Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Принципы организации и свойства ФУС.

Физиология функциональных систем

Учебно-методическое пособие к практическим занятиям для студентов

2 курса лечебного и педиатрического факультетов

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Физиологии функциональных систем» относится к вариативной части математического, естественнонаучного цикла дисциплин учебного плана по специаль-ностям «Лечебное дело» и «Педиатрия». Базируется на учебных элементов дисциплины «Нормальная физиология». Рассматривает живой организм с позиций слаженного взаимодействия многочисленных динамически формирующихся систем, обеспечиваю-щих полезный приспособительный результат в виде сохранения жизненно важных показателей внутренней среды или удовлетворения поведенческой деятельностью различные потребности. Изучениядисциплины «Физиология функциональных систем (ФУС)» ставит следующие задачи:

- формирование навыков анализа функционирования целостного организма с позиции системного подхода, интегральной физиологии, аналитической методологии и основ доказательной медицины, как сложной биологической системы взаимодействия многочисленных ФУС по принципу иерархии в условиях покоя и при воздействии факторов внешней среды;

- формирование понимания унифицированных и классификационных признаков систем с выделением типов ФУС;

- изучение механизмов системогенеза, лежащих в основе формирования и стано-вления различных ФУС организма и их отдельных элементов на этапах индивидуаль-ного развития;

- формирование понимания механизмов и принципов организации различных гомеостатических ФУС с целью сохранения целостности организма и оптимальных параметров его внутренней среды в разных условиях жизнедеятельности с учетом их анализа в клинической практике;

- формирование понимания системных механизмов организации целенаправлен-ного поведенческого акта для удовлетворения различного типа потребностей, роли внешнего контура саморегуляции в адаптации к факторам внешней среды с учётом их анализа в клинической практике;

- изучение интегральной роли центральных механизмов ФУС в саморегуляции физиологических функций человека и целенаправленного управления резервными возможностями организма, процессов компенсации функций при выходе из строя тех или иных механизмов саморегуляции различных ФУС;

- знакомство с принципами моделирования работы ФУС организма и существующими компьютерными моделями биологических контуров саморегуляции для изучения и целенаправленного управления основными функциями организма;

- формирование основ клинического мышления с использованием анализа внутрисистемных связей и межсистемных отношений с позиции системного подхода и интегральной физиологии для будущей практической деятельности врача;

- формирование навыков изучения научной литературы и официальных статистических обзоров;

- формирование навыков общения с коллективом.

ПЛАН И ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКИХ

ЗАНЯТИЙ.

Продолжительность занятия - 90 минут.

1. Обоснование цели и медицинского значения занятия - 10 минут.

2. Проверка и коррекция исходного уровня знаний с использованием тестовых заданий - 15 минут.

3. Обсуждение методов исследования состояния и деятельности ФУС - 10 минут.

4. Самостоятельная работа и оформление протоколов исследования - 30 минут.

5. Защита протоколов с обоснованием физиологических механизмов полученных результатов, контроль результатов усвоения с использованием решения ситуационных задач или тестовых заданий - 25 минут.

Занятие 1.

Тема занятия: Основы теории функциональных систем (ФУС). Общие

принципы организации и свойства ФУС.

Цель занятия: Проанализировать исторические аспекты развития теории функцио-нальных систем в физиологии. Сформировать понимание унифицированных и классификационных признаков систем с выделением их типов. Изучить общую схему построения и основные компоненты ФУС, принципы самоорганизации и саморегуля-ции, исследовать свойства функциональных систем.

Знать

Уметь

1)этапы формирования системного подхода к организации физиологических функций целостного организма, его виды. Роль трудов российских ученых, развития науки – кибернетики и основных принци-пов управления процессами; 2)основы теории функциональных систем П.К. Анохина. Понятие ФУС и её свойства.

Использовать знания о: 1)системном подходе для понимания закономерностей деятельности целостного организма, как сложной биосистемы; 2)теории ФУС для понимания механизмов саморегуляции показателей гомеостаза, значении формирования полезного резуль-тата в приспособительной деятельности;

Вопросы, изученные ранее и необходимые для освоения данной темы:

Предмет исследования науки «Физиология». Этапы её развития.
Принципиальные методы исследования физиологической функции.

Контрольне вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы:

1. Системный подход к организации функций в трудах И.П. Павлова, А.А. Ухтомского, Л. Фон Берталанфи, П.К. Анохина. Понятие биологической системы (Л. Фон Берталанфи) и ФУС П.К. Анохина.

2. Влияние кибернетики, науки об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах. Понятие rонтуров саморегуляции.

3. Виды системного подхода, уровни системной организации функции.

4. ФУС, как единица интегративной деятельности организма. Роль систе-мообразующего фактора, инициатора динамического избирательного объединения центральных и периферических органов, тканей в определённый тип ФУС. Виды ФУС.

