Анатомия, физиология және гигиенаны оқытудың кейбір мәселелері
^ШЩ И.М. Төленбек
s^assses?^
НЫ Республикалық баспа JS.5(TM) ,K4jJ-, -- -
ISBN 5-8380-1834-8
НІИ
Пікір жазғаңцар: Х.Д.Дүйсенбин- биология ғылымдарының док-
торы, Үлттык Ғылым акаде- миясының корреспондент мүшесі, профессор
А.Аскарова - әл-Фараби атындағы ҚазҮМУ- дің адам мен жануарлар физио- логиясы кафедрасының меңгеру- шісі, биология ғылымдарынын. кандидаты
Баспаға Ы.Алтынсарин атындағы Қазактың білім академия- сының оку-әдістемелік кеңесі үсынған
ISBN 5-8380-1834-8 (C) Төленбек
(C) ЫАлтынсарин атындағы Қазактьщ білімакадемиясының Республика- лык баспа кабинеті, 2000
А Л Ғ Ы С Ө 3
Үсынылып отырған оқулық пединституггар мсм университеттердің биологиядан маман дайындайтмн факультетгері студентгеріне арналып жазылды. Бүл бөлімдс адам мен жануарлар физиологиясының жалпы курсмның висцеральдық жүйелерге қатысты тараулары ішкі сскрсңия бездері, қан, қан айналу, тыныс алу, ас қорыту, іат пен энергия алмасу, сыртқа шығару процестері және тері кызметі қамтылды. Сондай-ақ бірінші бөлімге Төленбек И.М. "Нерв жүйесінің физиологиясы", 1992, "Сенсорлык жүйелер анализаторлар физиологиясы", 1994 симагандықтан енбей қалган "Кіріспе. Физиология пәні, даму этаптары, зерттеу әдістері" деген тақырыпты осы бөлімге кіргізуге мәжбүр болдық. Бірінші бөлімнің материалдары екі оқу қүралы түрінде берілген болатын. Бірақ онда қарастырылған мәселелер толыгымен жогары оқу орнына арналган типтік багдарлама талаптары негізінде баяндалганын айтуымыз керек. Ендігі міндет, сол аталган оқу қуралдарын біріктіріп жоне физиология гылымының олар жарық көргеннен кейінгі жаңалықтары мсн уақыттың жаңа талаптары тұргысынан өндеп, толыктырып, оқулықтың 1-бөлімі деген атпен баспага үсыну. Егер осы жоспар іске асса, адам мен жануарлар физиологиясының жалпы курсы бас-аягы түгенделіп, ресми түрде университеттер мен пединститутгардагы биология мамандыгы бойынша жогары білім алуға тиісті студенттерге арналган алғашқы казак тіліндегі оқулық ретінде қызмет атқармақ.
нош. Алматы,
физиология ктеи", 1970.
43ИОЛОГИЯСЫ",
^робкова, М.,
і двух книгах. 91.
ах. Под.ред. іе жануарлар іцкого, М., Покровского Р.Шмидта и Р. Шмвдта и
Ішкі мүшелер висцеральдық жүйелеріне қатысты біраз материалдар бүдан ертерек жарық көрген оқу қүрадцарында Исмагүлова Ф.А., Төленбеков И.М. "Анатомия, физиология және гигиенаны оқытудың кейбір мәселелері", 1970; "Адам физиологиясы", 1985 баяндалған еді. Одан бергі өткен уақыт ішінде физиология гылымы жаңа көзқарастармен, теориялармен, басқа да мәліметгермен байыганы күмәнсіз екенін ескерсек, қазақ жастары үшін заман талабына лайықтанган жаңа оқулықты жазып, бастыру кезек күттірмейгін, шүгыл қажеттілік деп түсіну керек болар.
Оқулықты жазуда авторлар өздерінің ұзақ уақыт бойы 30- 40 жылға жуық жоғары оқу орындарында осы пәннен лекция және лабораториялық сабақтар жүргізудегі тәжірибесін, сондай-ақ халықаралық деңгейде қолданылып жүрген, басқа да елдерде жарық көрген кітаптар мен материалдарды пайдалавды. Баяндалган деректер ауқымы, жүйесі яғни оқулық мазмүны бүгінгі тадда ресми түрде қолданылып жүрген тшггік оқу бағдарламасы талаптарына сәйкестендірілген.
Әрине, окулықта тиісті мәселелер ылги да мүлтіксіз, ең жоғары тілек-талап деңгейінде жазылып, баяндалды деуден тартынамыз. "Көш жүре түзеледі" дегендей, окушы қауым өзі байқаған кем-кетіктерді хабарлап жатса, біздер оларды алгыс сезіммен қабылдайтынымызды алдын-ала айтқымыз келеді.
ТӨЛЕҢБЕК И.М.
