Содержание дисциплины. Таблица 4.1.1 – Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) № п/п Раздел (тема) дисциплины Содержание

Таблица 4.1.1 – Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам)

№ п/п	Раздел (тема) дисциплины	Содержание


1.	Общие проблемы биокибернетики. Введение в физиологическую кибернетику.	Живые организмы как кибернетические системы. Система «человек-машина». Структурные и функциональные особенности организации биологических систем. Функциональные основы самоорганизации. Роль обратных связей в живых системах. Устойчивое термодинамическое равновесие. Иерархическая организация. Активность живых систем. Целесообразность саморегуляции. Классификация механизмов саморегуляции. Механизмы эволюции и саморегуляции жизни. Биокибернетическое определение эволюции. Управление дифференцировкой клеток. Регулирование процесса онтогенеза. Деструктивная форма видовой саморегуляции.
2.	Основные принципы физиологического мышления с позиций кибернетики и системного подхода.	Макро- и микроуровни; принцип целесообразности; эволюционный принцип; принцип регуляции физиологических функций; принцип адаптивности; системный подход и его значение; правила анализа физиологических систем: АСС – анализ системы структурный, АСФ – анализ системы функциональный, САС – сравнительный анализ систем, АРР-ВС – анализ различных результатов взаимодействия систем
3.	Основные положения теории функциональных систем. Кибернетическое представление и анализ физиологических систем.	Функциональные системы – как аппарат саморегуляции – универсальный принцип изучения уровней биологической организации. Система и результат. Результат как критерий для оценки кибернетической закономерности. Интегративная деятельность мозга. Афферентный синтез, стадии афферентного синтеза. Формирование действия и аппарат предсказания. Обратная афферентация. Результат функционирования акцепторов результата действия. Функциональные системы как логические модели. Нейрофизиологические предпосылки принятия решения. Информационный эквивалент функциональных систем. Сущность психической формы отражения действительности. Исполнительные механизмы функциональных систем. Системогенез. Трудовая деятельность человека. Теория функциональных систем и системная психофизиология. Субъект деятельности и обратная связь. Моделирование функциональных систем. Моделирование и объективная оценка системных механизмов психической деятельности.
4.	Паттерны функциональных состояний.	Физиология формирования и развития функциональных состояний оператора. Классификация функциональных состояний по: уровню адаптированности к условиям внешней среды, критериям надежности и цены деятельности, критерию адекватности формируемого состояния человека требованиям выполняемой деятельности, степени напряженности регуляторных механизмов гомеостаза, активности. Функциональные состояния оператора в профессиональной деятельности: оперативный покой, тревожность, монотония, психоэмоциональный стресс, психическая напряженность, утомление. Базовые принципы диагностики и контроля функционального состояния, показатели качества диагностики. Методы описания функционального состояния. Функциональное состояние и окружающая среда. Концептуальная схема стабилизации функционального состояния оператора системы «человек-машина».
5.	Информационно-управляющая деятельность мозга.	Эволюция рефлекторного управления. Условно-рефлекторноесамопрограммирование поведения. Логическая деятельность мозга. Обучающие матрицы. Самообучающие системы. Целенаправленный случайный поиск, эвристическое принятие решений и программы поведения. Человек – как звено эргатической системы.
6.	Саморегуляция внутриклеточных процессов.	Клетка как система целесообразного саморегулирования. Самоорганизация в системе клеточного метаболизма. Метаболические осцилляторы и циклы. «Биологические часы». Синергия оплодотворения. Способность организма к регенерации. Искусственные иммунные сети.
7.	Саморегуляция вегетативных функций.	Внутренняя среда организма как кибернетическая система. Гомеостаз. Управление в системе кровообращения. Управление искусственным кровообращением. Виды гемостатов. Понятие об эритроне. Регуляция в системе органов дыхания. Регуляция обменом веществ. Терморегуляция.
8.	Гуморальный и нервный механизмы управления. Механизмы поддержания внутренней среды.	Гуморальное управление. Эндокринные регуляторы. Многоконтурное регулирование на примере гипофиза. Нервные механизмы передачи информации. Механизмы памяти. Нейронная организация центральных нервных механизмов управления и связи. Функциональная организация нейрона. Модели нейронов. Нейронная организация проекционных структур анализаторов. Нейронные ансамбли. Модели нейронной организации аналитико-статистических процессов в коре мозга. Сравнение искусственных и естественных нейронных сетей.
9.	Регуляция движением. Экзоскелеты как кибернетические БТС.	Развитие двигательной функции в живых системах. Мышечное движение. Биоэнергетика мышечного сокращения. Система регуляции двигательными актами. Регуляция позы человека. Регуляция изображения на сетчатке. Система искусственного управления движениями. Экзоскелеты – как кибернетические биотехнические системы.
10.	Кибернетическое моделирование физиологических систем (примеры). Моделирование рефлекторной системы человека.	Моделирование деятельности сердечно-сосудистой системы. Модели дыхательногохемостата на аналоговых вычислительных машинах. Математические модели регуляции дыханием.Модели взаимодействия внутренних структур организма с поверхностными проекционными зонами. Алгоритм управления системы поддержки врача рефлексотерапевта.
11.	Физиологическая кибернетика растений.	Агробиоценоз. Поглощение, синтез, выделение вещества и энергии у растений, Транспорт вещества. Модели прироста и регуляции биомассы. Системы регуляции метаболизма у растений. Регуляция фотосинтеза и дыхания растений. Модель роста биомассы (на примере травы).
12.	Взаимодействие биологических систем с физическими факторами. Региональная заболеваемость – как объект автономной системы управления.	Живые организмы в магнитном поле. Влияние биотропных гелиогеофизических факторов на живые системы. Колебания (автоколебания) биологических объектов. Хаос и фракталы в физиологии человеческого организма. Неспецифические реакции живого вещества на изменения в среде. Действия вибрации и звука на биологические объекты. Экспериментальные исследования биологического действия электромагнитных полей. Реакция сообщества людей в регионе на экологический статус. Врожденные пороки развития – как лакмус реакции человеческого организма на длительное влияние окружающей среды на социум. Возможности внешнего и внутреннего антропогенного управления региональной заболеваемостью. Структура и саморегуляция биологических макросистем.
13.	Перспективы и практическое использование физиологической кибернетики: новые микропроцессорные технологии для охраны жизни и здоровья; многомерный образ человека – создание единой науки о человеке.	Система индивидуального контроля физиологических функций. Информационная микропроцессорная аппаратура регистрации и сигнализации состояний жизненно важных физиологических функций: устройство непрерывного индивидуального слежения за деятельностью сердца, устройство индивидуального самоконтроля эмоционального стресса у человека, устройство контроля фаз сна, устройство автоматического контроля оптимального питания, миниатюрные приборы измерения артериального давления и гигроскопических измерений изменения положения биообъекта. Проблемы моделирования когнитивной эволюции. Информационные воздействия на индивидуальное и массовое сознание.

