametrelerine ilişkin farklı varsayımlar verilere uyuyorsa). Parametrik olmayan istatistiksel prosedürlere tabi tutulan nüfus parametrelerinin mutlaka normal dağılım gibi belirli koşulları karşılaması gerekmez. Bu nedenle, bu prosedürler, ölçümlerin genellikle rutin düzeyde yapıldığı ve numune boyutunun genellikle küçük olduğu fizyolojik psikoloji deneylerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kitapta açıklanan deneyleri yürütme planı, deney ve kontrol verilerinin karşılaştırılmasını içerir. Bağımsız olaylardan elde edilen bu tür veriler için parametrik olmayan yararlı bir istatistik U-gest'tir. Manna-Whitney. Başka bir deneysel tasarım kullanıldığında, hayvan, bir ilacın uygulanmasından önceki ve sonraki davranışların karşılaştırılması durumunda ve beynin bazı kısımları çıkarıldığında olduğu gibi, kendi başına bir kontrol görevi görür. İlgili olayların varlığında elde edilen bu tür veriler için standart parametrik olmayan tahminci, Wilcoxon imzalı sıraların eşlenik çiftleri(Siegel, 1956). Ayrıca, öğrenme eğrileri ve tepkime eğrilerinin oluşturulduğu, tekrarlanan metinlerden elde edilen verileri analiz etmek için parametrik olmayan yöntemler kullanılır (Krauth, 1980).
Bu kitapta yapılan deneylerin çoğunda deney hayvanı olarak fareler kullanılmıştır. Hayvanların, özellikle de sıçanların bakımı ve muamelesi de dahil olmak üzere genel laboratuvar prosedürleri hakkında ayrıntılı bilgi için okuyucular Baker ve arkadaşlarının (1979), Ferris (1957) ve Goodman ve Oilman'ın (1957) çalışmalarına başvurabilirler. Lane-Petteret ve diğerleri (1967), Leonard (1968), Myers (1971a), Munn (1950) ve Short ve Woodnott (Short)
ve Woodnott, 1969).
Davranışsal çalışmalarda en yaygın olarak kullanılan sıçan türleri Long-Evans başlıklı türlerdir; Sprague-Dawley ve Wistar'ın beyaz çizgileri. Sonuçları elde etmek ve karşılaştırmak için standart hatların kullanılması tavsiye edilir. Bununla birlikte, sonuçların genellenebilirlik derecesi birden fazla hattın (aynı zamanda türlerin) kullanımına bağlı olabilir.
Hayvanlar üzerinde deney yapabilmek için onları temiz, konforlu ve hastalıklardan uzak tutmak gerekir. Bu, barınma, beslenme, hijyen, ameliyat sonrası bakım (yukarıdaki referanslara bakınız) ve yaygın hayvan hastalıkları hakkındaki bilgilerin ayrıntılı standartlarının takip edilmesiyle başarılabilir (Myers, 1971a; Short ve Woodnott, 1969).
Davranışsal deneylerin çoğu, ister yiyecek yoksunluğundan, merkezi veya çevresel caydırıcı uyarıların kullanılmasından, ilaçların verilmesinden, ister basitçe hayvanın havaya kaldırılmasından kaynaklansın, hayvanlarda rahatsızlığa neden olur. Deneyci bunu sürekli hatırlamalı ve mümkünse deney hayvanının rahatsızlığını azaltmaya çalışmalıdır.
Aşağıdakiler, 1978 Ulusal Sağlık Enstitüleri Hibe ve Sözleşme Kılavuzunun "Hayvanların Kullanımına İlişkin İlkeler" bölümünün bir parçasını oluşturan, hayvan testlerinin yapılmasına ilişkin yönergelerdir:
"1. Araştırma amacıyla canlı omurgalıların ve canlı organizma dokularının kullanıldığı deneyler, nitelikli biyolojik, fizyolojik veya tıp bilim adamlarının gözetiminde gerçekleştirilmelidir.
2. Tüm deney hayvanlarının barındırılması, bakımı ve beslenmesi kalifiye bir veterinerin veya bu konularda yetkin başka bir bilim insanının gözetimi altında olmalıdır.
3. Araştırma doğası gereği toplum yararına yararlı sonuçlar üretmeli, rastgele veya yararsız olmamalıdır.
4. Deney, üzerinde çalışılan hastalık veya problem hakkındaki bilgilere dayanmalı ve beklenen sonuçların deneyin uygulanmasını haklı çıkaracak şekilde tasarlanmalıdır.
5. İstatistiksel analiz, matematiksel modeller veya biyolojik sistemler içinde vitro hayvanlar üzerinde yapılan testlerin sonuçlarını yeterince tamamlıyorsa ve kullanılan hayvan sayısını azaltıyorsa kullanılmalıdır.
6. Deneyler, hayvana gereksiz acı veya zarar vermeyecek şekilde yapılmalıdır.
7. Deneyden sorumlu bilim insanı, deneyi sürdürmenin hayvanlarda gereksiz yaralanma veya acıya yol açacağına inanıyorsa deneyi sonlandırmaya hazırlıklı olmalıdır.
8. Deneyimin kendisi hayvanda anesteziden daha fazla rahatsızlığa neden oluyorsa, o zaman hayvanı (anestezi kullanarak) acıyı algılayamayacağı bir duruma getirmek ve deney veya prosedür tamamlanana kadar bu durumu sürdürmek gerekir. tamamlanmış. Tek istisna, anestezinin deneyin amacına zarar verebileceği ve verilerin bu tür deneylerin yapılması dışında başka hiçbir şekilde elde edilemeyeceği durumlardır. Bu tür prosedürler yönetim veya diğer kalifiye kıdemli personel tarafından dikkatle denetlenmelidir.
9. Hayvanın deney sonrası bakımı, kabul edilen veteriner hekimliği uygulamalarına uygun olarak, deney sonucunda hayvanda meydana gelen rahatsızlığı ve travmanın etkilerini en aza indirmelidir.
10. Deney hayvanının öldürülmesi gerekiyorsa bu, anında ölümü sağlayacak şekilde yapılır. Ölüm gerçekleşene kadar hiçbir hayvan yok edilmemelidir."
Sonraki bölümlerde açıklanan davranışsal ve nörolojik testlerin neredeyse tamamı hayvanlarla ilgilenmeyi gerektirir. Hayvanın deney başlamadan birkaç gün önce bu prosedüre alışması gerekir. Bu tür bir muamele, hayvanı elle kafesten çıkarmayı, masanın üzerine koymayı, hafifçe okşamayı ve onu bir yerden başka bir yere taşımayı içerir. Zamanla hayvanlar, dikkatli bir şekilde yürütülürlerse bu tür prosedürlere direnmeyi bırakırlar.
Hayvanı kuyruğundan tutmayın ve derisini tutmamaya veya hayvana çok fazla baskı uygulamamaya çalışın. Hayvanı arkadan kürek kemiklerinin altından almak, başparmağını bir ön ayağın altına ve kalan parmakları ikinci ekstremitenin altına yerleştirmek daha iyidir. Hayvanın kavrama kuvveti, direncinin derecesine uygun olmalıdır. Hayvan ön ayakları çapraz olacak şekilde tutulursa ısırmayacaktır.
Laboratuvar fareleri sık sık ele alındığında oldukça uysal hale gelir ve kontrol edilmesi kolaylaşır. Deneyci hayvanın arka bacaklarını esnetmek için ikinci elini kullanırken, ilaçları uygulamak için bir asistanın kullanılması tavsiye edilir. Yeterli uygulama ile intraperitoneal enjeksiyonlar, sıçanın arka bacaklarını kavrayarak ve aynı anda diğer elle enjeksiyon yaparak bağımsız olarak yapılabilir.
Enjeksiyondan önce hayvanı sakinleştirmek faydalıdır; Bunu yapmak için, hayvanı yukarıda anlatıldığı gibi tutmanız ve ardından geniş bir yay çizerek yavaşça ileri geri sallamanız gerekir.
Her zamanki yöntemi kullanma işaretler Fareler, anestezi altındayken hayvanın kulaklarında yarıklar veya delikler açılmasını içerir. Hayvanın kulakları incedir ve fazla kanamaz. Tercih edilen yöntem, gövdeyi ve kuyruğu pikrik asit sarısı veya karbofuksin kırmızısı gibi bazı biyolojik boyalarla işaretlemektir. Bu ikili sistem, 63 sıçanın ayrı ayrı kodlanmasına olanak tanır. (Birden fazla fare kullanıyorsanız, gereken delik veya işaret sayısını azaltacağından bunları yalnızca çift sayılarla kodlayın.)
FİZYOLOJİK FONKSİYONLARIN ÇALIŞMASINA YÖNELİK EKİPMAN VE YÖNTEMLER
Modern fizyolojinin tüm organizmanın, sistemlerinin, organlarının, dokularının ve hücrelerinin işlevlerini incelemedeki başarıları, büyük ölçüde elektronik ekipmanların, analiz cihazlarının ve elektronik bilgisayarların yanı sıra biyokimyasal ve elektronik bilgisayarların fizyolojik deneylerinin yaygın olarak uygulanmasından kaynaklanmaktadır. Farmakolojik araştırma yöntemleri. Son yıllarda fizyolojide niteliksel yöntemler niceliksel yöntemlerle desteklenmiştir, bu da çeşitli fonksiyonların çalışılan parametrelerinin uygun ölçüm birimlerinde belirlenmesini mümkün kılmaktadır. Fizyologlarla birlikte fizikçiler, matematikçiler, mühendisler ve diğer uzmanlar yeni metodolojik yaklaşımların geliştirilmesine katılıyorlar.
Elektronik teknolojisinin hızlı gelişimi, daha önce temelde imkansız olan birçok fizyolojik süreci anlamanın yeni yollarını açtı.
Elektriksiz süreçleri elektrikli olanlara dönüştüren çeşitli sensör sistemlerinin oluşturulması ve ölçüm ve kayıt ekipmanlarının iyileştirilmesi, fizyolojik fonksiyonların objektif kaydı (örneğin biyotelemetri) için yeni, yüksek hassasiyetli yöntemlerin geliştirilmesini mümkün kıldı ve bu, önemli ölçüde genişledi. deneyin olasılıkları.
CİHAZLAR VE ARAŞTIRMA NESNELERİ ARASINDAKİ BAĞLANTI ŞEMASI
Çeşitli ekipmanlar kullanılarak fizyolojik fonksiyonlar incelenirken deneylerde ve kliniklerde benzersiz sistemler oluşturulur. Bunlar iki gruba ayrılabilir: 1) sistemler kayıt yaşam aktivitesinin çeşitli tezahürleri ve elde edilen verilerin analizi ve 2) sistemler darbe organizma veya onun yapısal ve fonksiyonel birimleri üzerinde.
Sistemin bireysel elemanlarının etkileşimlerini görsel olarak temsil etmek için bunları blok diyagramlar şeklinde düşünmek gerekir. Bu tür blok diyagramlar ve bunların sembolleri, öğrencilerin uygulamalı dersler sırasında deneysel protokolleri göstermek için kullanmaları açısından uygundur. Kanımızca, deney koşullarının en azından bir kısmının bu şekilde tasvir edilmesi, açıklamasını önemli ölçüde azaltacak ve cihaz ve cihazların devre şemalarının anlaşılmasına katkıda bulunacaktır.
Çalışma nesnesi ile kayıt fonksiyonları için çeşitli cihazlar arasındaki ana etkileşim biçimlerini yansıtan blok diyagramlar.
Pek çok vücut fonksiyonu, olmadan incelenebilir. elektronik ekipman ve işlemleri doğrudan veya bazı dönüşümlerden sonra kaydedin . Örnekler arasında cıva termometresi ile sıcaklığın ölçülmesi, bir yazma kolu ve bir kimograf kullanılarak kalp atışlarının kaydedilmesi, bir Marais kapsülü kullanılarak nefes almanın kaydedilmesi, bir su pletismografı kullanılarak pletismografi, nabzın belirlenmesi vb. yer alır. Pletismografi için kurulumların gerçek diyagramları, mide hareketliliğinin kaydedilmesi ve nefes almanın kaydedilmesi Şekil 2'de gösterilmektedir.
Vücuttaki biyoelektrik süreçlerin kaydedilmesini sağlayan bir sistemin blok diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. \, İÇİNDE. Bir araştırma nesnesi, kurşun elektrotlar, bir amplifikatör, bir kaydedici ve bir güç kaynağından oluşur. Bu tür kayıt sistemleri elektrokardiyografi, elektroensefalografi, elektrogastrografi, elektromiyografi vb. için kullanılır.
Araştırma yaparken ve kayıt olurken elektronik ekipman kullanma Bir dizi elektriksel olmayan işlemin öncelikle elektrik sinyallerine dönüştürülmesi gerekir. Bunun için çeşitli sensörler kullanılır. Bazı sensörler elektrik sinyallerini kendileri üretme yeteneğine sahiptir ve bir akım kaynağından güç gerektirmezken bazıları bu güce ihtiyaç duyar. Sensör sinyallerinin büyüklüğü genellikle küçüktür, dolayısıyla kaydedilmeleri için önceden yükseltilmeleri gerekir. Sensör kullanan sistemler, balistokardiyografi, pletismografi, sfigmografi, motor aktiviteyi, kan basıncını, solunumu kaydetme, kandaki ve solunan havadaki gazları belirleme vb. amaçlar için kullanılır.
Sistemler iş ile desteklenir ve koordine edilirse Radyo vericisi, daha sonra fizyolojik fonksiyonların çalışma nesnesinden önemli bir mesafeye iletilmesi ve kaydedilmesi mümkün hale gelir. Bu yöntem denir biyotelemetri. Biyotelemetrinin gelişimi, radyo mühendisliğinde mikro minyatürleştirmenin tanıtılmasıyla belirlenir. Çalışma nesnesi ile araştırmacı arasındaki mesafeye bakılmaksızın, fizyolojik fonksiyonları yalnızca laboratuvar koşullarında değil, aynı zamanda serbest davranış koşullarında, iş ve spor aktiviteleri sırasında incelemenize olanak tanır.
