Фізіологічні відкриття та розвиток фізіологічних ідей в новітній час

Успіхи сучасної фізіології засновані на використанні методів біофізики та біохімії.

Тонкі і надзвичайно точні електронні прилади дозволяють вивчати функції окремих клітин і навіть окремих клітинних структур. Наприклад, мікроелектродної методикою безпосередньо досліджують життєдіяльність окремих нервових клітин, м’язових волокон, рецепторів сітківки. Це досягається реєстрацією електричних явищ (біологічних потенціалів), що виникають в процесі обміну речовин в окремих клітках та їх складових частинах.

Для відведення біопотенціалів застосовують мікроелектроди двох видів: рідинні (капілярні) і металеві. Рідинні мікроелектроди краще металевих, так як виключають можливість поляризації. Для позаклітинної реєстрації біопотенціалів застосовують електроди з зовнішнім діаметром 1-4 мкм (мікрон, мікрометр), а для внутрішньоклітинної – менше 0,5 мкм. Мікроелектроди вводять на задану глибину в тканину без порушення її функції і з’єднують з підсилювальної та реєструючої апаратурою. Точність їх введення в глибину органу і клітини, наприклад в нервову клітину головного мозку, досягається стереотаксичних апаратом. Цей апарат використовується в гострих і хронічних дослідах. Мікроелектроди вводять через втулки, укріплення в отворах, зроблених в черепі, пли через проколи в черепі. Голова міцно фіксується, спеціальні пристрої дозволяють плавно се повертати, а мікрогвинти – просувати мікроелектроди вглиб мозку з точністю до десятих часток мікрона. До стереотаксичних пласт інкам прикріплюють кілька мікроелектродів, що вводяться в різні структури головного мозку за допомогою мікроманіпуляторів.

Для мікрофізіологіческіх досліджень, наприклад для вивчення передачі збудження з однієї нервової клітини на іншу або з нервової клітини на м’язову клітину, застосовують електронні мікроскопи, що збільшують в сотні тисяч разів. Звичайний електронний мікроскоп збільшує в 10 000-15 000 разів і, крім того, має оптичне збільшення негативу в 10 разів. Електронні мікроскопи мають роздільною здатністю в декілька одиниць або десятків А (ангстрем дорівнює 0,1 нм (нанометра) або 1 * 1010 метра).

Істотне значення для розвитку сучасної фізіології має гістологічна хімія, вивчає розташування в певних гістологічних структурах характерних для них хімічних сполук як у спокої, так і при змінах фізіологічних функцій. Успіхи гістологічної хімії стали можливими завдяки застосуванню електронного мікроскопа і найтонших методів хімічного дослідження.

В результаті застосування електронних приладів зроблені найважливіші відкриття сучасної фізіології. Отримано нові факти про функції різних структур головного мозку окремо і в їхніх взаєминах (ретикулярної формації мозкового стовбура, лімбічної частки, мигдалеподібних ядер, ядер проміжного мозку, гипоталамической, або подбугровой, області та ін.) Досліджено участь цих структур в освіті умовних рефлексів, в емоціях. Глибоко вивчена роль гормонів і хімічних передавачів нервового процесу (медіаторів) у діяльності різних відділів центральної і периферичної нервової системи, нервово -м’язової та інших систем. Встановлено їх значення в утворенні умовних рефлексів, у формуванні збудження, гальмування і поширенні нервового процесу, у відновленні (регенерації) нервової системи.

Завдяки розвитку тонких біохімічних методів відкриті раніше невідомі медіатори нервової системи, що утворюються в природних умовах. В результаті цих відкриттів виникла можливість направлено впливати на психіку.
Таким чином, взаємодія і взаємний зв’язок фізіології з біологією, математикою, фізикою і хімією – основна тенденція її сучасного розвитку.

Посилання на основну публікацію