К I Р I С П Е
Физиология пәні және оныц әдістері мен даму этаптары.
Физиология - "физис" - табигат, "логос" - ілім деген грек сөздерінен қүралады. Адам мен жануарлар физиологиясы осы организмдердід сыртқы қоршаган ортамен байланысы күйінде атқаратын қызметін зерттейді, олардың іске асу заңцылықтарын ашады.
Физиологиялық тіршілік әрекетінің негізінде физиологиялық процестер жатады. Физиологиялык нроцестер тірі материяда жаңа сапалы мазмүнга йе болатын онда жүретін физикалық және химиялық процестердің күрделі бірлігінің формасы. Физиологиялык процестер физиологиялык функцияларды қамтамасыз етеді. Физиологиялык функция - гірі жүйедегі әртүрлі бөліктердің, структуралық элементтерінің өзара әрекеттесуініц көріністері. Функция қызмет организмдегі, органдардагы, клеткалардагы зат алмасу процесінің орта жагдайыныц алуан өзгерістеріне бейімделуі барысындагы, әрі сол организмнің ортага белсенді ықпалы барысындагы өзгерістерінің нәтижесі. Функция деп жүйенің немесе органның спецификалық әрекетін айтады.
Физиологияныц негізгі міндеті - жануар және адам организмдеріндегі тіршілік процестерінің, мәселен нерв жүйесі мен басқа да жүйелер қызметгерінің спецификалық физиологиялык зацдарын одан әрі ашу, анықтау. Себебі, осы арқылы ол процестерді басқарудыц жетілген әдістерін табуга болады.
Физиология сөйтіп, тіршіліктіц мән-магынасын, оныц химиясы мен физикасын зерттеп білуге катысады.
Физиологияның өз алдына қоятын мақсаты: 1. Тірі организмдегі қалыпты функциялардыц іске асуыныц зақцарын қоршаган ортаныц үнемі өзгермелі және дамымалы жагдайларымен байланыстыра зертгеу; 2. Сол тірі организмдегі функциялардыц онтогенез және филогенез барысындагы дамуын әрі олардыц өзара байланыстарын зерттеу.
Физиологиялык процестерді зерттеудің әртүрлі децгейлері бар: молекулалық, мембраналық, субклеткалық, клеткалық, тканьдік, органдық, жүйелік және организмдік.
іаты,
огия
70.
ісы",
М„ игах. ,-ред. рлар
М., кого га и га и
Бүкіл организмнің өмір сүру қызметін білу үшін, ец бірінші рет, оныц жеке органдарыныц қызметін, олардыц бір-біріменжәне сыртқы ортамен қатынасын анықтау қажет. Бірақ, бүл жеке органдар қызметін зертгеу әруақта организмнің тіршілік ету ортасына байланысты жалпы өмір сүру қызметін толық білу мақсатына бағынып отыруы тиіс. Осындай синтездік физиология ғана организм функцияларын толық білуге және оны басқару әдістерін табуга мүмкіндік бере алады.
Организмде жүретін барлық процестер бір-бірімен өте тыгыз байланысып жатқандықтан, оларды зерттеуде көптеген қиындықтар кездеседі. Соңдықтан ондагы әртүрлі органдар жүмысын, оган организмде жүретін басқа процестердің ететін әсерін елемей зертгеуге үмтылушылық табиги нәрсе болып табылады. Осындай күрделі қүбылыстарды олардың жәй түріне айналдырып және оның әрқайсысын жеке-жеке зертгеу жолын анализ талдау жолы деп атайды. Бүган мысал организмнен бөлініп алынган белгілі бір органдардың жүмысына қоддан жасалган ортада бақылау жүргізу. Бірақ, мүндай зерттеу органдағы процестер сол орган қалыгггы организм денесінде түрганда қалай жүреді деген сүраққа жауап бере алмайды.
Бізді, сонымен қатар, вивисещиялық операция жасау тірідей кесу әдістемесі де қанагатгандыра алмайды. Себебі, мүнда орган қызметін бақылау қалыпты тіршілік ету ортасынан әлдеқайда алыс жатқан наркозбен үйықтатылган жануарлар денесіңде жүргізіледі.
Физиологиялык функцияларды аналитикалық әдіспен зертгеуді теріске шыгаруға болмайды. Бірақ, негізгі мақсат жартылай емес, бөлшекгенбеген , біртүтас жануар организмін зерттеу болуы тиіс. Орыстың атақты физиологі И.П. Павлов гылымга созылмалы үзақ уақыт бақылауга мүмкіндік беретін тәжірибелер жасау әдісін енгізді фистула қою әдісі деп те аталады. Мүндай тәжірибелер операция жасаудың барлық ережелерін сақтай отыріш операция жасалган және одан жазылган жануарларда жүргізіледі. Мүндай жануарлардыц дені сау және барлық органдар қалыпты қызмет атқарады. Сондықтан онда операция жасалган орган қызметіне таддау жүргізуге де және оны организмніц басқа функцияларымен байланыстыра зертгеуге де мүмкіндік бар. Бүл организмді синтездік жолмен зерттеу болып табылады. Сонымен, дені cay организмге эксперимент жасау, тәжірибе қою физиологиялык зерттеудегі негізгі әдіс болып есепгеледі екен. Эксперимент түрлері көп: экстирпация, трансплантация, перфузия, микроэлекгродты техника, радиотелеметрия, модельдеу, т.б.