Vücudu veya onun yapısal ve fonksiyonel birimlerini etkilemek için tasarlanan sistemlerin çeşitli etkileri vardır: tetikleyici, uyarıcı ve engelleyici. Etki yöntemleri ve seçenekleri çok çeşitli olabilir .
Araştırma yaparken uzaktan analizörler uyarıcı dürtü belli bir mesafeden algılanabilir; bu durumlarda uyarıcı elektrotlara ihtiyaç duyulmaz. Yani örneğin görsel analiz cihazını ışıkla, işitsel analiz cihazını sesle ve koku analiz cihazını çeşitli kokularla etkileyebilirsiniz.
Fizyolojik deneylerde uyaran sıklıkla kullanılır. elektrik, bununla bağlantılı olarak yaygınlaştılar elektronik darbe uyarıcıları Ve uyarıcı elektrotlar. Reseptörleri, hücreleri, kasları, sinir liflerini, sinirleri, sinir merkezlerini vb. uyarmak için elektriksel stimülasyon kullanılır. Gerekirse biyotelemetrik stimülasyon kullanılabilir (Şekil 4, İÇİNDE).Üstelik vücut üzerindeki etkileri hem yerel hem de genel olabilir.
Fizyolojik fonksiyonların çalışmaları sadece istirahatte değil aynı zamanda çeşitli fiziksel yükler altında da yürütülmektedir. . İkincisi de oluşturulabilir. belirli egzersizlerin yapılması (ağız kavgası, koşma vb.) veya yükün doğru şekilde dozlanmasını mümkün kılan çeşitli cihazların (bisiklet ergometresi, koşu bandı vb.) kullanılması.
Kayıt ve uyarı sistemleri sıklıkla aynı anda kullanılır ve bu da fizyolojik deneylerin olanaklarını önemli ölçüde genişletir. Bu sistemler çeşitli şekillerde birleştirilebilir.
ELEKTROTLAR
Fizyolojik araştırmalarda elektrotlarçalışmanın nesnesi ile araçlar arasındaki bağlantıdır. Hücrelerin, dokuların ve organların biyoelektrik aktivitesini boşaltmak veya kaydetmek (kaldırmak) için kullanılırlar, bu nedenle genellikle ikiye ayrılırlar. uyarıcı . Aralarında temel bir fark olmadığı için aynı elektrot hem uyarıcı hem de öncü elektrot olarak kullanılabilir.
Kayıt veya stimülasyon yöntemine bağlı olarak bipolar ve tek kutuplu elektrotlar ayırt edilir. Bipolar yöntemle genellikle iki özdeş elektrot kullanılır; tek kutuplu yöntemle elektrotlar hem işlevsellik hem de tasarım açısından farklılık gösterir. Bu durumda aktif (diferansiyel) elektrot, biyopotansiyelin ortadan kaldırıldığı bölgeye veya uyarılması gereken doku alanına yerleştirilir.
Aktif elektrot, kural olarak, başka bir pasif (kayıtsız) elektrotla karşılaştırıldığında nispeten küçük bir boyuta sahiptir. Kayıtsız elektrot genellikle aktif olandan belli bir mesafeye sabitlenir. Bu durumda, kayıtsız elektrotun sabitleme bölgesinin ya kendi potansiyeline sahip olmaması (örneğin, ölü bir doku alanı, çalışma nesnesini çevreleyen sıvı elektriksel olarak iletken bir ortam) ya da bu alanın olmaması gerekir. daha düşük ve nispeten stabil bir potansiyele sahip seçilmelidir (örneğin kulak memesi). Kayıtsız elektrotlar genellikle gümüş, kalay, kurşun veya diğer metallerden yapılmış plakalardır.
Konumlarına bağlı olarak elektrotlar ikiye ayrılır: yüzeysel Ve dalgıç. Yüzey elektrotları ya çalışma nesnesinin yüzeyine (örneğin, bir EKG, EEG kaydederken) ya da hazırlanmış ve açıkta kalan yapılara (bir siniri uyarırken, uyarılmış potansiyelleri serebral korteksin yüzeyinden uzaklaştırırken vb.) sabitlenir. ).
Dalgıç elektrotlar, organların veya dokuların derinliklerinde bulunan nesneleri incelemek için kullanılır (örneğin, beynin subkortikal yapılarında bulunan nöronları uyarırken veya biyoelektrik aktiviteyi onlardan uzaklaştırırken). Bu elektrotlar, çalışma nesnesiyle iyi temas ve elektrotun kalan iletken kısmının çevredeki dokulardan güvenilir şekilde yalıtılmasını sağlayacak özel bir tasarıma sahiptir. Kullanım türü ve yöntemi ne olursa olsun tüm elektrotların çalışma nesnesi üzerinde zararlı bir etkisi olmamalıdır.
Elektrotların kendilerinin bir potansiyel kaynağı haline gelmesi kabul edilemez. Sonuç olarak elektrotlar, bazı durumlarda araştırma sonuçlarını önemli ölçüde bozabilecek polarizasyon potansiyellerine sahip olmamalıdır. Polarizasyon potansiyelinin büyüklüğü, elektrotun yapıldığı malzemeye ve ayrıca elektrik akımının özelliklerine ve parametrelerine bağlıdır.
Asil metallerden (altın, gümüş ve platin) yapılan elektrotların polarizasyon yeteneği daha düşüktür. Su elektrotların içinden akarsa polarizasyon pratikte oluşmaz. değişken veya darbeli elektrik akımı Darbelerin polaritesinin değişmesiyle. Doğrudan veya darbeli monofazik akımla etkileşime girdiğinde elektrot polarizasyon olasılığı artar. Elektrottan geçen akım ne kadar büyükse ve etki süresi ne kadar uzunsa, polarizasyon olasılığı da o kadar büyük olur. Elektrot malzemesi ile çevredeki elektrolitik ortam arasında meydana gelen elektrokimyasal işlemlerle ilişkilidir. Sonuç olarak, elektrotlar, uyarıcı veya geri çekilen akımın işaretinin tersi yönde belirli bir yük kazanır ve bu, deney koşullarının kontrolsüz bir durumuna yol açar. Bu nedenle, bir nesneyi doğru akıma maruz bırakırken ve sabit veya yavaş değişen potansiyelleri ortadan kaldırırken, polarize olmayan elektrotlar.
Elektrik deneylerinde en sık kullanılan polarize olmayan elektrotlar şu tiplerdir: gümüş - gümüş klorür, platin - platin klorür ve çinko - çinko sülfat.
Gümüş elektrotlar Klorür içeren doku sıvısıyla temas ettiğinde hızla gümüş klorür tabakasıyla kaplanır ve polarize edilmesi zorlaşır. Ancak hassas deneysel çalışmalar için gümüş elektrotlar deneyde kullanılmadan önce bir gümüş klorür tabakası ile kaplanır. Bunu yapmak için gümüş elektrot ince zımpara kağıdı ile temizlenir, iyice yağdan arındırılır, damıtılmış su ile yıkanır ve %0,9 NaCl çözeltisi veya 0,1 N içeren bir kaba daldırılır. Zaten bir karbon elektrotu olan NS1.
Anot (+) gümüş elektrota ve katot (-), 2 - 6 V voltajlı herhangi bir doğru akım kaynağının (pil, akümülatör, doğrultucu vb.) karbon elektrotuna bağlanır. Akım yoğunluğu Elektrotlardan 0,1 ila 100 V, elektrot sürekli bir gümüş klorür tabakasıyla kaplanana kadar A/m2 geçirilir. Bu işlemin karanlıkta yapılması tavsiye edilir. Bitmiş klorlu elektrotlar karanlıkta Ringer çözeltisinde saklanır.
Polarize olmayan platin elektrotlar aşağıdaki gibi yapılabilir. Platin tel damıtılmış suyla yıkanır ve birkaç dakika konsantre sülfürik asit içine daldırılır ve ardından damıtılmış suyla iyice yıkanır, ardından iki platin elektrot, bir platin klorür çözeltisi içeren bir kaba indirilir. Bir elektrot anoda, diğeri ise 2 V voltajlı bir doğru akım kaynağının katotuna bağlanır.
Bir anahtar kullanılarak, bunların içinden bir yönde veya diğer yönde akım geçirilir (15 saniye boyunca 4-6 kez). Araştırmada kullanılacak elektrot, akımın son geçiş işleminde akım kaynağının anotuna bağlanmalıdır. Bitmiş elektrot yıkanmalı ve damıtılmış suda saklanmalıdır.
Polarize olmayan elektrot tipi çinko – çinko sülfatçinko sülfat çözeltisiyle doldurulmuş cam tüplerdir 2, içine birleştirilmiş bir çinko çubuğun yerleştirildiği 3. Çinkonun amalgamasyonu, önce %10'luk sülfürik asit çözeltisine, sonra da cıvaya birkaç dakika daldırılarak elde edilir. Cam tüpün alt ucu kaolin ile kaplıdır 4, Ringer solüsyonu ile karıştırıldı. Kaolin tıkacının dış kısmına cisimle temasa uygun bir şekil verilir. Bazen tıkaç alçıdan yapılır ve içine pamuklu bir fitil veya yumuşak bir saç fırçası yerleştirilir. 5. Çinko iyonlarının difüzyon yeteneği yüksektir, bu nedenle bu elektrotlar 1 günden fazla saklanmaz.
Stimülasyon ve kaçırma elektrotları hem akut hem de kronik deneylerde kullanılır. İkinci durumda, deneyden birkaç gün önce, araştırma nesnesinin dokusuna implante edilirler (implante edilirler). Bu - implante edilmiş elektrotlar.
SENSÖRLER
Sensörler - Bunlar çeşitli fiziksel büyüklükleri elektrik sinyaline dönüştüren cihazlardır. Ayırt etmek jeneratör Ve parametrik sensörler
Jeneratör sensörlerişu veya bu etki altında kendileri elektrik voltajı veya akımı üretirler. Bunlar aşağıdaki sensör türlerini içerir: piezoelektrik, termoelektrik, indüksiyon ve fotoelektrik.
Parametrik sensörlerÖlçülen fonksiyonun etkisi altında, elektronik devrenin bazı parametrelerini değiştirirler ve bu devrenin elektrik sinyalini (genlik veya frekansta) modüle ederler. Parametrik sensörlerin ana türleri şunlardır: ohmik, kapasitif ve endüktif.
Hem jeneratör hem de parametrik sensörler termoelektrik ve fotoelektrik etkiler temelinde oluşturulduğundan, sensörlerin bu bölümünün keyfi olduğuna dikkat edilmelidir. Örneğin, jeneratör sensörleri oluşturmak için fotodiyotlar ve termokupllar kullanılır ve parametrik sensörler oluşturmak için foto ve termistörler kullanılır.
Fizyolojik ve klinik çalışmalara çeşitli sensör türlerinin dahil edilmesi, kas kasılması, kanın yeniden dağıtımı sırasında vücudun ağırlık merkezinin yer değiştirmesi, kan basıncı, kanın kanla dolması gibi vücudun birçok işlevi hakkında objektif bilgi elde edilmesini mümkün kılar. damarlar, kanın oksijen ve karbondioksitle doygunluk derecesi, kalp sesleri ve üfürümler, vücut ısısı ve diğerleri.
Piezoelektrik sensörler. Bu tip sensörün oluşturulması, şu şekilde ifade edilen piezoelektrik etkiye dayanmaktadır: mekanik deformasyonun etkisi altındaki bazı kristal dielektrikler (kuvars, Rochelle tuzu, baryum titanat), bir elektrik akımı polarize etme ve üretme yeteneğine sahiptir. Bir piezoelektrik sensör, sensör tarafından üretilen elektrik potansiyelini ortadan kaldırmak için üzerine metal kontakların püskürtme yoluyla yerleştirildiği bir kristalden oluşur. Bir piezoelektrik sensör, mekanik bir sistem kullanılarak deforme edildiğinde, çeşitli yer değiştirme, hızlanma ve titreşim türleri (örneğin darbe) kaydedilebilir ve kayıt için piezoelektrik mikrofonlar kullanılabilir. fonoelektrokardiyogramlar .
Piezoelektrik sensörlerin bir miktar kapasitansı vardır (100-2000 pf), bu nedenle birkaç hertz'in altındaki frekanslara sahip sinyalleri bozabilirler. Pratik olarak eylemsizdirler, bu da hızla değişen süreçleri incelemek için kullanılmalarına olanak tanır.
Termoelektrik sensörler. Bu tip sensör sıcaklık değişimlerini elektrik akımına dönüştürür (termokupl) veya sıcaklığın etkisi altında bir elektrik devresindeki akım gücünü değiştirir (termistörler). Termoelektrik sensörler sıcaklıkları ölçmek ve gaz ortamının akış hızı, gaz yüzdesi vb. gibi çeşitli parametrelerini belirlemek için yaygın olarak kullanılır.
Termokupl birbirine bağlı iki farklı iletkenden oluşur. Üretimi için çeşitli malzemeler kullanılır: platin, bakır, demir, tungsten, iridyum, konstanten, kromel, kopel vb. Bakır ve konstantandan oluşan bir termokuplda, bağlantıları arasında 100°C sıcaklık farkı bulunan bir termokuplda, yaklaşık 4 mV'luk bir elektromotor kuvvet ortaya çıkar.
Termistörler – Bunlar sıcaklık arttıkça dirençlerini azaltabilen yarı iletken dirençlerdir. Artan sıcaklıkla direnci artan dirençler vardır, bunlara denir pozitifler. Termistörler çok çeşitli tasarımlarda üretilmektedir. Termistörler DC ölçüm köprüsü devrelerine dahil edilmelidir . Elektrikli termometreler oluşturmak için yaygın olarak kullanılırlar.
