Общая характеристика физиологии как науки

Физиология – это биологическая наука, которая на основе изучения частных процессов и механизмов жизнедеятельности человека и животных устанавливает закономерности функционирования живого организма как целостной системы. Сам термин «физиология» произошел от слияния двух греческих слов «physis» – природа и «logos» – учение. Физиология изучает жизнедеятельность организма и отдельных его частей: клеток, тканей, органов, систем.

Предметом изучения физиологии как науки являются различные функции живого организма, их связь между собой, регуляция и приспособление к внешней среде, происхождение и становление в процессе эволюции и индивидуального развития живого организма (как один из частных вопросов, физиология рассматривает вопрос о функционировании центральной нервной системы и механизмах связи центральной нервной системы с психической деятельностью человека).

Достижения последних лет в области биохимии, молекулярной биологии, биофизики и некоторых других наук позволили исследователям получить данные, необходимые для познания частных механизмов жизнедеятельности, в частности, понимание сущности механизмов психической деятельности человека.

Под психической деятельностью ученые понимают идеальную субъективно осознаваемую деятельность организма, осуществляемую с помощью нейрофизиологических процессов. При этом принято говорить о низшей нервной деятельности и высшей нервной деятельности.

Низшая нервная деятельность – совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих осуществление безусловных рефлексов и инстинктов.

Высшая нервная деятельность – совокупность нейрофизиологических процессов, обеспечивающих сознание, подсознательное усвоение информации и индивидуальное приспособительное поведение живого организма в окружающей среде.

Созданная И.П.Павловым физиология высшей нервной деятельности стала естественно-научной основой психологии. Кроме того, она имеет огромное значение в философии, медицине, педагогике и многих других науках о человеке, его духовном мире.

Краткая история становления физиологии как науки Обращаясь к краткой истории физиологии, необходимо отметить, что своим возникновением данная наука обязана, в первую очередь, потребностям медицины, а также стремлению человека познать себя самого, а также сущность и проявления жизни на различных уровнях ее организации.

Первичная информация о жизнедеятельности организма человека была собрана и определенным образом обобщена еще в древности. Так, Гиппократ (4-3 вв до н.э.) представлял организм человека как некое единство жидких сред и психического склада личности, подчеркивал связь человека со средой обитания а также то, что движение является основной формой этой связи. Аналогичных подход был характерен и для врачей древнего Китая, Индии, Ближнего Востока и Европы.

Несомненный вклад в становление физиологии как науки был сделан в эпоху Возрождения (16-17 вв). Определенные успехи таких наук, как физика и химия, обращение к ним врачей определили стремление ученых объяснить деятельность организма человека на основе происходящих в нем химических и физических процессов. Конечно же, уровень знаний наук того времени не мог обеспечить полное и адекватное представление о физиологических функциях. Вместе с тем, изобретение микроскопа и углубление знаний о микроскопическом строении тканей живых организмов стимулирует интерес к исследованию функционального назначения различных структур организма. Совершенствование точных наук, естествознания в целом и философии определяет обращение человеческой мысли к изучению механизмов движения. Так, французский мыслитель 17 столетия Рене Декарт формулирует рефлекторный принцип организации движений, в основе которого лежит побуждающий их стимул.

Особое место в науке о человеке сыграло открытие английским врачом В.Гарвеем (17 в.) кровообращения. Именно данный ученый, базируясь на результатах своих экспериментальных исследований основал физиологию как науку. Официальной датой возникновения физиологии человека и животных как науки принят 1928 г. – год выхода в свет трактата В.Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных».

В 17 столетии осуществляется ряд исследований по физиологии мышц, дыхания, обмена веществ.

В 18 веке в Европе возникает учение о «животном электричестве» (Л.Гальвани). Получает дальнейшее развитие принцип рефлекторной деятельности (исследования И.Прохаска) и т.д. В России в данный период времени физиологические исследования были сделаны известным отечественным ученым М.В.Ломоносовым.

