Нормальная физиология – это биологическая наука, изучающая функции целостного организма, его органов, клеток и взаимодействие между ними. Она исследует, как организм поддерживает жизнедеятельность, адаптируется к изменениям внешней и внутренней среды и регулирует свои функции.

Основные задачи:

1. Изучение функций организма и его систем (например, сердечно-сосудистая, дыхательная, нервная системы).
2. Исследование функций клеток и их структур (например, роль миоцитов в сокращении мышц).
3. Анализ взаимодействия органов и систем (например, как почки регулируют артериальное давление).
4. Изучение механизмов регуляции (нервная и гуморальная регуляция).

Методы исследования:

Наблюдение – изучение поведения организма или его функций в естественных условиях без вмешательства. Например, наблюдение за дыханием человека в состоянии покоя.

Опыт (эксперимент):

• Острый опыт – кратковременное вмешательство, часто под наркозом. Например, изучение реакции сердца на электрический раздражитель.
• Хронический опыт – длительное наблюдение после хирургического вмешательства. Введен И. П. Павловым (например, наложение фистулы на желудок собаки для изучения пищеварения).

Физиологические и функциональные системы:

• Физиологическая система – это постоянная совокупность органов, объединенных общей функцией. Например, сердечно-сосудистая система обеспечивает кровообращение.
• Функциональная система – временное объединение органов из разных анатомических систем для выполнения конкретной задачи. Например, при беге объединяются дыхательная, мышечная и сердечно-сосудистая системы.

Свойства функциональных систем:

1. Саморегуляция – способность системы поддерживать стабильность.
2. Динамичность – система распадается после достижения цели.
3. Обратная связь – информация о результатах работы системы возвращается к ее регуляторам.

Гомеостаз:

• Гомеостаз – это способность организма поддерживать постоянство внутренней среды (кровь, лимфа, тканевая жидкость) благодаря биологическим реакциям.

Примеры гомеостаза:

• Поддержание pH крови в пределах 7,35–7,45.
• Регуляция артериального давления.
• Поддержание уровня глюкозы в крови.

Основные свойства возбудимых тканей:

1. Раздражимость – способность ткани реагировать на действие раздражителя изменением своих свойств. Например, мышца сокращается в ответ на нервный импульс.
2. Возбудимость – способность ткани генерировать возбуждение в ответ на раздражитель. Мерой возбудимости является порог раздражения – минимальная сила раздражителя, вызывающая ответную реакцию.
3. Проводимость – способность ткани передавать возбуждение от места раздражения по всей своей длине. Например, нервное волокно проводит импульс от мозга к мышце.
4. Рефрактерность – временное снижение возбудимости ткани после возбуждения. Бывает:
5. Абсолютная рефрактерность – ткань не реагирует ни на какие раздражители.
6. Относительная рефрактерность – ткань реагирует только на сильные раздражители.
7. Лабильность – скорость, с которой ткань может генерировать возбуждение в ответ на раздражение. Например, нервные волокна обладают высокой лабильностью.

Законы раздражения:

• Закон силы – ответная реакция ткани зависит от силы раздражителя. Для одиночных клеток действует принцип "все или ничего" – клетка либо отвечает максимально, либо не отвечает вовсе.
• Закон длительности – ответная реакция зависит от времени действия раздражителя. Например, короткий импульс может не вызвать ответа, даже если он сильный.
• Закон градиента – ответная реакция зависит от скорости нарастания раздражения. Быстрое нарастание раздражения вызывает более сильный ответ.

Состояние покоя и активности:

• Покой – состояние, при котором на ткань не действует раздражитель. Метаболизм стабилен, функциональная активность отсутствует.
• Активность – состояние, при котором ткань реагирует на раздражитель. Основные формы активности:
• Возбуждение – активный процесс, при котором ткань изменяет свои свойства и выполняет функцию (например, сокращение мышцы).
• Торможение – активный процесс, подавляющий возбуждение (например, расслабление мышцы).

1. Свойства нервных волокон:

• Возбудимость – способность генерировать возбуждение в ответ на раздражение.
• Проводимость – способность передавать нервный импульс.
• Рефрактерность – временное снижение возбудимости после возбуждения.
• Лабильность – скорость реакции на раздражение.

2. Типы нервных волокон:

• Безмиелиновые – медленное проведение (1-2 м/с). Пример: волокна вегетативной нервной системы.
• Миелиновые – быстрое проведение (70-120 м/с). Пример: двигательные волокна скелетных мышц.

3. Механизмы проведения возбуждения:

• Безмиелиновые волокна – возбуждение распространяется постепенно, за счет локальных токов.
• Миелиновые волокна – возбуждение "перескакивает" между перехватами Ранвье (сальтаторное проведение).

4. Законы проведения:

• Анатомо-физиологическая целостность – проведение возможно только при сохранении структуры волокна.
• Изолированное проведение – возбуждение не передается на соседние волокна.
• Двустороннее проведение – возбуждение может идти в обоих направлениях.

Типы мышц:

• Скелетные – быстрые, управляемые сознанием.
• Гладкие – медленные, автономные (например, в стенках сосудов).
• Сердечная – автоматизм, ритмичные сокращения.

Механизмы сокращения:

• Электрохимический этап – генерация потенциала действия, выход ионов Ca²⁺.
• Хемомеханический этап – взаимодействие актина и миозина, скольжение нитей.

Структура и функции синапсов:

• Пресинаптическая мембрана – выделение медиатора.
• Постсинаптическая мембрана – рецепторы для медиатора.
• Синаптическая щель – пространство между мембранами.

Механизмы передачи возбуждения:

• Химические синапсы – передача через медиаторы (например, ацетилхолин).
• Электрические синапсы – передача через электрический ток.

Медиаторы:

• Возбуждающие (ацетилхолин, глютаминовая кислота).
• Тормозные (ГАМК, глицин).

1. Физиология = Функции + Регуляция + Гомеостаз.
2. Возбудимые ткани = Раздражимость + Проводимость + Рефрактерность.
3. Нервы = Миелиновые (быстро) + Безмиелиновые (медленно).
4. Мышцы = Скелетные + Гладкие + Сердечная.
5. Синапсы = Химические (медиаторы) + Электрические (ток).

Нормальная физиология изучает функции организма, клеток и их взаимодействие. Основные методы – наблюдение и эксперимент. Возбудимые ткани реагируют на раздражители, проводят возбуждение и поддерживают гомеостаз. Нервы передают сигналы, мышцы сокращаются, а синапсы обеспечивают связь между клетками через медиаторы.

Key Concepts:

1. Normal Physiology – studies:

• Functions of the body and its systems (e.g., cardiovascular, respiratory).
• Functions of cells and their structures (e.g., myocytes in muscles).
• Interaction of organs and systems (e.g., red blood cell production in bone marrow).
• Regulation of functions (nervous and humoral).

1. Research Methods:

• Observation – studying behavior in natural conditions.
• Experiment:
• Acute – short-term, under anesthesia.
• Chronic – long-term, with surgical intervention (introduced by I. P. Pavlov).

1. Physiological Systems:

• Physiological System – a permanent set of organs performing a common function (metabolism, energy, information exchange).
• Functional System – a temporary set of organs ensuring a specific function (self-regulation, dynamism, feedback).

1. Homeostasis – maintaining the constancy of the internal environment (blood, lymph, tissue fluid). Examples: blood pH, blood pressure.

1. Main Properties of Excitable Tissues:

• Irritability – the ability to respond to stimuli.
• Excitability – the ability to respond with excitation.
• Conductivity – transmission of excitation.
• Refractoriness – temporary decrease in excitability after excitation.
• Lability – the speed of response to stimulation.

2. Laws of Stimulation:

• Law of Strength – response depends on the strength of the stimulus.
• Law of Duration – response depends on the duration of the stimulus.
• Law of Gradient – response depends on the rate of increase in stimulation.

3. State of Rest and Activity:

• Rest – absence of stimulation, stable metabolism.
• Activity – excitation or inhibition upon stimulation.

1. Properties of Nerve Fibers:

• Excitability, conductivity, refractoriness, lability.
• Types of fibers:
• Unmyelinated – slow conduction (1-2 m/s).
• Myelinated – fast conduction (70-120 m/s).

2. Mechanisms of Excitation Conduction:

• Unmyelinated Fibers – excitation spreads gradually.
• Myelinated Fibers – excitation "jumps" between nodes of Ranvier.

3. Laws of Conduction:

• Anatomical and Physiological Integrity – conduction is possible only with preserved structure.
• Isolated Conduction – excitation does not spread to neighboring fibers.
• Bidirectional Conduction – excitation can travel in both directions.

1. Types of Muscles:

• Skeletal – fast, voluntary.
• Smooth – slow, autonomous (e.g., in blood vessels).
• Cardiac – automatic, rhythmic contractions.

2. Mechanisms of Contraction:

• Electrochemical Stage – generation of action potential, release of Ca²⁺ ions.
• Chemomechanical Stage – interaction of actin and myosin, sliding of filaments.

1. Structure and Functions of Synapses:

• Presynaptic Membrane – release of neurotransmitter.
• Postsynaptic Membrane – receptors for the neurotransmitter.
• Synaptic Cleft – space between membranes.

2. Mechanisms of Excitation Transmission:

• Chemical Synapses – transmission via neurotransmitters (e.g., acetylcholine).
• Electrical Synapses – transmission via electric current.

3. Neurotransmitters:

• Excitatory (acetylcholine, glutamic acid).
• Inhibitory (GABA, glycine).

1. Physiology = Functions + Regulation + Homeostasis.
2. Excitable Tissues = Irritability + Conductivity + Refractoriness.
3. Nerves = Myelinated (fast) + Unmyelinated (slow).
4. Muscles = Skeletal + Smooth + Cardiac.
5. Synapses = Chemical (neurotransmitters) + Electrical (current).

Normal physiology studies the functions of the body, cells, and their interactions. The main methods are observation and experiment. Excitable tissues respond to stimuli, conduct excitation, and maintain homeostasis. Nerves transmit signals, muscles contract, and synapses provide communication between cells via neurotransmitters.