Fotoelektrik sensörler veya fotoseller. Bu tip sensörler ışığın etkisi altında parametrelerini değiştiren cihazlardır. Üç tür fotosel vardır: 1) harici fotoelektrik efektli, 2) engelleme katmanlı (fotodiyotlar), 3) dahili fotoelektrik efektli (fotodirençler).
Harici foto efektli fotoseller vakum veya gazla doldurulmuş silindirlerdir . Silindir iki elektrot içerir: ışığın etkisi altında elektron yayabilen (harici fotoelektrik etki) bir metal tabakası (sezyum, antimon) ile kaplanmış bir katot ve bir anot. Bu tip fotoseller, elemanın içinde bir elektrik alanı oluşturmak için ek güce ihtiyaç duyar; DC ağına bağlanırlar. Işığa maruz kaldığında katot, anoda doğru akan elektronlar yayar. Bu şekilde üretilen akım, ışık akısının yoğunluğunun bir göstergesi olarak hizmet eder. Gazla doldurulmuş güneş pilleri, dolum gazının elektronlar tarafından iyonlaşması nedeniyle içlerindeki fotoakım arttığından daha hassastır. Ancak vakum fotoselleri ile karşılaştırıldığında daha ataletlidirler.
Bariyer katmanlı fotoseller bir dizi tıbbi cihazda kullanılır (örneğin kalp atış hızı monitörleri, oksimetreler vb.). Bu tip fotosel demir veya çelik bir levhadır. 1, üzerine yarı iletken bir katmanın uygulandığı 2. Yarı iletken katmanın yüzeyi ince bir metal filmle kaplıdır 4. Elektrotlardan biri bir plaka, diğeri ise yarı iletken 5 üzerindeki metal bir filmdir. Güvenilir teması sağlamak için, çevre etrafındaki film daha kalın bir metal tabaka ile kapatılmıştır. 3. Bir fotodiyot yapılırken yarı iletken ile levha arasında veya yarı iletken ile film arasında bir blokaj tabakası oluşturulur.
Bir fotodiyot aydınlatıldığında, ışık kuantumu, engelleme katmanından geçen ve bir elektrotu negatif olarak yükleyen yarı iletkendeki elektronları dışarı atar; yarı iletkenin kendisi ve diğer elektrot pozitif bir yük kazanır. Sonuç olarak, aydınlatıldığında bir fotodiyot, büyüklüğü ışık akısının yoğunluğuna bağlı olan bir elektrik enerjisi üreteci haline gelir. Fotodiyot elektrotlarına harici bir doğru akım kaynağından voltaj uygulanırsa, fotodiyotların foto akımı önemli ölçüde artırılabilir.
Fotodirençlerışık akısının etkisi altında aktif dirençlerini değiştirme özelliğine sahiptir. Kızılötesinden x-ışınlarına kadar geniş bir radyasyon aralığında yüksek hassasiyete sahiptirler. Hassasiyetleri ölçüm devresinin voltajına bağlıdır. Doğru akım kaynağıyla beslenen ölçüm köprüsünün devresine fotodirençler dahil edilmiştir.Işığın etkisi altında fotorezistörün direncindeki bir değişiklik, köprünün dengesini bozar ve bu da akım miktarında bir değişikliğe yol açar. köprünün ölçüm diyagonalinden akıyor.
Fotodiyotlar fotodirençlerden daha az hassastır ancak aynı zamanda daha az ataletlidir. Kalp atış hızı takimetrisi için kullanılan fotoselli bir sensörün dış görünümü.
İndüksiyon sensörleri. Bu tip sensörler titreşim gibi doğrusal ve açısal hareketlerin hızını ölçmek için kullanılır. İndüksiyon sensörlerindeki elektromotor kuvvet, manyetik alan çizgilerinin yönüne dik bir manyetik alanda iletkenin hareket hızıyla orantılı olarak veya manyetik alan iletkene göre hareket ettiğinde ortaya çıkar.
Ohmik sensörler. Bu sensörler doğrusal ve açısal hareketlerin yanı sıra deformasyon ve titreşim sırasında da dirençlerini değiştirebilmektedir.
Farklı türde ohmik sensörler vardır . Reostatik olarak ve poteniyometrik Ohmik sensörlerde, dönüştürülen hareketin nesnesiyle mekanik bağlantısı olan hareketli bir kontağın hareket ettirilmesiyle dirençlerinde bir değişiklik elde edilir. Bu sensörlerin hassasiyeti nispeten düşüktür ve 3-5 V/mm arasındadır. Dönüşüm doğruluğu oldukça yüksek olabilir (en fazla 0,5%) ve besleme voltajının stabilitesine, sensör direncinin üretim doğruluğuna, yapısal stabilitesine ve diğer faktörlere bağlıdır. Bu sensörler basit bir tasarıma, küçük boyutlara ve ağırlığa sahip olup, doğru ve alternatif akım devrelerine bağlanabilmektedir. Ancak hareketli bir temasın varlığı bu sensörlerin servis ömrünü sınırlandırır.
Kablo ohmik sensörlerinde (hücreleri zorlayın) herhangi bir taşınır hareket yoktur (Şek. 8, G). Dış kuvvetlerin etkisi altında bu sensörler, metal telin uzunluğunu, kesitini ve direncini değiştirerek dirençlerini değiştirir. Dönüşüm doğruluğu %1 - 2'dir. Gerinim ölçerler küçük boyutlara, kütleye ve atalete sahiptir ve küçük yer değiştirmelerin incelenmesi için uygundur.
Geleneksel kablolu sensörlerin yanı sıra son yıllarda kablolu sensörler de yaygın olarak kullanılmaktadır. yarı iletken sensörler(örneğin, gerinim hassasiyeti tel olanlardan 100 kat daha yüksek olan gedistorlar).
Kapasitif sensörler. Bu sensörlerin çalışma prensibi, dönüştürülen fizyolojik göstergelerin (basınç, organ hacmindeki değişiklik) sensörün belirli parametrelerini (dielektrik sabiti, plaka alanı, plakalar arasındaki mesafe) etkilemesi ve dolayısıyla kapasitansını değiştirmesi gerçeğine dayanmaktadır. Bu sensörler yüksek hassasiyete ve düşük atalete sahiptir.Diferansiyel kapasitif sensörlerin kullanılması, hassasiyetlerinin ve gürültü bağışıklığının arttırılmasını mümkün kılar. Bu tip sensörler elektrofizyolojik ve teşhis ekipmanlarında geniş uygulama alanı bulmuştur. Örneğin kan basıncı ölçüm cihazlarında, pletismograflarda, sfigmograflarda ve fizyolojik fonksiyonları yansıtan elektriksel olmayan nicelikleri orantılı elektriksel niceliklere dönüştürmek üzere tasarlanmış diğer aletlerde kullanılırlar. Kapasitif bir sensörün gerçek tasarımı Şekil 2'de gösterilmektedir. 2, G ve 7, G ve Şek. Şekil 81, kapasitif bir sensör kullanılarak mide hareketliliğinin kaydedilmesine yönelik bir kurulumun diyagramını göstermektedir.
Endüktif sensörler. Bu sensörlerin dönüştürücü etkisi, indüktör bobininin direncini değiştirme özelliğine dayanmaktadır. Bu, içine bir ferromanyetik çekirdek yerleştirilerek veya bobinin bulunduğu manyetik çekirdekteki boşluğun boyutu değiştirilerek elde edilebilir.
Nispeten büyük hareketleri (5-10 mm'den fazla) dönüştürmek için hareketli çekirdekli endüktif sensörler kullanılır . Bu tip sensör bazı balistokardiyograf tasarımlarında kullanılır. Küçük hareketleri (5 mm'den küçük) dönüştürmek için değişken manyetik devre aralığına sahip sensörler kullanılabilir . Endüktif sensörler, bir transformatör veya iki karşıt sargılı diferansiyel transformatör şeklinde yapılabilir. İkinci durumda çıkış sinyali daha güçlü olacaktır. Endüktif sensörler oldukça hassastır. Ataletleri, sensörün hareketli elemanlarının dinamik özelliklerine bağlıdır.
ÖLÇÜM ŞEMALARI
Belirli bir işlevi elektrik sinyaline dönüştüren her türlü sensör, ölçüm devresine dahil edilmelidir. En yaygın kullanılan ölçüm devreleri şunlardır: köprü devresi DC veya AC güç kaynağı ile, diferansiyel devre, Ve salınım devresiÖlçme (kaydetme) aletlerini içerir. Diferansiyel ölçüm devrelerinin hassasiyeti köprü devrelerine göre daha yüksektir.
Bu nedenle, çeşitli fonksiyonların elektriksel olmayan niceliklerini ölçmek için kullanılan elektrikli aletler, bir sensör, bir ölçüm devresi ve bir sayaç veya kayıt cihazından oluşur. Genellikle sensörün küçük bir değere sahip çıkış sinyali ölçüm devresi tarafından kaydedilemez, bu nedenle DC veya AC amplifikatörleri buna dahil edilir.
Elektriksiz süreçlerin elektrikli süreçlere dönüştürülmesi, bunların kaydedilmesi için geniş fırsatlar sağlar. Bu sadece tamamen teknik avantajlarla değil, aynı zamanda kaydedilen değerlerin ölçümünün doğruluğu, çeşitli deneylerden elde edilen verilerin karşılaştırılması kolaylığı ve bunların bilgisayar kullanılarak işlenme olasılığı ile de açıklanmaktadır. Bu yöntemin, elektriksel ve elektriksel olmayan süreçlerin aynı zaman koordinatlarında senkronize olarak kaydedilmesine, karşılaştırılmasına, aralarında var olan sebep-sonuç ilişkilerinin belirlenmesine vb. olanak sağlaması, yani fizyolojik çalışmalar için yeni fırsatlar sunması önemlidir. süreçler.
AMPLİFİKATÖRLER
Biyolojik nesnelerin elektriksel aktivitesi ve elektriksel olmayan süreçleri elektriksel olanlara dönüştüren birçok sensörün elektriksel parametreleri nispeten küçük değerlerle karakterize edilir: akım gücü - mili ve mikroamper, voltaj - milimikrovolt. Bu nedenle, ön amplifikasyon olmadan bunların kaydedilmesi son derece zor, hatta imkansızdır. Küçük elektrik sinyallerini yükseltmek için amplifikatörler Birçok ölçüm devresi için gereklidirler ve vakum tüpleri veya yarı iletken cihazlar kullanılarak oluşturulurlar.
Bu lambadan yola çıkılarak tasarlanan bir triyot ve amplifikatörün çalışma prensibine kısaca bakalım. . Triyotun filaman devresi (A) ise Güç kaynağını açın, katot ısınır ve elektron yayar; katodun (B) elektron emisyonu. Anot ve katot arasına bir doğru akım kaynağı ek olarak açıldığında, ısıtılan katot tarafından yayılan elektronlar anoda doğru hareket eder ve bu durum akımın görünümü belli bir güç (İÇİNDE). Bu akımın gücü, triyot ızgarasına bir voltaj uygulanarak kontrol edilebilir. Triyot ızgarasına pozitif bir potansiyel uygulanırsa elektronların katottan anoda akışı ve lambadan geçen akım (anot akımı) artar. (G),ızgaradaki negatif potansiyelde elektron akışı ve akım azalır (C).
Triyottan geçen akımdaki değişiklikleri kaydetmek ve bunu değişen bir voltaja dönüştürmek için anot devresine bir direnç dahil edilir. Ra ( e ), değeri amplifikatör aşamasının özelliklerini önemli ölçüde etkiler. Amplifikatörün girişine 1 V'a eşit bir V BX alternatif voltajının uygulandığını varsayalım, anot akımında 0,001 A'lık bir değişikliğe neden olur; ve anot devresinin direnci 10 kOhm ise bu direnç üzerindeki voltaj düşüşü 10 V olacaktır. Bir direnç 100 kOhm'a çıkarılırsa ve diğer eşit koşullar altında voltaj düşüşü 100 V olacaktır. Sonuç olarak, ilk durumda giriş voltajı 10 kat, ikincisinde ise 100 kat yükseltilir, yani. kazanç sırasıyla 10 ve 100 olacaktır.
Bir amplifikatör aşamasının gerekli kazancı sağlamadığı durumlarda, birkaç aşamalı amplifikatörler. AC amplifikatörlerdeki aşamalar arasındaki iletişim, bağlantı kapasitörleri C 1 Ve C2, bunun yardımıyla önceki aşamadaki anot voltajının alternatif bileşeni bir sonraki aşamanın girişine aktarılır. DC amplifikatörlerde bağlantı kapasitörleri yoktur. Tüm amplifikatörün kazancı, bireysel aşamaların kazancına, sayılarına bağlıdır ve amplifikatörün tüm aşamalarının kazançlarının çarpımına göre belirlenir.
Amplifikatörler, çalışma nesnesi (elektrotlar, sensörler gibi) ve kaydediciler arasında bir ara bağlantı görevi görür; bağlantı.İncelenen sürecin doğasını bozmamalıdırlar. Bu nedenle amplifikatörün teknik özelliklerine geçmeden önce, canlı bir nesnenin veya sensörün sinyalinin (biyopotansiyel) elektriksel özelliklerini bilmek ve ayrıca sinyal kaynağının iç direncini hesaba katmak gerekir.
Sinyalin oldukça eksiksiz bir özelliği, sinyalin hacmini belirleyen formülle verilir: V = TFH, burada V – sinyal hacmi (biyopotansiyel), T – süresi, F – sinyal frekansı spektrum genişliği N - gürültüye göre sinyal genliğinin fazlalığı. Bir iletişim kanalı aynı zamanda üç büyüklükle de karakterize edilebilir: T k - kanalın işlevlerini gerçekleştirdiği süre, F K - kanalın iletebildiği frekans bandı ve Nk – izin verilen yük sınırlarına bağlı seviye bantları, yani amplifikatör girişine sağlanan sinyalin minimum hassasiyeti ve maksimum genliği.Bu miktarların çarpımına denir kanal kapasitesi: V K = G k F K ben k
Bir sinyalin bir iletişim kanalı üzerinden (bir amplifikatör aracılığıyla) iletilmesi, yalnızca sinyalin ana özelliklerinin iletişim kanalının özelliklerinin karşılık gelen sınırlarının ötesine geçmemesi durumunda mümkündür. Sinyal parametreleri iletişim kanalının özelliklerini aşarsa, sinyalin bu kanal üzerinden bilgi kaybı olmadan iletilmesi imkansızdır.