19 век – период расцвета аналитической физиологии, когда были сделаны выдающиеся открытия практически по всем физиологическим системам. Это происходило одновременно с бурным расцветом естествознания, обретением фундаментальных знаний о природе: открытие закона сохранения энергии, клеточного строения организмов, формирование основ учения об эволюции жизни на Земле. Все это определяет выделение в середине 19 столетия физиологии в самостоятельную науку, что значительно интенсифицирует проведение физиологических исследований.

Во второй половине 19 века, а также в начале 20 столетия физиология в России становится одной из передовых в мировой науке. Особое значение в этот период приобретают физиологические исследования, проводимые школами И.М.Сеченова и И.П.Павлова. Так, в 19 в. в трудах И.М.Сеченова был раскрыт рефлекторный характер деятельности головного мозга. В книге «Рефлексы головного мозга», вышедшей в 1863 г., он первым предпринял попытку объективного изучения психических процессов. Идеи И.М.Сеченова были в дальнейшем развиты еще одним выдающимся отечественным физиологом И.М.Павловым, который создал экспериментальный метод исследования функций коры больших полушарий – метод условных рефлексов – и установил, что именно рефлексы являются основой всей высшей нервной деятельности. Высшую нервную деятельность И.П.Павлов противопоставил низшей нервной деятельности, которая направлена, в основном, на поддержание гомеостаза (равновесия, сбалансированности) в организме в процессе жизнедеятельности. И.П.Павлов отмечает, что, если нервные элементы, осуществляющие гомеостаз, взаимодействие внутри организма, объединены нервными связями уже в момент рождения, то нервные связи, обеспечивающие высшую нервную деятельность, реализуются только в процессе жизнедеятельности организма в форме жизненного опыта. Именно поэтому низшую нервную деятельность можно определить как врожденную форму, а высшую нервную деятельность – как приобретаемую в индивидуальной жизни и деятельности. Низшая нервная деятельность получила название безусловно-рефлекторной, а ее отдельные реакции называют безусловными рефлексами. Высшая нервная деятельность человека, ее характер во многом зависят от индивидуальных особенностей нервной системы. Совокупность этих специфических черт обусловлена наследственностью индивидуума, его жизненным опытом и называется типом нервной деятельности. Тип нервной системы определяет степень приспособленности организма к условиям окружающей среды. Таким образом, психическая деятельность осуществляется только с помощью высшей нервной деятельности.

Не меньшее значение для дальнейшего развития физиологии как науки имеет открытие химического механизма передачи нервного импульса в синапсах О.Леви и Г.Х.Дейлом. Выдающуюся роль в изучении функций центральной нервной системы сыграл Ч.С.Шеррингтон, разработавший и сформулировавший основные принципы координационной деятельности мозга.

В середине 20 столетия исследования в области решения проблемы возбуждения нервов и мышц проводят отечественные физиологи А.А.Ухтомский, А.Ф.Самойлов и Д.С.Воронцов.

Таким образом, именно 19 – 20 столетия ознаменованы многочисленными значительными успехами в изучении функционирования организма человека, включая и функционирование мозга, а именно, –центральной нервной системы.

В настоящее время большой вклад в изучение психической деятельности внесен наукой нейробиологией. С ее помощью раскрыты механизмы деятельности отдельных нейронов и их модулей, раскрыты механизмы взаимодействия различных отделов центральной нервной системы и деятельности мозга в целом, достаточно хорошо изучены процессы и механизмы возбуждения и торможения в ЦНС, а также показана физиологическая роль различных медиаторов. Так, доказано, что такой медиатор, как норадреналин регулирует настроение, эмоции человека, участвует в поддержании бодрствования, а также механизмах формирования некоторых фаз сна. Такой медиатор, как серотонин ускоряет процессы обучения, сенсорное восприятие и т.д.

Вопросы для самоконтроля:

1. Дайте определение физиологии как науки.

2. Что является предметом изучения физиологии?

3. Какова история становления физиологии как науки?

4. Кем введено понятие «высшая нервная деятельность»?

5. Чем характеризуется высшая нервная деятельность?

6. Чем отличаются низшая и высшая нервная деятельность?