5. Принцип динамической самоорганизации ФУС. Значение обратной связи для постоянной оценки эффективности удовлетворения потребности, консолидации элементов в систему.

6. Принцип изоморфизма, единого построения ФУС. Характеристика узловых механизмов архитектоники ФУС: полезного результата, аппарата контроля (рецепторов результата), разных уровней нервного центра, исполнительных элементов (клеток, тканей, органов). Взаимосвязь узловых компонентов в системе (прямая и обратная, гуморальная и нервная), их значение для организации ФУС.

7. Принципы саморегуляции, роль в обеспечении жизнедеятельности и приспособле-нии к факторам внешней среды: принцип поддержания неравновесного состояния относительно окружающей среды; принцип замкнутого контура регулирования с оценкой состояния ответной реакции; принцип прогнозирования. Регуляция по откло-нению (рассогласованию), как эндогенный генетически детерминированный механизм саморегуляции функции. Регуляция по возмущению (опережению) – внешний, чаще всего поведенческий механизм саморегуляции.

8. Избирательная мобилизация органов и тканей с возможностью взаимозаменяемо-сти и взаимокомпенсации.

9. Взаимодействие и взаимосодействие элементов ФУС достижению конечного результата.

10. Голографический принцип построения ФУС.

11. Принципы консервативности и пластичности элементов ФУС.

В тетради для практических занятий выполнить следующие задания:

1. Укажите кратко элементы системного подхода к организации функций, встречающиеся в трудах И.П. Павлова, А.А. Ухтомского, Л. Фон Берталанфи, П.К. Анохина.

2. Перечислите раздельно жёсткие и пластичные показатели внутренней среды (константы организма) человека с указанием их величин, как полезные результаты гомеостатических ФУС.

3. Изобразите принципиальную схему метаболической ФУС на примере этапов системы свёртывания крови и каналов прямой и обратной связи факторов свёртывания между собой. 1.3. Перечислите основные составные компоненты гомеостатической ФУС с указанием краткой характеристики их деятельности.

Изобразите схематически общую архитектонику ФУС по П.К. Анохину.

Учебная литература основная:

1. Нормальная физиология: Учебник. /Под ред. К.В. Судакова.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 880 с.

2. Физиология человека: Атлас динамических схемК.В. Судаков, В.В. Адрианов, Ю.В. Вагин, И.И. Киселёв. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 416 с.

3. Нормальная физиология. Практикум. /Под ред. К.В. Судакова.- М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2008. – 232 с.

4. Физиология функциональных систем. Учебно-методическое пособие кафедры нормальной физиологии для студентов лечебного и педиатрического факультетов к практическим занятиям.

5. Лекции по нормальной физиологии и физиологии ФУС.

Дополнительная литература:

6. Физиология. Основы и функциональные системы: курс лекций. /Под ред. К.В. Судакова.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2002. -784с.

7. Физиология человека. Задачи и упражнения. Учебное пособие. /Под ред. Ю.И. Савченкова. Ростов н/ Д. - Феникс, 2007. - 160с.

Тематика рефератов:

1. Кибернетический подход к процессам регуляции физиологических функций.

2. Физиологические особенности органа. Структурно – функциональная единица, функциональный элемент в системной регуляции функции.

Информационный блок.

Система — это целостная совокупность элементов. Первичным признаком её является целостность. Система представляет собой единое целое, состоящее из взаимодейст-вующих частей, часто разнокачественных, но одновременно совместимых. Следующий признак - наличие существенных устойчивых связей (отношений) между элементами и их свойствами, превосходящих по силе связи этих элементов со структурами, не входящими в данную систему. Таким образом, система отличается определенной организацией, создающейновое свойство, нехарактерное для её элементов в отдельности (признак эмерджентности).

Практические работы:

Работа 1. Анализ формирования рефлекторного соматического акта с включением звена обратной афферентации.

Схематически изобразите рефлекторное «кольцо». Укажите основное отличие его схемы от классической рефлекторной дуги. Используя этот пример перечислите принципы системной организации рефлекторного акта и их роль в организации приспособительной деятельности. В выводах сформулируете основные признаки системы.

Работа 2. Анализ принципов формирования гомеостатической ФУС и значения её структурных компонентов

Изобразите схематически организацию гомеостатической ФУС. Укажите её назначение и роль составных компонентов. Объясните основной принцип саморегуля-ции её функции, обозначенный на схеме. Добавьте в схему ещё один важный принцип саморегуляции. В выводах сформулируйте понятие функциональной системы по П.К. Анохину. Расшифруйте основные принципы саморегуляции функции.

Ситуационные задачи:

1. У одного больного обнаружено нарушение деятельности сердечно-сосудистой системы, у другого – всего желудочно-кишечного тракта. Консилиум врачей направил их для лечения в неврологическую клинику. Чем продиктовано такое решение?