Amplifikatörün sinyalin genlik-zaman özellikleri üzerindeki bazı etkileri Şekil 1'de gösterilmektedir. 12.
Her şekildeki üst ve alt potansiyeller, farklı giriş zaman sabitlerine sahip iki özdeş amplifikatör kullanılarak bir elektrottan eş zamanlı olarak kaydedildi. Uyarılmış potansiyellerin parametreleri ve yükselticilerin özellikleri bir tablo şeklinde sunulmuş, aynı potansiyellerin geometrik eşdeğerleri Şekil 1'de gösterilmiştir. 13.
Her çerçevede aynı potansiyelin kaydedilmesine rağmen, elde edilen kayıtların genlik-zaman özellikleri birbirinden belirgin şekilde farklıdır ve bu yalnızca amplifikatörlerin parametreleriyle belirlenir. Alt kayıtların kaydedildiği amplifikatör, sinyalin özelliklerini aşan parametrelere sahipti, dolayısıyla uyarılmış potansiyeller bozulma olmadan kaydedildi. Üst kayıtların kaydedildiği amplifikatörün farklı parametreleri vardı, ancak her durumda sinyalin özelliklerini aşmadı, dolayısıyla uyarılmış potansiyeller bozuldu (bilgi kaybı).
Yalnızca çalışma nesnesinin özelliklerine değil, aynı zamanda çıkış devrelerinin özelliklerine de (örneğin, elektrotların boyutu, şekli ve direnci, anahtarlama telleri vb.) bağlı olan sinyal kaynağının iç direncinin değeri. .), aşağıdaki örnekte gösterilebilir. Sinyal kaynağının iç direnci amplifikatörün giriş direncinden büyük veya ona eşitse, sinyal hiç kaydedilmeyecek veya genliği önemli ölçüde azalacaktır. Bu nedenle bazen amplifikatörün giriş empedansını önemli ölçüde artırmak gerekli hale gelir. Bu durumlarda katot takipçili amplifikatörler kullanılır ve transistör devrelerinde alan etkili transistörler üzerinde yapılan yayıcı takipçili amplifikatörler kullanılır.
Fizyoloji laboratuvarlarında en yaygın olarak kullanılan iki tür amplifikatör vardır: AC amplifikatörler ve DC amplifikatörler.
Alternatif akım amplifikatörleri. Bu tip amplifikatörler, kuplaj kapasitörleri kullanılarak birbirine bağlanan birkaç amplifikasyon aşamasından oluşur. Bu tür cihazlar, 0,1 Hz'den 10-15 kHz'e kadar frekansları geçirme yeteneklerinden dolayı değişken sinyal bileşenlerini yükseltmek için kullanılır. Tipik olarak yüksek kazanıma sahiptirler ve giriş sinyalini milyonlarca kez yükseltebilirler, böylece birkaç mikrovoltluk başlangıç genliğine sahip sinyallerin net bir şekilde kaydedilmesine olanak tanırlar. Kazanç ve frekans bant genişliği genellikle ayarlanabilir. Yurt içinde üretilen amplifikatörlerin örnekleri arasında UBP-1-03, UBF-4-03 yer almaktadır. Bu cihazlar, çeşitli sensörler tarafından üretilen sinyallerin yanı sıra beyin ve kalbin biyopotansiyelini arttırmak için kullanılır; çıkış özellikleri açısından çoğu yerli kayıt cihazıyla kolayca tutarlıdırlar.
DC amplifikatörler. Bu amplifikatörlerde bağlantı kapasitörleri yoktur. Bireysel kademeler arasında galvanik bir bağlantı vardır, dolayısıyla iletilen frekansların alt sınırı sıfıra ulaşır. Sonuç olarak, bu tür amplifikatörler keyfi olarak yavaş titreşimleri yükseltebilir. AC amplifikatörlerle karşılaştırıldığında bu amplifikatörlerin kazancı önemli ölçüde daha düşüktür. Örneğin, UBP-1-0.2'nin alternatif akım için 2,5-1 0 6 ve doğru akım için kazancı - 8 10 3'tür. jto, bir DC amplifikatörde kazanç arttıkça çalışma kararlılığının azalması ve sıfır kaymanın ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır. Bu nedenle, büyüklüğü 1 mV'yi aşan sinyalleri (örneğin nöronların, kas ve sinir liflerinin vb. membran potansiyeli) yükseltmek için kullanılırlar.
GENEL AMAÇLI KAYIT CİHAZLARI (KAYIT CİHAZLARI)
Kayıt cihazları, çıkış elektrotlarından veya sensörlerden kendilerine gelen elektriksel potansiyelleri (genellikle gerekli amplifikasyondan sonra) duyularımız tarafından algılanan süreçlere dönüştürmek için gereklidir. Kayıt cihazları, incelenmekte olan prosesi veya fonksiyonu çeşitli biçimlerde dönüştürebilir ve görüntüleyebilir; örneğin, bir ölçüm cihazının sapması, dijital ekran, osiloskop ekranındaki ışın sapması, kağıt, fotoğraf veya manyetik bant üzerine grafik kaydı ve ayrıca ışık veya ses sinyallerinin şekli vb.
Çoğu kayıt cihazı türünde ana unsurlar şunlardır: elektrik potansiyellerinin salınımlarının enerjisini mekanik olanlara (galvanometre, vibratör) dönüştüren bir dönüştürücü, bir kayıt cihazı (mürekkepli bir kalem, mürekkep püskürtmeli, bir yazı çubuğu, bir elektron ışını) , vb.) ve süreci zaman içinde ortaya çıkarmak için bir mekanizma (bant mekanizması, elektronik tarama). Ek olarak, modern kayıt cihazları anahtarlar, amplifikatörler, kazanç ve zaman kalibratörleri, fotoğrafçılık için optik sistemler vb. gibi bir dizi yardımcı ünite ve sistem içerebilir.
Tıbbi kayıt ekipmanlarında, elektrik potansiyellerinin salınımlarının enerjisinin üç farklı dönüşüm prensibi temelinde oluşturulan üç tip dönüştürücü en yaygın olarak kullanılır.
1. Manyetik alanda akım taşıyan bir iletkene veya ferromıknatısa etki eden kuvvetin kullanılması. Bu prensibe dayanarak, döngü ve mürekkep yazmalı osiloskoplarda (kaydedicilerde) kullanılan çeşitli galvanometre ve vibratör sistemleri tasarlanmıştır.
2. Elektrik ve elektromanyetik alanda elektron akışının (elektron ışını) sapmasını kullanmak. Bu prensip, elektronik (katot) osiloskopların ana parçası olan katot ışın tüpleri kullanılarak uygulanır.
3. Ferromanyetik malzemelerin manyetik alanın etkisi altında mıknatıslanma özelliğini kullanmak ve bunu sürdürmek durum. Bu prensibe göre çeşitli tiplerde kayıt cihazları ve manyetograflar tasarlanmıştır.
Galvanometreler ve vibratörler. Bu cihazlar aynı çalışma prensibine sahiptir, ancak tasarım açısından farklılık gösterir ve bu nedenle hassasiyet, atalet ve farklı frekanslardaki sinyalleri yeniden üretme yeteneği açısından birbirlerinden önemli ölçüde farklılık gösterir. Manyetoelektrik ve elektromanyetik sistemlerin galvanometreleri ve vibratörleri bulunmaktadır.
manyetoelektrik sistem Elektrik sinyallerinin mekanik etkiye dönüştürülmesi, içinden elektrik akımı geçen bir iletkenin sabit bir manyetik alan içerisinde hareket etmesiyle sağlanır. Elektrik akımı iletkeni ince bir ip, bir halka veya çok turlu bir çerçeve şeklinde yapılabilir. Manyetoelektrik vibratörleri tasarlamak için çok turlu bir çerçeve kullanılır.
Galvanometrelerde (vibratörler) elektromanyetik sistem Ferromıknatısın yerleştirildiği manyetik alan 8, kalıcı bir mıknatıs tarafından yaratılmıştır 1 ve özel sarım 4. Bu sarım, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde, özellikleri sarımdan geçen akımın kuvvetinin yönüne göre belirlenen bir elektromanyetik alan oluşturur. Bu alanlar etkileşime girdiğinde, ferromanyetik armatürün etkisi altında hareket eden bir tork yaratılır.
Galvanometrelerin (titreşimler) hareketli elemanlarının hareketini görüntüleyebilen çeşitli sistemlerin kullanılması, çeşitli tipte kayıt cihazlarının tasarlanmasına olanak tanır; örneğin, dizi galvanometresi, ayna galvanometresi, döngü osiloskopu, doğrudan görülebilen kayıt yapan kayıt cihazları (mürekkep kalemi, mürekkep püskürtmeli, kopyalama, termal, baskılı vb.).
Dize galvanometresi. Bu cihazlarda güçlü bir manyetik alan içerisinde bir ipin hareket yönü, kendisine uygulanan akımın yönü ile, hareket miktarı ise içinden geçen akımın şiddeti ile belirlenmektedir. İpin titreşimleri, optik bir sistem kullanılarak bir ekrana ve kayıt için hareketli fotoğraf kağıdına veya filme yansıtılabilir.
Telli galvanometrelerin eylemsizliği nispeten düşüktür; gelişmiş modelleri 1000 Hz'e kadar frekanslara sahip sinyalleri yeniden üretebilmektedir. Hassasiyetleri manyetik alanın büyüklüğüne ve ipin özelliklerine (esneklik ve çap) bağlıdır. İp ne kadar ince olursa (2-5 mikron) ve manyetik alan ne kadar güçlü olursa, tel galvanometrenin hassasiyeti de o kadar yüksek olur. Birçok dizi galvanometresi o kadar hassastır ki amplifikatör olmadan kullanılabilirler. Daha önce elektrokardiyogramları ve hücre zarı potansiyellerini kaydetmek için kullanılıyorlardı.
Ayna galvanometresi. Döngü veya çok turlu bir çerçeveye küçük bir ışık aynası takarsanız 6, daha sonra akım geçtiğinde döngü veya çerçeve ile birlikte hareket edecektir (Şekil 14'te hareket yönü bir okla gösterilmiştir). Bir ışık huzmesi, bir aydınlatıcı kullanılarak aynaya yönlendirilir ve yansıyan ışın (tavşan), yansıyan ışının sapmasının yönünü ve büyüklüğünü değerlendirmek için bir ölçek kullanılarak yarı saydam bir ekrana yansıtılır. Bu durumda ayna galvanometreleri bağımsız kayıt cihazları olarak kullanılabilir.
Şu anda, ayna galvanometreleri sözde çıkış cihazları olarak kullanılmaktadır. Döngü osiloskopları.
İncelenen ilerlemeyi kaydetmek ve izlemek için döngü osiloskopları özel bir optik sistem kullanır . Aydınlatıcı lambadan 1 mercek 2 ve diyaframdan geçen ışık huzmesi 3 ayna kullanmak 4 galvanometre aynasına 5 ve merceğe yönlendirilir 6 iki demet halinde bölünmüştür. Bir ışık huzmesi, bir bant mekanizması tarafından çekilen hareketli fotoğraf kağıdının (film) yüzeyine mercek (7) tarafından odaklanır. 8. Silindirik bir mercek kullanan ikinci ışın - prizma 9 dönen çok yönlü bir ayna tamburuna yönlendirilir 10 ve ondan yansıyarak mat ekrana düşüyor 11. Ayna tamburunun dönmesi nedeniyle, incelenen süreç ekranda görüntülenir ve görsel gözlem için kullanılır.
İp ve ayna galvanometrelerinin optik sistemlerle kombinasyonu, incelenen süreçlerin fotoğrafik yöntem veya ultraviyole kayıt yöntemi kullanılarak kaydedilmesini mümkün kılar. İkincisi, maruziyetten birkaç saniye sonra, geliştirme olmaksızın görünür bir kayıt elde etmenizi sağlar.
Doğrudan görülebilen kayıt özelliğine sahip kaydediciler. Bu tip kayıt cihazlarında, elektrik sinyali dönüştürücüler, hareketli elemanların üzerine ayna yerine çeşitli kayıt cihazlarının takıldığı manyetoelektrik (çerçeve) veya elektromanyetik vibratörlerdir.
Mürekkep kalemli kaydediciler. Bu tür cihazlar fizyolojik fonksiyonların kaydedilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlarda kalem (5), manyetik alanda bulunan bir çerçeveye veya ferromanyetik armatüre (2) monte edilir. 1 . Tüy elastik bir tüp ile bağlanır 4 mürekkep tanklı 3. İncelenmekte olan süreç kağıt kasete kaydedilir 6. Mürekkep kalemli kayıt cihazlarının kullanımı kolaydır ve birçok sorunun çözümü için oldukça uygundur. Elektroensefalograflarda, elektrokardiyograflarda, elektrogastrograflarda ve diğer cihazlarda başarıyla kullanılırlar. Ancak mürekkepli kalem kayıt cihazlarının bir takım önemli dezavantajları vardır. Ataletlidirler ve frekansı 150 Hz'yi aşan elektriksel titreşimlerin kaydedilmesine izin vermezler. Bu bağlamda, örneğin sinirlerin ve sinir hücrelerinin biyolojik akımları vb. gibi hızlı süreçleri kaydetmek için uygun değildirler. Ayrıca, mürekkepli kalemle kayıt (özel düzeltme olmadan), incelenen süreçte radyal bozulmalara neden olur. kalemin kağıt üzerinde kavisli hareketi ile.
