2014-02-09
2030
Все методы изучения функций в зависимости от цели и характера исследуемого объекта можно разделить на чисто экспериментальные (научный и учебный эксперимент) и методы клинического эксперимента (функциональной диагностики[Б32] [V.G.33] [V.G.34]).
Физиологический эксперимент
Различают разные типы экспериментов, при этом, как всегда, в основу классификации можно положить разные критерии.
Физиология является экспериментальнойнаукой [++743+C.3]. При этом имеется ввиду, что для получения новых знаний по физиологии используется натурный эксперимент (острый или хронический). С компьютеризацией науки все большее распространение в физиологии приобретает вычислительный эксперимент. И мы на занятиях помимо натурного эксперимента будем использовать вычислительный эксперимент. Принято считать, что основоположником хронического натурного эксперимента в физиологии является И.П.Павлов.
В зависимости от цели и характера исследуемого объекта можно разделить на чисто экспериментальные (научный и учебный эксперимент) и методы клинического эксперимента (функциональной диагностики[Б35] [V.G.36] [V.G.37]).
Важно различать эксперимент на целостном организме (in vivo - исследования) и на изолированных клетках, тканях, органах (in vitro-исследования).
Считают, что достоинство in vivo‑исследований — возможность определять характеристики физиологических процессов протекающих в реальных условиях. К недостаткам этих методов относят относительную неточность и малую аналитичность (т.е. трудности в расчленении системы на части, когда это необходимо). Напомню, что analisis (греч.) — разложение, расчленение, разбор.
Достоинством in vitro‑исследований является высокая точность и аналитичность. К недостаткам этой группы методов относят то, что перенос (экстраполяция) результатов таких опытов на деятельность целого организма ограничен[V.G.38].
Не следует путать in vitro- и in vivo -исследования (методы) с понятием in vitro- и in vivo- измерения[Б39].
1. При in vivo‑измерениях всегда будет in vivo‑исследования. Т.е. нельзя измерить в организме, то, чего не было (вещество, параметр) или не ввели в качестве тестирующего агента при исследовании.
2. Если ввели в организм тестирующее вещество, затем взяли биопробу и провели in vitro – измерения, исследование всё равно следует обозначить как in vivo – исследование.
3. Если тестирующее вещество в организм не вводили, а взяли биопробу и провели in vitro – измерения, с введением или без введения тестирующего вещества (реактива например) исследование следует обозначить как in vitro – исследование.
Структурная схема измерительной цепи при проведении физиологических исследований[V.G.40]:
Датчик ом (детектор ом) называют устройство, преобразующее измеряемую или контролируемую величину в сигнал, удобный для передачи, преобразования, регистрации. Использование электрического сигнала предпочтительнее, чем иных. Датчики разделяются на генераторные и параметрические[ ].
Генераторные датчики под воздействием измеряемого сигнала непосредственно генерируют напряжение или ток (например, термопара), параметрические датчики — изменяют какой-либо параметр (например, терморезистор).
Выходные данные могут быть представлены в виде значения измеряемой величины (термометрия, тонометрия и т.п), изменения значения величины во времени (кимографы, хронографы), изменения значения величины в пространстве (топографы), во времени и пространстве (хронотопографы).
Подробнее см. [++601+C.9-14].
Моделирование в физиологии
Различают концептуальное и предметное моделирование. Эти модели были рассмотрены уже вами на занятиях по биофизике [++740+C.163-167]. Осталось их вспомнить.
Под концептуальныммоделированием понимают создание логических (часто математических) моделей, объясняющих изучаемое явление. Примером может служить жидкостно‑мозаичная модель биологической мембраны. Подробнее см. [++601+C.15‑16].
При предметном моделировании различают физические и биологические модели.
Примеры физических моделей: липосома — модель биологической мембраны, течение жидкости по эластическим трубам — гемодинамическая модель. Искусственные органы тоже можно отнести к физическим моделям: искусственную почку, кардиостимулятор (модель водителя ритма сердца).
Примеры биологических моделей: тени эритроцитов и гигантский аксон кальмара представляют модели, на которых изучают свойства биологической мембраны; нервно‑мышечный препарат седалищного нерва и икроножной мышцы лягушки — модель на которой изучают физиологию возбудимой ткани.
Подробнее см. [++740+C.163-165].