2. При пересадке почки в область шеи экспериментального животного она продолжает нормально функционировать, что доказывает роль гуморальной регуляции в её работе. Деятельность гипофиза также регулируется гуморальным путём. Однако при пересадке на шею он перестаёт функционировать. Объясните причину этого?

Ситуационные задачи (продолжение):

3. Если закрыть глаза и катать двумя пальцами горошину, то ощущается одна горошина. Если проделать тоже перекрещенными пальцами, возникает ощущение двух горошин (опыт Аристотеля). Чем объясняется этот феномен?

Занятие 2.

Тема занятия: Принципы взаимодействия различных ФУС в организме.

Понятие системогенеза.

Цель занятия: Проанализировать нормальную жизнедеятельность организма как слаженное взаимосодействие, интеграция (по горизонтали и вертикали) различных ФУС. Изучить принципы и механизмы их взаимодействия, становления на различных этапах онтогенеза.

Знать

Уметь

1) принципы взаимодействия различных ФУС в целостном организме; 2) возрастные периоды развития человека; 3) основные принципы системогенеза, формирования ФУС и их элементов на разных этапах онтогенеза;

Использовать знания о: 1) особенностях становления ФУС в пре- и постнатальный периоды развития человека, их функционирования во взрослом состоя-нии и в период старения; 2)роли системообразующего фактора, коне-чного результата, обеспечивающего жизне-деятельность на каждом этапе онтогенеза.

Вопросы, изученные ранее и необходимые для освоения данной темы:

Возрастные периоды развития человека в онтогенезе.

Контрольне вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы:

1. Принципы взаимодействия различных ФУС в целостном организме;

2. Понятие доминанты (учение А.А. Ухтомского). Роль её механизмов в определении биологической или социальной значимости ФУС для выживаемости или адаптации к внешней среде.

3. Принцип иерархического взаимодействия (соподчинения) систем низшего уровня с высшими, более сложными.

4. Последовательное взаимодействия ФУС на основе принципов иерархии и каскадного взаимодействия конечных результатов систем.

5. Понятие мультипараметрического взаимодействия как обобщённой деятельности ФУС на основе сложного взаимодействия нескольких показателей полезного резуль-тата.

6. Понятие системогенеза, его связь с возрастными периодами онтогенеза человека.

7. Виды системогенеза: пренатальный, постнатальный, возрастной в период зрелости и в период старения.

8. Характеристика основных принципов формирования ФУС для каждого периода онтогенеза.

В тетради для практических занятий выполнить следующие задания:

1. Укажите возрастные периоды развития человека в онтогенезе.

2. Сформулируйте понятие системогенеза и основной принцип развития ФУС.

Информационный блок.

Термин «системогенез» предложен П. К. Анохиным в 1937 г. В соответствии с общей теорией функциональных систем под системогенезом понимают избирательное созревание ФУС и их отдельных компонентов в процессах пре- и постнатального онтогенеза, а также становление и инволюцию ФУС, особенно поведенческого и психического уровней в процессе индивидуальной жизни (системогенез поведенческих актов).

События, происходящие с живым организмом до момента рождения, характеризуются термином пренатальные. Те события, которые происходят после родов, характеризуются термином постнатальные. Согласно концепции П.К. Анохина разли-чают системогенез до момента рождения – пренатальный и после родов - постнатальный. В современной физиологии выделяют возрастной системогенез, который включает в себя последовательное становление и взаимодействие ФУС не только на восходящем этапе онтогенеза, но и в состоянии зрелости, а также в период старения организма.

Возрастные периоды онтогенеза:

1. Внутриутробный (антенатальный):

1.1. Эмбриональный период - эмбрион от 0 до 2-х месяцев

1.2. Фетальный период - плод от 2 до 9 месяцев

2. Внеутробный (постнатальный):

2.1. Неонатальный период (период новорождённости)- до 1 месяца

2.2. Период грудного возраста - от 1 до 12 месяцев

2.3. Ясельный период (раннее детство) - от 1 до 3 лет

2.4. Дошкольный период (первое детство) - от 4 до 7 лет

2.5. Младший школьный период (второе детство) - для девочек от 8 до 11 лет, для мальчиков - от 8 до 12 лет

2.6. Старший школьный период - от 12 до 18 лет

2.6.1. Подростковый возраст, пубертатный период - для девочек от 12 до 15 лет, для мальчиков - от 13 до 16 лет

2.6.2. Юношеский возраст (ювенильный период) - для девушек от 16 до 20 лет, для юношей - от 17 до 21 года

3. Зрелый возраст:

1 период - для женщин от 21 года до 35 лет, для мужчин от 22 лет до 35 лет

2 период - для женщин 36 лет до 55 лет, для мужчин от 36 лет до 60 лет

4. Пожилой возраст - для женщин от 56 лет до 74 лет, для мужчин от 61 года до 74 лет

5. Старческий возраст от 75 лет до 90 лет

6. Долгожители – возраст от 90 лет и старше.