Таблица 4.1.2 - Содержание дисциплины и ее методическое обеспечение

№ п/п	Раздел (тема) дисциплины	Виды деятельности	Учебно-методические материалы	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)	Компетенции
лк, час	№ Лб(нед)	№ Пр(нд)

1.	Общие проблемы биокибернетики. Введение в физиологическую кибернетику.			6, 27 (1,2)	Л1, Л3, Л7,Л8, МУ3	С	ОПК-5
2.	Основные принципы физиологического мышления с позиций кибернетики и системного подхода		2, 4 (1,2,3)		Л1, Л3, Л12, МУ1	ЗП, С	ПК -5, ПК-8
3.	Основные положения теории функциональных систем. Кибернетическое представление и анализ физиологических систем.		3, 7 (4,5)	1, 14, 21, 22 30 (3-7)	Л1,Л3,Л8,Л9,МУ1, МУ3	ЗП,ЗЛ, С	ОПК-5, ПК -8
4.	Паттерны функциональных состояний.		1, 5 7 (6,7,8,9, 10)	25 (8)	Л1,Л4,Л8,Л9,Л18, МУ1, МУ3	ЗП, ЗЛ	ОПК-2, ПК -8,
5.	Информационно-управляющая деятельность мозга.		2, 13 (1, 11)	2, 4, 10, 11, 15 (9-12)	Л1,Л5,Л7,Л8,Л9, МУ1, МУ2, МУ3	ЗП, ЗЛ, С	ПК -8
6.	Саморегуляция внутренних процессов.		16 (12, 14)	3, 17, 20, 23 (13-17)	Л1,Л3, Л8,Л9,Л15, МУ2, МУ3	ЗП, ЗЛ,	ОПК-5, ПК -8
7.	Саморегуляция вегетативных функций.		9(16,18)	12 (18)	Л1,Л3,Л8,Л9,Л15, МУ1, МУ3	ЗП, ЗЛ, С Зачет (тест)	ОПК-5, ПК -8
8.	Гуморальный и нервный механизмы управления. Механизмы поддержания внутренней среды.		10 (19, 20)	16, 18, 19, 24, 31, 32 (19-24)	Л1,Л2,Л7,Л9, Л15, М1, МУ3	ЗП, ЗЛ, С	ОПК-5, ПК -8
9.	Регуляция движением. Экзоскелеты как кибернетические БТС.			8, 9 (25.26)	Л3,Л7,Л10, МУ3	ЗП, ЗЛ, С	ОПК-2, ПК-8
10.	Моделирование физиологических систем (примеры). Моделирование рефлекторной системы человека.		4, 8, 14 (21 -25)	5, 7, 21 (27-29)	Л1,Л5, Л13, Л15, Л16, МУ1, МУ2, МУ3	ЗП, ЗЛ, С	ПК – 8
11.	Физиологическая кибернетика растений.		12 (26, 27)	13 (30)	Л7, МУ2, МУ3	ЗП, ЗЛ	ОПК-5, ПК -8
12.	Взаимодействие биологических систем с внешними факторами. Региональная заболеваемость – как объект автономной системы управления здоровьем региона.		6, 11 (28-34)	26, 28, 29 (31-33)	Л1, Л7, Л13, Л15, Л16, МУ1, МУ3	ЗП, ЗЛ, С	ОПК-5, ПК-8
13.	Перспективы использования физиологической кибернетики: новые микропроцессорные технологии для охраны жизни и здоровья; многомерный образ человека – перспективы создания единой науки о человеке.		7, 15 (35-36)	20,21, 33 (34-36)	Л1,Л5, Л11, Л14, Л17, МУ1, МУ2, МУ3	ЗП, ЗЛ, С (итоговое тестирование)	ОПК-5, ПК-8
	Итого (часов)