Mürekkep püskürtmeli kayıt yöntemi. Bu yöntem, bir vibratörün üzerine monte edilmiş bir kılcal borudan (çapı 5-8 mikron) 20 kg/cm2 basınç altında bir mürekkep püskürtmesinin geçirilmesine dayanır: hareketli bir kağıt bant üzerine düşen mürekkep, formda bir iz bırakır incelenen sürecin bir eğrisinin.
Mürekkep püskürtmeli kayıt yöntemi oldukça hassastır ve eylemsizliği düşüktür. Görünür kaydın rahatlığını geniş bir frekans aralığında (0 ila 1500 Hz arası) elektrik sinyallerini kaydetme yeteneği ile birleştirmenize olanak tanır. Bununla birlikte, bu kaydediciler çok yüksek kalitede (bileşimin tekdüzeliği) özel mürekkebin kullanılmasını gerektirir.
Doğrudan görülebilen kayıt özelliğine sahip tüm kayıt cihazlarında, kayıt ortamının (kağıt) hareket hızı mekanik tarama ile belirlenir ve 200 mm/s'yi aşmaz; hızlı süreçlerin uygulanması ise elektronik tarama kullanılarak elde edilen yüksek kayıt hızlarını gerektirir. katot osiloskoplarında.
Elektronik (katot) osiloskoplar. Bunlar evrensel kayıt cihazlarıdır. Pratik olarak ataletsizdirler ve amplifikatörlerin varlığı nedeniyle yüksek hassasiyete sahiptirler. Bu cihazlar, genliği 1 μV veya daha düşük olan elektrik potansiyellerinin hem yavaş hem de hızlı salınımlarını incelemenize ve kaydetmenize olanak tanır. Katot osiloskopunun çıkış kayıt cihazı katot ışın tüpü Elektron ışınının elektrostatik veya elektromanyetik sapması ile.
Bir katot ışın tüpünün çalışma prensibi, katot tarafından yayılan ve bir elektronik mercek sistemi tarafından odaklanan bir elektron akışının saptırıcı elektrotların elektrostatik veya elektromanyetik alanı ile etkileşimidir.
Katot ışın tüpü, içinde yüksek vakumda bir elektron kaynağı ve elektron ışınını kontrol eden bir elektrot sistemi (kılavuz, odaklama ve saptırıcı) bulunan bir cam kaptan oluşur.
Elektronların kaynağı katottur 2, filaman ısıtmalı 1. Kontrol ızgarasından negatif yüklü elektronlar 3 pozitif yüklü anotlardan oluşan bir sistem tarafından çekilir 4, 5 Ve 6. Bu durumda, dikey 7 ile yatay arasında geçen elektronlardan bir elektron ışını oluşur. 8 saptırma plakaları ve fosfor (elektronlarla etkileşime girdiğinde parlama özelliğine sahip bir madde) ile kaplanmış ekrana (9) yönlendirilir. Kontrol ızgarası 3 değeri bir potansiyometre ile düzenlenen katoda göre negatif bir potansiyele sahiptir 10. Izgara potansiyelini değiştirirken (bir potansiyometre kullanarak), elektron ışınındaki elektron akısı yoğunluğu ve dolayısıyla ışının ekrandaki parlaklığı değişir. Elektron ışını bir potansiyometre ile odaklanır 10 , yani ikinci anottaki (5) pozitif potansiyeldeki bir değişiklik nedeniyle.
Yatay ve dikey saptırma plakaları, yatay amplifikatörlerden potansiyellerin sağlandığı elektrik ışınının sırasıyla yatay ve dikey düzlemlerdeki hareketini kontrol eder. (b, x 1 Ve x 2) ve dikey (a, y 1 Ve ve 2)ışın sapması. Yatay saptırma plakalarına testere dişi voltajı uygulanırsa osiloskop ışını yatay düzlemde soldan sağa doğru hareket edecektir. Testere dişi voltaj jeneratörünün çalışma modunu değiştirerek tarama hızını, yani ışının osiloskop ekranından geçme hızını ayarlayabilirsiniz. Bu gereklidir çünkü incelenen süreçler (sinyaller) farklı zaman-frekans parametrelerine sahiptir.
İncelenmekte olan süreç (sinyal), genellikle kendilerine uygulanan voltajın işaretine ve büyüklüğüne bağlı olarak ışını yukarı veya aşağı hareket ettiren dikey saptırma plakalarına beslenir. Böylece plakalara uygulanan potansiyeller ışının yatay doğrultudaki hareketini kontrol eder ( X) ve dikey ( en) eksenler, yani incelenen süreci ortaya çıkarırlar.
İncelenen süreçlerin bir katot osiloskopunun ekranından kaydedilmesi, ışık kameraları veya özel kameralar kullanılarak fotografik olarak gerçekleştirilir.
Manyetograflar. Elektriksel işlemlerin ferromanyetik bant üzerine kaydedilmesi uygundur çünkü bu şekilde kaydedilen bilgiler uzun süre saklanabilir ve birçok kez çoğaltılabilir. Çeşitli kaydediciler yardımıyla farklı tarama ölçeklerine sahip görünür bir kayda dönüştürülebilir. Bu bilgiler deneyin bitiminden sonra çeşitli otomatik cihazlar ve elektronik bilgisayarlar kullanılarak işlenebilmektedir. Manyetograflar ayrıca deney protokolünü kaydetmenize de olanak tanır.
ELEKTRONİK BİLGİSAYAR MAKİNELERİ
Modern koşullarda, bilgisayarlar araştırma laboratuvarlarının ayrılmaz bir parçasıdır, çünkü elektronik bilgisayarlar araştırmacıların verimliliğini önemli ölçüde artırır.İncelenen süreçle ilgili veriler çeşitli şekillerde girilebilir: manuel (önceden hesaplanmış genlik-zaman parametreleriyle, örneğin, elektrokardiyogramlar bilgisayar klavyesinden veya bir ara depolama ortamından (örneğin, üzerine bilgilerin kodlandığı delikli kart veya delikli banttan) girilir.
Bununla birlikte, özel bir cihaz - genlik-dijital dönüştürücü (ADC) kullanarak bir bilgisayara bilgi girmek en uygun ve ekonomiktir. Bir genlik-dijital dönüştürücü, incelenen sürecin genlik-zaman parametrelerini (örneğin, çeşitli EKG bileşenlerinin genliği ve süresi), bir bilgisayar işlemcisi tarafından algılanan, analiz edilen ve işlenen bir dijital koda dönüştürür. Bilgisayarda matematiksel olarak (belirli programlara göre) işlenen bilgiler çeşitli biçimlerde sunulabilir: dijital baskı cihazında basılan bir tablo biçiminde; çizici tarafından oluşturulmuş bir grafik biçiminde; bir görüntü ekranındaki görüntü olarak veya başka bir biçimde. Aynı zamanda araştırmacı, sonuçların ölçülmesi, hesaplanması ve matematiksel analizinin yanı sıra tablo derleme ve grafik çizme ihtiyacından da rutin işlerden kurtulur.
ÖZEL AMAÇLI CİHAZLAR
Özel amaçlı cihazlar genellikle tek bir işlevi veya işlemi kaydetmek için tasarlanmıştır; örneğin elektrokardiyogram, elektroensefalogram, elektrogastrogram vb. Bu tür özel ekipmanlar genellikle kompakttır, kullanımı kolaydır ve klinik araştırmalar için uygundur. Çeşitli genel amaçlı bloklardan (sistemlerden) oluşur, bu nedenle bireysel blokların temel yapısına ilişkin bilgi, özel amaçlı cihazların çalışmasını anlamayı kolaylaştırır. Özel amaçlı bir cihazın genel yapısı elektrotları veya bir sensörü, bir anahtarı, bir amplifikatörü, bir kaydediciyi ve bir güç kaynağını içerir. Her cihazla ilgili daha ayrıntılı bilgi, cihazla birlikte verilen kullanım talimatları kullanılarak gerçekleştirilir.
Elektrik uyarıcıları. Biyolojik nesnelerin elektriksel olarak uyarılması için bu yüzyılın ortalarına kadar indüksiyon bobinleri kullanılıyordu; bu bobinler artık tamamen değiştirilmiştir. elektriksel uyarıcılar. Elektrikli stimülatör en yaygın ve gerekli cihazlardan biridir. Doku tahrişi için en uygun koşulları sağlar (uzun süreli stimülasyon sırasında minimum travma ile) ve kullanımı kolaydır.
Araştırma amacıyla, deneysel koşullara bağlı olarak ikisinden birine hizmet edebilecek bir uyarıcının kullanılması tavsiye edilir. akım jeneratörü, veya voltaj jeneratörü. Böyle bir uyarıcının çıkış cihazının iç direnci, deneyin amaçlarına uygun olarak değiştirilebilir. Araştırma nesnesinin direncinden 30-40 kat daha fazla ("akım üreteci" modunda çalışırken) veya aynı sayıda ("voltaj üreteci" modunda) daha az olmalıdır. Bununla birlikte, bu tür evrensel uyarıcılar karmaşık ve hantaldır, bu nedenle fizyolojik bir atölyede daha basit cihazların kullanılması daha iyidir.
Stimülatör, temel amacı uyarıcının tipine bağlı olmayan birkaç bloktan (kademeli) oluşur. Darbeli fizyolojik uyarıcı SIF-5 örneğini kullanarak uyarıcının bireysel basamaklarının ve bunlarla ilişkili kontrol organlarının amacını ele alalım.
Darbe tekrarlama frekans üreteci (ana osilatör) genellikle bir multivibratör devresi kullanılarak tasarlanır; bekleme ve sürekli modlarda çalışabilir. Bekleme modunda çalışırken, ana osilatör darbeler üretebilir veya "Başlat" düğmesine basıldığında 9, veya multivibratörün girişine başka bir darbe kaynağından tetikleme sinyalleri sağlandığında. İlk durumda, yalnızca bir darbe üretilir, ikincisinde darbelerin frekansı, tetikleme sinyallerinin frekansına karşılık gelecektir. Sürekli çalışma sırasında 8 Stimülatörün ana osilatörü sürekli olarak darbeler üretir, frekansları / hertz'in kesirlerinden birkaç yüz hertz'e kadar değiştirilebilir.
Ana osilatörden gelen darbeler, uyarıcının bir sonraki aşaması olan gecikme aşamasına beslenir ve aynı zamanda osiloskobun taramasını tetiklemek için de kullanılabilir (senkronizasyon darbesi). 10), Gecikme aşamasında 2 Ana osilatörün darbesi 1–1000 ms'lik bir süre boyunca geciktirilebilir. Gecikme kademesi (örneğin, uyarılmış potansiyelleri incelerken), osiloskobun tarama hızından bağımsız olarak osiloskop ekranındaki potansiyeli kayıt için uygun bir yere ayarlamanıza olanak tanır.
Deneyde birkaç uyarıcı kullanılırsa ve bunların çalışmasının senkronize edilmesi gerekiyorsa, gecikme kademesinden gelen darbeler diğer uyarıcıları tetiklemek için kullanılabilir. Ek olarak, gecikme aşamasından çıkış sinyali oluşturma aşamasının girişine darbeler sağlanır. Bu kademede belirli bir süreye sahip dikdörtgen (veya başka) şekilli darbeler oluşur. 3, daha sonra genliklerinin ayarlanmasına olanak tanıyan bir güç amplifikatörüne iletilirler 4.
Stimülatör çıkışından 5 bağlantı telleri ve uyarıcı elektrotlar aracılığıyla gerekli şekil, süre ve genlikteki darbeler çalışma nesnesine iletilir. Çıkış polaritesi 6 değiştirilebilir. Stimülasyon artefaktını azaltmak için, bazı stimülatör türlerinde izolasyon transformatörleri 7 bulunur, diğerlerinde ise yüksek frekanslı çıkış cihazları bulunur.
NSE-01, EST-10A, IS-01 vb. gibi diğer türdeki uyarıcılar da hem eğitim hem de araştırma amacıyla kullanılır.
Nabız uyarıcılarına ek olarak, fizyolojik deneylerde Fotoğraf- Ve fonostimülatörler. Tasarımları birçok yönden temelde bir nabız uyarıcısınınkine benzer. Fark esas olarak yapıdadır çıkış bloğu, bir fotostimülatörde ışık sinyallerinin veya bir fonostimülatörde ses sinyallerinin üretilmesi.
Ergometreler. Bireysel organlar, sistemler ve bir bütün olarak vücut üzerinde fonksiyonel bir yük oluşturmak için yaygın olarak kullanılırlar. ergometrelerçeşitli türleri. Yerel veya genel fonksiyonel yük oluşturmanıza, dozlamanıza ve değerini belirlemenize olanak tanır. Bu türden en yaygın cihazlar şunlardır: parmak ergografı, bisiklet ergometreleri Ve koşu bandı. koşu bantları var (koşu bantları) ve hayvanlar için.
Kameralar. Çeşitli amaçlara yönelik kameralar, çalışma nesnesi için belirli koşulları oluşturmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Var olmak ses geçirmez odalar, termal odalar, hiperbarik odalar yüksek ve alçak basınç odaları ışın ve ses tesisatları vb. Şu anda, oluşturmayı mümkün kılan kameralar tasarlanmıştır. yapay mikro iklim ve araştırma nesnesinin çeşitli etkilere verdiği tepkileri incelemek.
ELEKTRONİK CİHAZIN ÇALIŞTIRILMASINA İLİŞKİN TEMEL KURALLAR
Ekipmanın kullanımına ilişkin genel kurallara ek olarak, her bir durumda, önce yabancı bir cihazı çalıştırma kurallarına aşina olmanız ve ancak daha sonra onunla çalışmaya başlamanız gerekir. Bu, klinik ortamda özellikle önemlidir, çünkü bazı cihazlar yanlış kullanıldığında hasta için tehlike oluşturur (sinirlerin ve kasların uyarılabilirliğini incelemek için bir cihaz - bir elektrikli darbe cihazı ve diğerleri). Temel kurallar aşağıdaki gibidir.
Cihazı ağa bağlamadan önce bu gereklidir: 1) ağ voltajının, cihazın tasarlandığı veya güç transformatörünün halihazırda açık olduğu voltaja karşılık geldiğinden emin olun; 2) cihazı topraklayın, yani terminali (veya toprak soketini) topraklama döngüsü veriyoluna veya su besleme ağına bağlayın (cihazlar hiçbir durumda gaz kablolama elemanlarına topraklanmamalıdır); 3) tüm şebeke güç kablolarını kontrol edin (yalıtım iyi durumda ve fişler mevcut); kabloların çıplak uçlarının elektrik prizlerine takılması kesinlikle yasaktır; 4) cihazları değiştirmek ve bir çalışma devresi oluşturmak için tasarlanan kabloları kontrol edin (yalıtımsız yerleri olmamalıdır); 5) tüm cihazların geçiş anahtarlarını ve diğer ağ anahtarlarını kontrol edin - bunlar "kapalı" konumda olmalıdır.
Cihazlar, cihazların üzerinde bulunan anahtarlar kullanılarak ağa bağlanmalıdır.
Cihazları açtıktan sonra şunları yapmalısınız: 1) ışıklı göstergelerle tüm cihazların güç alıp almadığını kontrol edin (gösterge yanmıyorsa, öğretmenle iletişime geçmeli ve arızanın nedenini birlikte belirlemelisiniz; çoğu zaman bunun nedeni cihazın sigortasının atması veya gösterge lambasının yanması); 2) tüplü elektronik cihazların ancak 15-30 dakika ön ısıtmadan sonra stabil çalışmaya başladığını unutmayın; çoğu transistörlü cihaz için bu süre 2-5 dakikaya kadardır.
İş 1
Ders: “Fizyolojik bir deneyde yüklerin test edilmesi”
Hedef: Laboratuvar hayvanlarında fiziksel dayanıklılık, duygusal stabilite ve kaygıyı incelemek için kullanılan en iyi bilinen test yöntemlerini ve birleşik modelleri ve testleri inceleyin.
Bireysel çalışma için sorular
1. Maksimum altı performansın değerlendirilmesi için koşullar ve prosedür (RWC 170 testi).
2. Laboratuvar hayvanlarında fiziksel dayanıklılığın test edilmesi (koşu bandında koşma, yüzme). Anlam.
3. "Açık alan"ı test edin. Açıklaması ve anlamı.
4. Çok parametreli testin özü, tanımı.
Edebiyat
İş 2
Ders: “Elektrofizyolojik fonksiyonların incelenmesi için ekipman ve yöntemler”
Hedef: Elektrofizyolojinin ortaya çıkışı ve gelişmesindeki koşullar ve eğilimler hakkında bilgi sahibi olmak, ekipmanın pratik kullanım kapsamını tanıtmak. Elektrofizyolojik yöntemlerin incelenmesi.
Bireysel çalışma için sorular
1. Elektrofizyolojinin konusu ve görevleri.
2. Elektrofizyolojinin ortaya çıkışı ve ilk adımları.
3. Elektrofizyolojinin pratik kullanım alanları.
4. Cihazlar ve çalışma nesneleri arasındaki bağlantı şemaları.
5. Elektronik ekipman ve elektronik ekipmanın çalıştırılmasına ilişkin kurallar.
6. Elektrofizyolojik yöntemler (hücre dışı ve hücre içi biyopotansiyellerin atanması ve kaydedilmesi, uyarılmış potansiyel yöntemi, elektroensefalografi, elektrokarunografi.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
İş 3
Ders: “Kronik bir deney yürütülürken kullanılan metodolojik teknikler”
Hedef: Deneysel fizyolojide uygulanan operasyon teknikleriyle ilgili temel teorik konuları incelemek.
Bireysel çalışma için sorular
1. Koşullar.
2. Fistül yerleştirme. Çeşitli dikiş türlerini uygulama tekniği.
3. Heterojen sinir, nöromüsküler, nörovasküler ve nöroglandüler anastomozlar.
4. Doku ve organların perfüzyonu.
5. Kanülasyon.
6. Etiketli atomların ve biyolojik substratların tanıtılması.
7. Pozitron emisyon tomografisi.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
İş 4
Ders: “Elektrofizyolojik yöntemler”
Bireysel çalışma için sorular
1. Biyoelektrik olayların incelenmesinin tarihçesi.
2. Elektrik akımı ve gerilim jeneratörleri.
3. Elektrotlar ve;
4. Kayıt cihazları.
5. Mikroelektrot teknolojisi ve mikroelektrot üretimi.
6. Fizyolojik evrensel kompleks kurulum.
7. Stereotaktik teknik. Stereotaktik atlaslar.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
İş 5
Ders: “Fizyolojide biyokimyasal ve histokimyasal yöntemler”
Bireysel çalışma için sorular
1. Beynin kimyasal haritalaması.
2. Periferik sinir sistemi yapılarındaki dirençlerin lokalizasyonunu belirleme yöntemleri.
3. Merkezi sinir sistemi yapılarındaki dirençlerin lokalizasyonunun belirlenmesi.
4. Hedef organlardaki reseptörlerin lokalizasyonunun belirlenmesi.
5. Bir organın veya organ sisteminin fonksiyonel aktivitesinin, salgılanan bir hormonun, nörohormonun veya diğer biyolojik olarak aktif maddenin konsantrasyonuyla belirlenmesi.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
İş 6
Ders: “Histolojik ve nöroanatomik yöntemler”
Bireysel çalışma için sorular
1. Perfüzyon.
2. Beyin çıkarma.
3. Beyin dokusu bloklarının yapılması.
4. Bölümler oluşturmak.
5. Jelatinleştirilmiş slaytların hazırlanması.
6. Montaj bölümleri.
7. Lekesiz bölümlerin fotoğraflanması.
8. Boyama.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
İş 7
Ders: “Vücudun somatosensör sistemlerinin incelenmesinde çeşitli yöntem ve tekniklerin incelenmesi”
Bireysel çalışma için sorular
1. Kasların koordineli innervasyonunun genel prensipleri.
2. Antagonist kasların karşılıklı innervasyonu.
3. Omurgalı hayvan.
4. Monosempatik ve polisempatik refleks arkı.
5. Sıçanlarda beyinciğin geri dönüşümlü olarak kapanması.
6. Beyin yapılarının kimyasal olarak yok edilmesi.
7. Aspirasyon yöntemi.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
İş 8
Ders: “Vücudun iç organ sistemlerinin incelenmesinde çeşitli yöntem ve tekniklerin incelenmesi”
Bireysel çalışma için sorular
1. Mide miyokardının aksiyon potansiyelinin (AP) ve vagosempatik gövdenin tahrişi üzerine değişikliklerinin kaydedilmesi.
2. Kalp kasılmalarının gücü ve sıklığı üzerindeki parasempatik ve sempatik etkilerin incelenmesi.
3. İntrakardiyak sinir sisteminin otoregülatör fonksiyonu.
4. Vissero-kardiyak refleksler.
5. Sıçan endokrin bezlerinin topografyası ve anatomik özellikleri.
6. İkincil cinsel özelliklerin düzenlenmesinde gonadların rolü.
7. Sıçanların ve insanların biyolojik sıvılarındaki kortikosteroid hormon düzeyinin biyokimyasal ve immünoenzimatik olarak belirlenmesi.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
İş 9
Ders: “Daha yüksek sinir aktivitesini inceleme yöntemleri”
Bireysel çalışma için sorular
1. Koşullu refleksleri geliştirme yöntemi.
2. Koşullu reflekslerin geliştirilmesinde klasik ve edimsel yöntemler.
3. Kısa süreli ve uzun süreli hafızayı inceleme yöntemleri.
4. Sıçanlar üzerinde nörolojik testler.
5. Davranış yapısının ölçülmesi.
6. Araçsal koşullu reflekslerin geliştirilmesi.
7. Fizyolojide kullanılan istatistiksel yöntemler.
Edebiyat
1. Batuev A.S. Daha yüksek sinir aktivitesi. M., 1991
2. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine büyük atölye çalışması. / Ed. B.A. Kudryashova - M .: Yüksekokul, 1984.
3. Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V. Genel fizyolojide laboratuvar egzersizleri kılavuzu. – M.: Eğitim, 1990.
4. İnsan ve hayvan fizyolojisi üzerine küçük bir atölye çalışması. / Ed. GİBİ. Batueva - St. Petersburg: St. Petersburg Devlet Üniversitesi Yayınevi, 2001.
5. Beyni ve davranışı incelemek için yöntemler ve temel deneyler. J. Buresh, O. Bureshiva, D. Houston / İngilizceden Çeviri. – M.: Yüksekokul, 1991.
6. Psikofizyolojide araştırma yöntemleri. / Ed. GİBİ. Batueva - St.Petersburg, 1994
7. Klinik nörofizyoloji yöntemleri. / Ed. V.B. Grechina - L., 1977
8. İnsan ve hayvan fizyolojisinin genel seyri. 2 T. / Ed. CEHENNEM. Nozdracheva - M., 1991
9. Normal fizyoloji üzerine çalıştay. / Ed. ÜZERİNDE. Agadzhanyan - M .: RUDN Yayınevi, 1996.
Fizyoloji, 15. yüzyılda Harvey ve diğer bazı doğa bilimcilerinin araştırmaları sayesinde bağımsız bir bilim olarak ortaya çıktı ve 15. yüzyılın sonlarından ve 16. yüzyılın başlarından itibaren fizyoloji alanındaki ana yöntem deneysel yöntemdi. Gözlem yöntemi en eski olanıdır ve kökeni Dr. Yunanistan, Mısır'da oldukça gelişmişti, Dr. Doğuda, Tibet'te, Çin'de. Bu yöntemin özü, vücudun işlev ve koşullarındaki değişikliklerin uzun süreli gözlemlenmesi, bu gözlemlerin kaydedilmesi ve mümkünse görsel gözlemlerin otopsi sonrası vücutta meydana gelen değişikliklerle karşılaştırılmasıdır. Hipokrat, davranışın doğasını da gözlemlenebilir belirtiler arasına dahil etmiştir. Dikkatli gözlemleri sayesinde mizaç doktrinini formüle etti. Gözlem yöntemi fizyolojide (özellikle psikofizyolojide) yaygın olarak kullanılmaktadır ve şu anda gözlem yöntemi kronik deney yöntemiyle birleştirilmiştir.
Deneysel yöntem. Fizyolojik bir deney, basit gözlemin aksine, vücudun mevcut işleyişine yönelik, işlevlerinin doğasını ve özelliklerini, bunların diğer işlevlerle ve çevresel faktörlerle ilişkilerini açıklığa kavuşturmak için tasarlanmış hedefli bir müdahaledir. Ayrıca, müdahale genellikle bir hayvanın cerrahi olarak hazırlanmasını gerektirir ve bu hazırlık şunları içerebilir: 1) akut (canlı kesim, vivo - canlı, sekcia - sec, yani yaşayan bir kişinin kesilmesi kelimesinden), 2) kronik (deneysel-cerrahi) formlar. Bu bağlamda deney 2 türe ayrılmıştır: akut (dirikesim) ve kronik. Canlılık, hareketsizleştirilmiş bir hayvan üzerinde gerçekleştirilen bir deney şeklidir. Dirikeseksiyon ilk olarak Orta Çağ'da kullanıldı, ancak Rönesans döneminde (XV-XVII yüzyıllar) fizyolojik bilime geniş çapta tanıtılmaya başlandı. O zamanlar anestezi bilinmiyordu ve hayvan, işkenceye maruz kalırken 4 uzvundan sert bir şekilde sabitlenmişti. Felsefi grupların ve hareketlerin ortaya çıkmasının nedeni buydu. Hayvancılık (hayvanlara insancıl muameleyi teşvik eden ve hayvanlara zulmün sona ermesini savunan eğilimler; hayvancılık şu anda teşvik edilmektedir), vitalizm (anestezi uygulanmayan hayvanlar ve gönüllüler üzerinde deneylerin yapılmadığını savundu), mekanizma (belirlenen süreçlerin doğru bir şekilde gerçekleştiğini savundu) Cansız doğada süreçlere sahip hayvanlar, mekanizmanın önde gelen bir temsilcisi Fransız fizikçi, tamirci ve fizyolog Rene Descartes'ti), insan merkezcilik. 19. yüzyıldan itibaren akut deneylerde anestezi kullanılmaya başlandı. Bu, merkezi sinir sisteminin daha yüksek süreçlerinde düzenleyici süreçlerin bozulmasına yol açtı ve bunun sonucunda vücudun tepkisinin bütünlüğü ve dış çevre ile bağlantısı bozuldu. Canlı deney sırasında anestezinin ve cerrahi müdahalenin bu şekilde kullanılması, akut bir deneyde dikkate alınması ve tahmin edilmesi zor olan kontrolsüz parametreler ortaya çıkarır.
Herhangi bir deneysel yöntem gibi akut bir deneyin de avantajları vardır:
1) dirikesim – analitik yöntemlerden biri, farklı durumların simüle edilmesini mümkün kılarSeminer
2) canlılık nispeten kısa sürede sonuç almayı mümkün kılar. kusurlar:
1) Akut bir deneyde anestezi uygulandığında bilinç kapatılır ve buna bağlı olarak vücudun tepki bütünlüğü bozulur;
2) Anestezi kullanıldığında vücut ile çevre arasındaki bağlantı bozulur;
3) anestezi yokluğunda, normal fizyolojik durum için yetersiz olan, analjezik etkiye sahip olan stres hormonları ve endojen (vücut içinde üretilen) morfin benzeri maddeler endorfin salınımı meydana gelir.
Kronik deney - akut müdahaleden sonra uzun süreli gözlem ve çevre ile ilişkilerin restorasyonu. Kronik deneyin avantajları: Vücut, yoğun varoluş koşullarına mümkün olduğu kadar yakındır. Bazı fizyologlar, kronik bir deneyin dezavantajlarının, sonuçların nispeten uzun bir süre boyunca elde edilmesi olduğunu düşünüyor. Kronik bir deneyde bir takım metodolojik teknikler ve yaklaşımlar kullanılır.
1. Elektrofizyolojik yöntemler.
2. İçi boş organlara ve boşaltım kanallarına sahip organlara fistül uygulama yöntemi.
Fistül yönteminin kurucusu Basov'du, ancak yöntemini kullanarak bir fistül uygularken mide içeriği sindirim sularıyla birlikte test tüpüne girdi, bu da mide suyunun bileşimini, sindirim aşamalarını incelemeyi zorlaştırdı, sindirim sürecinin hızı ve farklı gıda bileşimleri için ayrılan mide suyunun kalitesi. Fistüller mideye, tükürük bezlerinin kanallarına, bağırsaklara, yemek borusuna vb. yerleştirilebilir. Pavlov fistülü ile Basov fistülü arasındaki fark, Pavlov'un fistülü yapay olarak cerrahi olarak yapılmış ve sindirim ve humoral düzenlemeyi koruyan "küçük bir ventrikül" üzerine yerleştirmesidir. Bu, Pavlov'un yalnızca alınan yiyecek için mide suyunun niteliksel ve niceliksel bileşimini değil, aynı zamanda midedeki sindirimin sinirsel ve humoral düzenleme mekanizmalarını da tanımlamasına olanak sağladı. Pavlov, sindirim alanındaki çalışmalarından dolayı Nobel Ödülü'ne layık görüldü.
3. Heterojen nörovasküler veya nöromüsküler anastenozlar. Bu, genetik olarak belirlenmiş sinir fonksiyonlarının düzenlenmesinde efektör organda meydana gelen bir değişikliktir. Bu tür anastenozların gerçekleştirilmesi, fonksiyonların düzenlenmesinde nöronların veya sinir merkezlerinin plastisitesinin yokluğunu veya varlığını tespit etmeyi mümkün kılar. Nörovasküler anastenozlarda efektör organlar sırasıyla kan damarları ve bunların içinde bulunan kemo ve baroreseptörlerdir.
4. Çeşitli organların nakli. Organların veya beynin çeşitli bölümlerinin yeniden dikilmesi ve çıkarılması (yok etme). Bir organın çıkarılması sonucunda, bir veya başka bir bezin hipofonksiyonu yaratılır, yeniden ekimin bir sonucu olarak, bir veya başka bir bezin hiperfonksiyon veya aşırı hormon durumu yaratılır. Beynin çeşitli bölümlerinin ve serebral korteksin yok edilmesi, bu bölümlerin işlevlerini ortaya çıkarır. Örneğin beyincik çıkarıldığında hareketi düzenleme, duruşu koruma ve statokinetik reflekslerdeki rolü ortaya çıktı. Serebral korteksin farklı alanlarının çıkarılması, Brodmann'ın korteksi 52 alana bölmesine olanak sağladı.
5. Beyin ve omuriliğin transeksiyonu yöntemi. Merkezi sinir sisteminin her bölümünün vücudun somatik ve iç organ işlevlerinin düzenlenmesinde ve davranışın düzenlenmesinde işlevsel önemini tanımlamamızı sağlar.
6. Beynin çeşitli bölgelerine elektrotların yerleştirilmesi. Vücut fonksiyonlarının (motor fonksiyonlar, iç organ fonksiyonları ve zihinsel) düzenlenmesinde belirli bir sinir yapısının aktivitesini ve fonksiyonel önemini tanımlamanıza olanak tanır. Beyne implante edilen elektrotlar inert malzemelerden yapılmıştır (yani sarhoş edici olmaları gerekir): platin, gümüş, paladyum. Elektrotlar yalnızca belirli bir alanın işlevini tanımlamayı değil, aynı zamanda tam tersine, belirli işlevsel işlevlere yanıt olarak beynin hangi bölümünde potansiyelin (VT) ortaya çıktığını kaydetmeyi de mümkün kılar. Mikroelektrot teknolojisi, kişiye ruhun ve davranışın fizyolojik temellerini inceleme fırsatı verir.
7. Kanüllerin implantasyonu (mikro). Perfüzyon, çeşitli kimyasal bileşimlerin çözeltilerinin bileşenimiz veya içindeki metabolitlerin varlığı (glikoz, PVC, laktik asit) veya biyolojik olarak aktif maddelerin içeriği (hormonlar, nörohormonlar, endorfinler, enkefaminler vb.) aracılığıyla geçişidir. Kanül, beynin bir veya başka alanına farklı içeriklere sahip solüsyonlar enjekte etmenize ve motor sistemden, iç organlardan veya davranıştan, psikolojik aktiviteden fonksiyonel aktivitedeki değişiklikleri gözlemlemenize olanak tanır.
8. Etiketli atomların tanıtılması ve ardından pozitron emisyon tomografı (PET) üzerinde gözlem yapılması. Çoğu zaman altınla (altın + glikoz) işaretlenmiş auro-glikoz uygulanır. Greene'nin mecazi ifadesine göre, tüm canlı sistemlerde evrensel enerji donörü ATP'dir ve ATP'nin sentezi ve yeniden sentezi sırasında ana enerji substratı glikozdur (ATP yeniden sentezi kreatin fosfattan da meydana gelebilir). Bu nedenle tüketilen glikoz miktarı, beynin belirli bir bölümünün işlevsel aktivitesini, yani sentetik aktivitesini yargılamak için kullanılır. Glikoz hücreler tarafından tüketilir ancak altın kullanılmaz ve bu bölgede birikir. Sentetik ve fonksiyonel aktivite, farklı aktif altın ve miktarına göre değerlendirilir.
9. Stereotaktik yöntemler. Bunlar, beynin stereotaktik atlasına uygun olarak beynin belirli bir bölgesine elektrotların yerleştirilmesi için cerrahi operasyonların gerçekleştirildiği, ardından tahsis edilen hızlı ve yavaş biyopotansiyellerin uyarılmış potansiyellerin kaydedilmesiyle birlikte kaydedildiği yöntemlerdir. EEG ve miyogramın kaydı.
10. Biyokimyasal yöntemler. Bu, dolaşımdaki sıvılarda, dokularda katyonların, anyonların, iyonize olmayan elementlerin (makro ve mikro elementler), enerji maddelerinin, enzimlerin, biyolojik olarak aktif maddelerin (hormonlar vb.) seviyesinin belirlendiği geniş bir teknik grubudur. ve bazen organlar. Bu yöntemler ya in vivo (inkübatörlerde) ya da üretilen maddeleri inkübasyon ortamına salgılamaya ve sentezlemeye devam eden dokularda uygulanır. Biyokimyasal yöntemler, belirli bir organın veya bir kısmının ve bazen de tüm organ sisteminin fonksiyonel aktivitesini değerlendirmeyi mümkün kılar. Örneğin, 11-OCS seviyesi adrenal korteksteki zona fasikülatanın fonksiyonel aktivitesini yargılamak için kullanılabilir, ancak 11-OCS seviyesi aynı zamanda hipotalamik-hipofiz-adrenal sistemin fonksiyonel aktivitesini değerlendirmek için de kullanılabilir. . Genel olarak 11-OX, adrenal korteksin periferik kısmının son ürünü olduğundan. 11. Histokimyasal yöntemler. Fizyolojide immünolojik yöntemler.
12. GNI fizyolojisini inceleme yöntemleri. Deneyleri planlama Deneyleri planlamak için, araştırmanın ilke ve taktiklerini ve deneylerin doğrudan uygulanmasıyla en iyi şekilde oluşturulan bilimsel yaklaşımı bilmeniz gerekir. Laboratuvar çalışmasının gözlemsel çalışmaya göre avantajı, araştırmacının deney koşullarını kontrol edebilmesi, yani bağımsız değişkenler olarak adlandırılan değişkenler üzerinde hassas kontrol kurarak bunların bağımlı değişkenler üzerindeki etkilerini ortaya çıkarabilmesidir. Bağımlı değişkenler herhangi bir fizyolojik özellik olabilirken, bağımsız değişkenler deneyi yapan kişi tarafından kontrol edilen ve bazen vücuda uygulanan koşullardır. Koşullar arasında doğrudan müdahale (beynin bazı bölümlerinin çıkarılması, uyarılması veya çeşitli ilaçların kullanılması), ortamdaki değişiklikler (sıcaklık ve ışık), pekiştirme takvimindeki değişiklikler, öğrenmede zorluk, yiyecek yoksunluğunun süresi veya aşağıdaki faktörler yer alır: yaş, cinsiyet, genetik çizgi vb. Deneysel müdahalelerin etkilerini diğer değişkenlerin etkilerinden ayırmanın zorluğu nedeniyle deneylerin yanlış yorumlanmasını en aza indirmek için kontrol prosedürleri uygulanmalıdır. İdeal olarak, kontrol grubu, deneyin planlandığı uğruna çalışılan faktörün etkisi hariç, deney grubuyla aynı şekilde incelenir. Aynı hayvan, örneğin beynin bazı kısımlarının çıkarılmasından önceki ve sonraki davranışlarının karşılaştırılması gerekiyorsa, hem kontrolde hem de deneyde kullanılabilir. Amacı değişkenlerin eşzamanlı etkisini azaltmak olan diğer bir ortak kontrol prosedürü, aynı hayvan üzerinde farklı etkilerin dengeli bir şekilde uygulanmasıdır (örneğin, farklı ilaçların enjeksiyonu veya aynı ilacın farklı dozları). Bir diğer önemli kontrol noktası da hayvanların farklı gruplara rastgele dağıtılmasıdır. Bu en iyi şekilde istatistik üzerine birçok kitapta verilen rastgele sayılar tablosu kullanılarak yapılır (bir grup oluşturmak için hayvanları kafesten yakalamak yeterli değildir, çünkü en zayıf veya en pasif hayvanlar ilk önce yakalanacaktır). Olası hatalar veya kontrol edilemeyen değişkenler nedeniyle sonuçlardaki değişkenlik nedeniyle ölçümler genellikle tekrarlanarak ortalama veya medyan elde edilir. Tekrarlanan ölçümler, aynı hayvanların birden fazla gözlemini veya birçok hayvanın tek bir gözlemini veya her ikisini birden içerir. Bilinmeyen veya kontrol edilemeyen bazı değişkenlerden kaynaklanan hata veya dalgalanma olasılığı ne kadar yüksek olursa, tekrarlanan ölçümlerin farklılık gösterme olasılığı da o kadar artar ve dolayısıyla ölçümlerin ortalama etrafındaki değişkenliği de o kadar büyük olur. İstatistiksel analiz, deney ve kontrol grupları veya deney koşulları arasında gözlenen farklılıkların önemini değerlendirmek için kullanılır. Bilimsel analiz, ister doğal gözlemlere ister laboratuvar deneylerine dayansın, gözlemleri ölçmek için ölçümlere dayanır. Ölçüm düzeyi olarak adlandırılan düzey, sayılara hangi aritmetik işlemlerin uygulanabileceğini belirler ve bu da sonuç olarak uygun istatistiksel yöntemlerin kullanımını belirler. Araştırmacı, deneyleri planlarken ölçüm düzeyini dikkate almalı ve sonuçların istatistiksel işlenmesinin doğasını öngörmelidir, çünkü bu hususlar, ölçüm cihazlarının doğruluğu ve gerekli deney sayısı sorununun çözülmesine yardımcı olacaktır. Fizyolojik fonksiyonları incelemek için donatım. Modern fizyolojinin tüm organizmanın, sistemlerinin, organlarının, dokularının ve hücrelerinin işlevlerini incelemedeki başarıları, büyük ölçüde elektronik ekipmanların, analiz cihazlarının ve elektronik bilgisayarların yanı sıra biyokimyasal ve elektronik bilgisayarların fizyolojik deneylerinin yaygın olarak uygulanmasından kaynaklanmaktadır. Farmakolojik araştırma yöntemleri. Çeşitli ekipmanlar kullanılarak fizyolojik fonksiyonlar incelenirken deneylerde benzersiz sistemler oluşturulur. İki gruba ayrılabilirler: 1) yaşam aktivitesinin çeşitli belirtilerini kaydetmek ve elde edilen verileri analiz etmek için sistemler ve 2) vücudu veya onun yapısal ve işlevsel birimlerini etkilemeye yönelik sistemler. Vücuttaki biyoelektrik süreçlerin kaydedilmesini sağlayan sistem, bir araştırma nesnesi, çıkış elektrotları, bir amplifikatör, bir kayıt cihazı ve bir güç kaynağından oluşur. Bu tür kayıt sistemleri elektrokardiyografi, elektroensefalografi, elektrogastrografi, elektromiyografi vb. için kullanılır. Elektronik ekipman kullanarak bir dizi elektriksel olmayan işlemi incelerken ve kaydederken, bunların öncelikle elektrik sinyallerine dönüştürülmesi gerekir. Bunun için çeşitli sensörler kullanılır.
Bazı sensörler elektrik sinyallerini kendileri üretme yeteneğine sahiptir ve bir akım kaynağından güç gerektirmezken bazıları bu güce ihtiyaç duyar. Sensör sinyallerinin büyüklüğü genellikle küçüktür, dolayısıyla kaydedilmeleri için önceden yükseltilmeleri gerekir. Sensör kullanan sistemler, balistokardiyografi, pletismografi, sfigmografi, motor aktivitesinin kaydedilmesi, kan basıncı, solunum, kandaki ve solunan havadaki gazların belirlenmesi vb. için kullanılır. Sistemler bir radyo vericisinin çalışmasıyla desteklenir ve koordine edilirse, bu mümkün hale gelir. Fizyolojik fonksiyonları çalışma nesnesinden önemli bir mesafede iletmek ve kaydetmek. Bu yönteme biyotelemetri denir. Biyotelemetrinin gelişimi, radyo mühendisliğinde mikro minyatürleştirmenin tanıtılmasıyla belirlenir. Çalışma nesnesi ile araştırmacı arasındaki mesafeye bakılmaksızın, fizyolojik fonksiyonları yalnızca laboratuvar koşullarında değil, aynı zamanda serbest davranış koşullarında, iş ve spor aktiviteleri sırasında incelemenize olanak tanır. Vücudu veya onun yapısal ve fonksiyonel birimlerini etkilemek için tasarlanan sistemlerin çeşitli etkileri vardır: tetikleyici, uyarıcı ve engelleyici.