Теория системогенеза представляет собой дальнейшее развитие теории морфоге-неза, созданной А. Н. Северцовым. В отличие от теории морфогенеза, предложенной А. Н. Северцовым и постулирующей избирательное и последовательное созревание в онто-генезе отдельных органов, в концепции системогенеза подчеркивается избирательное созревание в онтогенезе на морфологической основе различных физиологических функ-ций, которые обеспечиваются своей специфической ФУС. Ведущий фактор развития системы – КПР (системаобразующий фактор), обеспечивающий выживание в новых условиях после рождения и приспособительную жизнедеятельность в дальнейшем.

В последовательности избирательного созревания различных ФУС ведущая роль принадлежит экологическим факторам. Морфологически ФУС созревает к тому момен-ту, когда на организм начинают действовать специальные раздражители из внешней среды. Новорожденный ребёнок, несмотря на свою общую незрелость, имеет в полной готовности ФУС сосания, которая обеспечивает его питание и, следовательно, выжива-ние в первые моменты постнатальной жизни. Функциональные системы ряда двигатель-ных актов и оборонительная ФУС оказываются ещё несформированными. Однако рано созревает у всех лазающих животных, а также и у человека ФУС перемещениz за счет хватательных движений. В развитии каждой ФУС имеется стадия, которая жёстко опре-деляется генетической программой, и стадия, когда система адаптируется. В этом случае фактор обучения начинает играть существенную роль в её дозревании. Если онтогенез организма длителен, как у человека, чувствительность к внешним воздействиям будет изменяться. Она зависит от того, проходит ли в данный момент доминирующая ФУС через стадию генетически жестко программированную и относительно независимую от изменений факторов внешней среды, или развивается стадия адаптации к изменениям среды и обогащения аппарата предвидения (акцептора результата действия).

Перечисленные процессы является причиной выделения особых сенсорных или адаптивных периодов в онтогенезе человека. Они отмечаются в возрасте от момента рождения до 5 лет; с 7 до 10 лет и с 15 до 17 лет. В ФУС различных поведенческих актов в эти периоды наблюдается повышение общей возбудимости, а также снижение порогов реакции на зрительные, слуховые и другие раздражения, что характерно для стадии адаптации к изменениям внешней среды, обогащения опытом. Наряду с этим выделяются периоды, когда чувствительность к внешним стимулам оказывается сравнительно пониженной. Такие изменения наблюдаются в возрастные периоды с 5 по 7 год жизни, с 10 по 15 годы и с 18 по 20 год. Повышение порогов реакции на внешние раздражители говорит о том, что ведущие ФУС строятся в данный момент в основном под влиянием жесткой генетической программы.

Основные признаки доминанты (по А.А.Ухтомскому):

• 1. Повышенная возбудимость доминантного центра

• 2. Стойкость возбуждения в доминантном центре

• 3. Способность суммировать возбуждения, тем самым подкрепляя свое возбуждение посторонними импульсами

• 4. Способность тормозить другие текущие рефлексы на общем конечном пути

• 5. Инертность доминантного центра

Учебная литература основная:

1. Нормальная физиология: Учебник. /Под ред. К.В. Судакова.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – 880 с.

5. Лекции по нормальной физиологии и физиологии ФУС.

Дополнительная литература:

6. Введение в курс физиологии здорового ребёнка. Учебное пособие для самостоятельной внеаудиторной работы студентов 2 курса педиатрического факультета по нормальной физиологии. Владимирова Л.П., Фельдшеров Ю.И.-Издательство ДВГМУ, 2007. - 124с.

7. Физиология. Основы и функциональные системы: курс лекций. /Под ред. К.В. Судакова.- М.: ГЭОТАР-Медиа, 2002. -784с.

8. Физиология человека. Задачи и упражнения. Учебное пособие. /Под ред. Ю.И. Савченкова. Ростов н/ Д. - Феникс, 2007. - 160с.

Тематика рефератов:

1. Физиологические основы геронтологии.

2. Влияние генетических и внешних факторов на системогенез.

Практические работы:

Работа 1. Выделите этапы системогенеза в связи с возрастными периодами развития человека. В выводах определите значение системообразующего фактора в формиро-вании ФУС на каждом из этих уровней онтогенеза.

Работа 2. Укажите основные принципы формирования ФУС на выделенных этапах индивидуального развития человека.

Ситуационная задача:

Ребёнок, который учится играть на пианино, первое время в игре руками помогает себе головой, ногами и даже языком? Каков механизм этого явления с позиции системо-генеза и становления ФУС движения?

Банк тестовых заданий по темам занятий:

12 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: