И.П. Ашмарин, А.А. Каменский, Г.С. Сухова - Руководство к практическим занятия по физиологии человека и животных

РУКОВОДСТВО К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО ФИЗИОЛОГИИ человека И ЖИВОТНЫХ Под редакцией И.П. Ашмарина, А.А. Каменского, Г.С. Суховой 2-е издание, переработанное и дополненное Рекомендовано Отделением биологии УМО по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов биологических специальностей университетов Издательство Московского университета 2ОО4 УДК 612; 591.1 ББК 28.903 Р 84 Авторский коллектив: О.П.Балезина, И.В.Вардья, С.А.Гаврилова, А.А.Гусева, М.П.Давыдова, С.Е.Жуйкова, А.А.Каменский, М.А.Карабасова, Г.Н.Копылова, В.Б.Кошелев, В.С.Кузенков, .М.Л.Ловать, А.Е.Ляшков, Н.А.Медведева, Т.Л.Немировская, В.А.Петрухина, Г.Е.Самонина, В.И.Сергеев, Т.Н.Серебрякова, Н.А.Соколова, Л.Ю.Сосулина, Г.С.Сухова, О.С.Тарасова, О.Е.Фадюкова, А.В.Харитонов, С.А.Чепурнов, Н.Е.Чепурнова, Л.И.Чудаков Рецеизенты: Российский государственный гуманитарный университет (профессор С.А.

Титов); профессор В.В. Шулыовский В пособии представлены экспериментальные работы для практического закрепления фундаментального лекционного курса по физиологии человека и животных, читаемого в МГУ на биологическом, психологическом и медицинском факультетах. По сравнению с 1-м изданием (вышло в Изд-ве МГУ в 1975 г.) в пособие включен новый раздел — задачи по общей патофизиологии. В пособии описаны как классические методики, так и усовершенствованные, использующие современную электронную технику. Описание работ дано в том виде, который в целом соответствует правилам оформления научных публикаций в специальной литературе. Для студентов, аспирантов и преподавателей биологических, медико- биологических, психологических и ветеринарных специальностей. УДЕ 612", 591.1 ББК 28.903 © Издательство Московского университета, 2004 188И 5-211-06077-6 У.С' '.Ф с~ .-- .

ф. Руководство к практическим занятиям по физиологии Р 84 человека и животных: Учеб. пособие/Под ред. И.П.Ашмарина, А.А.Каменского, Г.С.Суховой. — 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Изд-во МГУ, 2004. — 256 с. 18ВИ 5-211-06077-6 ПРЕДИСЛОВИЕ Предлагаемое Вашему вниманию Руководство " написано преподавателями и научными сотрудниками кафедры физиологии человека и животных биологического факультета и сотрудниками лаборатории патофизиологии факультета фундаментальной медицины МГУ им.М.В.Ломоносова по программе так называемого "малого практикума " к общему курсу нормальной физиологии человека и животных и по основам патофизиологии.

Предыдущее учебное пособие к практическим занятиям по физиологии вышло в Издательстве МГУ в 1975г. Произошедшие за четверть века изменения в системе наших знаний о принципах функционирования организма и усовершенствование технического оснащения физиологического эксперимента повлекли за собой кардинальные модификации многих заданий практикума и разработку новых задач.

Необходимость внесения изменений и дополнений в содержание "Руководства" продиктована также расширением студенческой аудитории за указанный период: "малый практикум "в настоящее время проводится не только на биологическом факультете, но и для студентов воссозданного в 1992 г. в МГУ факультета фундаментальной медицины, психологов, биофизиков физического факультета. Программа занятий и подбор задач позволяют получить общее, достаточно полное, базовое представление об основных ~в том числе классических) физиологических понятиях и принципах. Пособие включает две части: 1 — "Малый практикум по нормальной физиологии "и 11 — "Практические задачи по патофизиологии ".

В обеих частях дается целостное описание занятий в том виде, в котором они реально проводятся преподавателями. Описание заданий по нормальной и патологической физиологии построено по единому плану. После краткого теоретического введения, необходимого для самостоятельного выполнения работы, следуют формулировка цели исследования и название конкретной задачи, подробно излагаются методические приемы и ход работы, рассматриваются П редисловие ожидаемые результаты и их возможные вариации, а также приемы обработки, представления и анализа данных эксперимента.

Д~я студентов, специализирующихся в дальнейшем по физиологии человека и животных, этот практикум является первоначальной экспериментальной школой, после которой они могут успешно выпол я олнять гораздо более сложные и требующие определенного творческого подхода задания большого практикума.

Практические занят по патофизиологии проводятся для студентов, специализирующихся по фундаментальной медицине, и для будущих физиологов. На этих занятиях студенты медицинского факультета ведут небольшие научные исследования, которые заканчиваются оформлением стендовых докладов и обсуждением полученных результатов по всем правилам международных симпозиумов.

Пособие рекомендуется для самостоятельной подготовки студентов к занятиям по нормальной и патологической физиологии человека и животных. Задачи, предлагаемые в "Руководстве ", могут быть использованы также для организации практических занятий по этим дисциплинам преподавателями вузов биологического, медицинского, педагогического, психологического, экологического, ветеринарного профиля. Профессор А.А.

Каменский Профессор В.Б. Кошелев ВВЕДЕНИЕ Практически все наши знания в области физиологии человека и животных базируются на результатах лабораторных экспериментов. Благодаря им была получена информация„изложенная в учебниках и лекциях. Экспериментальный подход используется для разрешения многих остающихся загадок в работе организма, и только эксперимент дает возможность понять физиологию как науку.