Etki yöntemleri ve seçenekleri çok çeşitli olabilir. Uzaktaki analizörleri incelerken uyarıcı darbe belli bir mesafeden algılanabilir; bu durumlarda uyarıcı elektrotlara ihtiyaç duyulmaz. Yani örneğin görsel analiz cihazını ışıkla, işitsel analiz cihazını sesle ve koku analiz cihazını çeşitli kokularla etkileyebilirsiniz. Fizyolojik deneylerde elektrik akımı sıklıkla uyarıcı olarak kullanılır ve bu nedenle elektronik darbe uyarıcıları ve uyarıcı elektrotlar yaygınlaşır. Reseptörleri, hücreleri, kasları, sinir liflerini, sinirleri, sinir merkezlerini vb. uyarmak için elektriksel stimülasyon kullanılır. Gerekirse biyotelemetrik stimülasyon kullanılabilir. Fizyolojik fonksiyonların çalışmaları sadece istirahatte değil aynı zamanda çeşitli fiziksel aktiviteler altında da yürütülmektedir.
İkincisi de oluşturulabilir. belirli egzersizlerin yapılması (ağız kavgası, koşma vb.) veya yükün doğru şekilde dozlanmasını mümkün kılan çeşitli cihazların (bisiklet ergometresi, koşu bandı vb.) kullanılması. Kayıt ve uyarı sistemleri sıklıkla aynı anda kullanılır ve bu da fizyolojik deneylerin olanaklarını önemli ölçüde genişletir. Bu sistemler çeşitli şekillerde birleştirilebilir.
Fizyoloji deneysel bir bilimdir, yani. tüm teorik hükümleri deney ve gözlemlerin sonuçlarına dayanmaktadır.
Gözlem fizyolojik bilimin gelişiminin ilk adımlarından beri kullanılmaktadır. Bir gözlem yaparken araştırmacılar sonuçları sözlü olarak bildirirler. Bu durumda, gözlem nesnesi genellikle araştırmacı tarafından üzerinde özel bir etki olmaksızın doğal koşullarda bulunur. Basit gözlemin dezavantajı niceliksel göstergeleri elde etme ve hızlı süreçleri algılama yeteneğinin sınırlı olmasıdır. Yani, 17. yüzyılın başında. V. Harvey, küçük hayvanlarda kalbin çalışmasını gözlemledikten sonra şunları yazdı: “Kalp hareketinin hızı, sistol ve diyastolün nasıl gerçekleştiğini ayırt etmemize izin vermiyor ve bu nedenle genişlemenin hangi anda ve hangi kısımda olduğunu bilmek imkansız. ve kasılma meydana gelir.”
Evreleme, fizyolojik süreçlerin incelenmesinde basit gözlemden daha büyük fırsatlar sağlar. deneyler. Fizyolojik bir deney gerçekleştirirken araştırmacı, fizyolojik süreçlerin akışının özünü ve kalıplarını tanımlamak için yapay olarak koşullar yaratır. Canlı bir nesneye dozlanmış fiziksel ve kimyasal etkiler uygulanabilir, çeşitli maddeler kana veya organlara verilebilir ve organların ve sistemlerin tepkisi incelenebilir.
Fizyolojideki deneyler akut ve kronik olarak ikiye ayrılır. Akut deneyimler hayvanlar üzerinde gerçekleştirilir ve amacın hayvanın yaşamını korumak olmamasıdır; deneyden sonra hayvan ölür. Böyle bir deneyim sırasında yaşamla bağdaşmayan kesiler açılıp çıkarılabilir. organlar.Çıkarılan organlara izole edilmiş organlar denir. Onların müdahale etmek bileşim bakımından benzer veya en azından benzer tuz çözeltilerine içerik Plazma için gerekli mineraller kan. Bu tür çözümlere fizyolojik denir. En basit fizyolojik çözümler arasında izotonik %0 9 sodyum klorür çözeltisi bulunur.
Evreleme izole edilmiş veya kullanılarak yapılan deneyler Gansözellikle 17. - 20. yüzyılın başlarında popülerdi. Organların işlevleri ve işlevleri hakkında bilgi birikimi oluştuğunda verimliyapılar.İçin yapımlar Fizyolojik deneyler için soğukkanlı hayvanların izole edilmiş organlarının kullanılması en uygunudur. Böylece izole edilmiş kurbağa kalbini Ringer tuzlu su çözeltisiyle yıkamak yeterlidir ve oda sıcaklığında saatlerce kasılacaktır. İtibaren-Hazırlanma kolaylığı ve elde edilen bilgilerin önemi nedeniyle bu tür biyolojik preparatlar sadece fizyolojide değil tıp biliminin diğer alanlarında da kullanılmaya başlandı. Örneğin, izole edilmiş bir kurbağa kalbinin hazırlanması (Straub yöntemi kullanılarak), seri üretimleri ve yeni ilaçların geliştirilmesi sırasında belirli ilaçların biyolojik aktivitesinin test edilmesi için standartlaştırılmış bir nesne olarak kullanılır.
Ancak akut deneyim olasılıkları, hayvanların deney sırasında ölmesi ve yetersiz anestezi ile acı verici etkiler yaratma olasılığı ile ilgili etik sorunlar nedeniyle değil, aynı zamanda çalışmanın yapılmaması nedeniyle de sınırlıdır. bütün bir organizmanın koşullarında gerçekleştirilir, ancak sistemik düzenleyici mekanizmaların ihlali durumunda.
Kronik deneyim listelenen birçok dezavantajdan yoksundur. Kronik bir deneyde, çalışma pratik olarak sağlıklı bir hayvan üzerinde gerçekleştirilir, üzerinde minimum etkiye maruz kalır ve yaşamının korunması sağlanır. Bir hayvan üzerinde araştırma yapılmadan önce, onu deneye hazırlamak için işlemler yapılabilir (elektrotlar implante edilir, organların boşluklarına ve kanallarına erişim için fistüller yapılır). Bu durumda hayvan, yara yüzeyi iyileştikten ve fonksiyonları normale döndükten sonra deneye alınır.
Fizyolojik tekniklerin geliştirilmesindeki önemli bir olay, gözlemlenen olayların grafiksel olarak kaydedilmesiydi. Alman bilim adamı K. Ludwig, kimografı icat etti ve arteriyel kan basıncındaki dalgalanmaları (dalgaları) kaydeden ilk kişi oldu. Bunu takiben, mekanik dişliler (Engelmann kolları), havalı dişliler (Marey kapsülü) kullanılarak fizyolojik süreçlerin kaydedilmesine yönelik yöntemler ve organlara kan akışının ve bunların hacimlerinin kaydedilmesine yönelik yöntemler (Mosso pletismograf) geliştirildi. Bu tür kayıtlardan elde edilen eğrilere genellikle kymogram adı verilir.
Elektrik teorisinin ve elektrik potansiyellerini ve elektrik akımının vücut üzerindeki dozlu etkilerini kaydetmek için araçların oluşturulmasından sonra, insan ve hayvanların fizyolojisini anlamada daha geniş metodolojik fırsatlar ortaya çıktı. Elektriksel uyarıların sinir ve kas yapılarını etkilemek için en yeterli olduğu ortaya çıktı. Uyarıcının orta şiddette ve süresinde bu etkiler, incelenen yapılara zarar vermez ve tekrar tekrar uygulanabilir. Onlara verilen yanıt genellikle bir saniyenin yarısında biter.
20. yüzyılın sonunda fizik, kimya ve sibernetiğin gelişimi. fizyolojik araştırma yöntemlerinin niteliksel olarak iyileştirilmesinin temelini oluşturdu. Fizyologlar tarafından geliştirilen yöntemler klinik uygulamada yaygın olarak kullanılmaktadır.
Aşağıda mevcut ve yeni geliştirilen fizyolojik araştırma yöntemleri için en önemli modern gereksinimlerden bazıları listelenmiştir.
Çalışmanın güvenliği, travmatizasyonun olmaması ve incelenen nesneye zarar verilmesi.
Sensörlerin ve kayıt cihazlarının hızı.
Fizyolojik fonksiyonların çeşitli göstergelerinin eşzamanlı kaydedilmesi imkanı.
Çalışılan göstergelerin uzun vadeli kaydedilme imkanı. Bu, fizyolojik süreçlerin döngüsel doğasını tanımlamayı, sirkadiyen (sirkadiyen) ritimlerin parametrelerini belirlemeyi ve paroksismal (epizodik) süreç bozukluklarının varlığını tanımlamayı mümkün kılar.
Cihazların küçük boyutları ve ağırlığı, yalnızca hastanede değil aynı zamanda sahada, kişinin çalışması veya spor faaliyetleri sırasında da araştırma yapılmasına olanak tanıyor.
Elde edilen verilerin kaydedilmesi ve analiz edilmesinin yanı sıra fizyolojik süreçlerin modellenmesi için bilgisayar teknolojisinin kullanımı ve sibernetiğin başarıları. Bilgisayar teknolojisi kullanıldığında, veri kaydı ve bunların matematiksel işlenmesi için gereken zaman maliyetleri önemli ölçüde azalır ve alınan sinyallerden daha fazla bilgi elde etmek mümkün hale gelir.
Bununla birlikte, modern fizyolojik araştırma yöntemlerinin bir takım avantajlarına rağmen, belirlemenin doğruluğu göstergeler fizyolojik işlevler büyük ölçüde tıbbi personelin eğitim kalitesine, bilgiye bağlıdır öz fizyolojik süreçler, sensörlerin özellikleri ve kullanılan cihazların çalışma prensipleri, çalışabilme yeteneği İle hastaya talimatlar verin, bunların uygulanmasının ilerleyişini izleyin ve hastanın eylemlerini düzeltin.
Farklı tıp uzmanları tarafından aynı hasta üzerinde tek seferlik ölçümlerin veya dinamik gözlemlerin sonuçları her zaman örtüşmez. Bu nedenle, teşhis prosedürlerinin güvenilirliğini ve araştırma kalitesini artırma sorunu devam etmektedir.
Çalışmanın kalitesi, ölçümlerin doğruluğu, doğruluğu, yakınsaması ve tekrarlanabilirliği ile karakterize edilir.
Çalışma sırasında belirlenen fizyolojik bir göstergenin niceliksel özelliği, hem bu göstergenin parametresinin gerçek değerine hem de cihaz ve tıbbi personel tarafından yapılan bir dizi hataya bağlıdır. Bu hatalara denir analitik değişkenlik. Tipik olarak analitik değişkenliğin ölçülen değerin %10'unu aşmaması gerekir. Göstergenin aynı kişi için gerçek değeri biyolojik ritimler, hava koşulları ve diğer faktörler nedeniyle değişebileceğinden terim birey içi farklılıklar. Aynı göstergenin farklı insanlar arasındaki farklılığına denir bireyler arası farklılıklar. Bir parametredeki tüm hataların ve dalgalanmaların toplamına denir. toplam değişkenlik.
Fizyolojik fonksiyonların durumu ve bozulma derecesi hakkında bilgi edinmede önemli bir rol sözde fonksiyonel testlere aittir. "Fonksiyonel test" terimi yerine sıklıkla "test" kullanılır.Fonksiyonel testlerin yapılması testtir. Ancak klinik uygulamada "test" terimi "fonksiyonel test" teriminden daha sık ve biraz daha geniş anlamda kullanılmaktadır.
Fonksiyonel test konunun vücudu veya gönüllü eylemleri üzerinde belirli etkilerin gerçekleştirilmesinden önce ve sonra dinamiklerdeki fizyolojik göstergelerin incelenmesini içerir. En yaygın olarak kullanılanlar, dozlanmış fiziksel aktivite ile fonksiyonel testlerdir. Uzayda vücut pozisyonundaki değişiklikleri, ıkınmayı, solunan havanın gaz bileşimindeki değişiklikleri, ilaçların uygulanmasını, ısınmayı, soğumayı, belirli bir dozda alkalin solüsyonu içmeyi ve diğer birçok göstergeyi ortaya çıkaran girdi testleri de gerçekleştirilir.
Fonksiyonel testlerin en önemli gereksinimleri güvenilirlik ve geçerliliktir.
Güvenilirlik - Yarı nitelikli bir uzman tarafından testi tatmin edici bir doğrulukla gerçekleştirme yeteneği. Yüksek güvenilirlik, performansı ortamdan çok az etkilenen oldukça basit testlerin doğasında vardır. Fizyolojik fonksiyon rezervlerinin durumunu veya miktarını yansıtan en güvenilir testler, referans, standart veya referans niteliğinde.
Konsept geçerlilik Bir testin veya yöntemin amaçlanan amaca uygunluğunu yansıtır. Yeni bir test tanıtılırsa geçerliliği, bu test kullanılarak elde edilen sonuçların daha önce tanınan referans testlerin sonuçlarıyla karşılaştırılması yoluyla değerlendirilir. Yeni tanıtılan test, test sırasında sorulan sorulara daha fazla sayıda durumda doğru yanıtlar bulmanıza olanak sağlıyorsa, bu testin geçerliliği yüksektir.
Fonksiyonel testlerin kullanılması, yalnızca bu testlerin doğru şekilde yapılması durumunda teşhis yeteneklerini önemli ölçüde artırır. Bunların yeterli seçimi, uygulanması ve yorumlanması, sağlık çalışanlarının kapsamlı teorik bilgiye ve pratik çalışmaları gerçekleştirmede yeterli deneyime sahip olmasını gerektirir.