Кроме того, физиология составляет теоретическую основу медицины, ее фундамент, и, следовательно, физиологический эксперимент рассматривается как важный этап научных клинических исследований. Очевидно, что лабораторный практикум должен быть неотьемлемой частью обучения студентов основам физиологии человека и животных. Общие цели практикума: ° продемонстрировать, как физиологические процессы, изучаемые в теоретическом курсе, реально протекают в живом организме; ° дать общее представление о некоторых физиологических методах и приборах, используемых для наблюдения физиологических явлений и измерения их параметров; е изучить механизмы, контролирующие физиологические функции организма.

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТОВ ПО ПРАКТИЧЕСКИМ РАБОТАМ Накопление знаний в любой области происходит путем активного общения ученых, которое состоит в публикации результатов экспериментов в научных журналах и выступлениях на конференциях„съездах и симпозиумах. Поэтому в задачу практикума входит не только знакомство с основами экспериментальной работы, но и обучение студентов правилам изложения результатов научной работы в виде письменных отчетов (протоколов) и уст- Введение (легенда); в них вносят все экспериментальные точки и рассчитанные параметры. Обсуждение результатов. Это самый важный раздел отчета, выявляющий глубину понимания изучаемой проблемы и умение применить теоретические знания при объяснении результатов, полученных в реальном эксперименте.

Обсудите Ваши результаты с точки зрения современных представлений науки. Попытайтесь представить механизмы, лежащие в основе наблюдаемых явлений. Объясните, какое значение обнаруженный способ регуляции имеет в работе целого организма. В случае расхождения полученных результатов с теоретически ожидаемыми, попробуйте выявить возможные причины этих расхождений. Высказывая предположения, не забывайте об ограничениях, которые имеют любая методика и техника измерений.

Выводы. В них кратко, по пунктам перечисляются основные результаты и закономерности, обнаруженные в эксперименте. Например: "При увеличении амплитуды стимула от ... мВ до ... наблюдается возрастание амплитуды мышечного ответа. Дальнейшее усиление стимула не приводит к изменению мышечного ответа*'. (Не надо еще раз объяснять механизмы наблюдаемых явлений — они уже изложены в разделе "Обсуждение".) Литература. В конце работы в алфавитном порядке должны быть перечислены все литературные источники, которые Вы использовали при оформлении отчета и на которые ссылались в теоретическом введении.

Таким образом, ясно, что лабораторный отчет (протокол) должен быть кратким и объективным. Ключевым моментом является законченность и логичность изложенного. Вдумчивый подход к объяснению расхождений итогов эксперимента с теорией гораздо правильнее попыток их не заметить! Это приучит Вас, как будущих исследователей, к аккуратности и критичности в оценке получаемых результатов.

ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ Для выполнение задач учебная лаборатория оснащается специальными приборами, оборудованием и медицинскими инструментами. 1. Препаровальный набор, включающий ряд медицинских инструментов, используется в той или степени во всех физиологических экспериментах. В него обязательно должны входить пинцеты малые и средние, прямые и изогнутые, с различной формой кончиков, анатомические и хирургические (рис. 1); ножницы прямые и изогнутые глазные и средние (рис.2); стеклянные крючки для сепарирования тканей; шелковые или хлопчатобумажные нитки для наложения лигатур.

Введение Рис. 1. Пинцеты: 1 — глазной прямой; 2 — хирургический (с крючками на концах); 3 — анатомический; 4 — глазной изогнутый (пинцеты "ирис") с крючочком на конце, как у хирургического пинцета; 5 — изогнутый; 6 — длинный зубной В ряде случаев бывает полезно иметь несколько видов скальлелей (хирургических ножей) (рис. 3), ножницы разной формы и размеров (рис. 2), кровоостаиавливающие зажимы (рис. 4). В физиологическом эксперименте часто используют специальные инструменты (приспособления), в частности серфио — небольшой пружинистый зажим-"прищепку", изготовляемый из упругой стальной струны (рис.

5) и металлическую спицу диаметром около 1 мм и длиной 10 — 15 см — физиологический зоид. Сер- Рис. 2. Ножницы: 1 — материальные ножницы, с плоским круглым расширением на конце — для разрезания марли; 2 — малые с одним затупленным концом — для разрезания твердой мозговой оболочки; 3 — с длинными ручками и изогнутым концом для работы в грудной и брюшной полости; 4 — малые полукруглые; 5 — полукруглые (куперовские); 6 и 8 — малые прямые; 7 — прямые с одним затупленным концом Введение Рис. 4. Кровоостанавливающие инструменты: 1, 2 — пэаны (зажимы для перерезанных кровеносных сосудов); 3 — зажим Кохера с крючочком на конце„4 — изогнутый и 5 — прямой пинцеты Холстета для зажатия маленьких кровеносных сосудов; 6— цапка для прикрепления марли к коже во время операции Рис.

5. Серфин Рис. 3. Хирургические ножи (скальпели): ! — малый секционный; 2— брюшистый скальпель; 3— остроконечный скальпель; 4 — глазной скальпель фин применяется при регистрации мышечных сокращений для захвата мышцы (скелетной, гладкой„сердечной) и присоединения ее к рычажку самописца. Он может также выполнять функциюю раздражающего электрода. 2.