Экстирпация кезінде зертгелетін органды жартылай, немесе түгелдей кесіп алып тастайды да, бұдан соц организмде байқалатын өзгерістерді бақылау арқылы, оныц денедегі қай қызметке қаншалықты қатысының барлығы анықталады. Трансплантация - бір организмдегі органды, тканьді орнынан басқа жерге мәселен, бүйрекгі мойынға әкеліп орналастыру, немесе басқа организмге көшіріп қондыру. Осыган
байланысты организмде, орган қызметінде байқалатын өзгерістерді бақылайды. Перфузия - зертгелетін, қүрамы алдын- ала белгілі ерітіндіні, не қанды тиісті органныц тамырлары арқылы өткізу. Осылай органнан өткен ерітіндіні сүйыкты жинап алып, оның касиетін, қүрамын анықтап, орган клеткаларында қандай өзгерістерге түскенін біледі. Микроэлектродтық техниканы пайдаланып түрлі элекгро- физиологиялық зертгеулерді тыныштық потенциалдарын, әрекет потенциалдарын талдау, тітіркендірулер беру, т.б. жүргізеді. Радиотелеметрия арқылы әртүрлі қашықтықтардагы мәселен тіпті гарыштагы организмдердегі бірнеше жүйелердің қызметтерініц көрсеткіштерін параметрлерін бір мезгілде элекгромагнштік және радиотолқындарды тіркеп-жазып, таддау арқылы математикалық, электрондық есептеу техникасыныц көмегімен қажетгі физиологиялык ақпарат алынады. Электрондық есептеу машиналарын пайдаланып организмдегі әртүрлі физиологиялык процестер арасындагы өзара сандық қатынастарды, физиологиялык зандылықтарды білу үшін математикалық модельдеу жүргізіледі. Кибернетика мен физиологияныц мүндай шыгармашылық одағы арқылы организмге эсер ететін толып жатқан факторлардың тудыруы мүмкін реакцияларыныц вариантгарын болжауға болады.
Тірі организмде өте күрделі физикалық және химиялық қүбылыстар жүреді. Сондықтан да физиология көпшілік жагдайларда басқа гылымдардыц - физиканыц, химияның т.б. әдістемелерімен де пайдаланады. Бірақ, организмде жүретін бүл қүбылыстарды кәдімгі табигатта жүретін физикалық және химиялық қүбылыстармен бірдей деп есептеуге де болмайды. Физиологиялык функциялар, синтездік зерттеу негізінде гана түсіндіріле алады.
Физиология медицинаның қажетінен туган. Себебі, медицинаның алдыңгы қатарлы өкідцері адамды оның денесінің қүрылысын және әртүрлі органдар қызметін білмей емдеп, жазуға болмайтындығын ерте кезде-ақ білген.
Бірақ та ертедегі Греция мен Римніц дәрігерлері мен ақыл- ой иелері өздерінің дене органдарының қызметі туралы қорытывдыларын, сол органдар қүрылысын үстіртін зерттеу нәтижесіңде туган, ойша жасалган пікірлерге негіздеп шыгарган.
Антик дүние қирап, батыс Европада феодализм орнаган кезде, католик шіркеуінің діни догмаларына бас июшілік өріс алды. Осы кезде ертедегі ойшылардан калган алгашқы білім үшқындары қайта басылып тасталды. Демокриттің атомизмі, Аристотельдің, Гиппократгың, Галенніц, Эразистратгың көптеген физиологиялык фактыларды дүрыс түсіндіруі, т.б. ІҮ- Ү гасырдан ХІҮ-ХҮ гасырга дейін әдейі еске алынбай келді. Бірақ та Аристотельдің, Галеннің, Птоломейдің ойша жоруга негізделген концепциялары шіркеудің санкциясын алып, өзгермейтін шындық деп жарияланды.
Тек ХҮІ-ХҮІІІ-гасырда, капитализмнің туу және дамуы кезінде буржуазияның саяси үкімет үшін күресі барысында табигат тану гылымдары біраз дамыды.
Бүл кезде Коперник жердің күнді айналатындыгын тауып, осы кездегі астрономия негізін салды. Ньютон механиканың негізгі ережелері мен бүкіл әлемдік тартылыс заңын тапты. Везалий деген анатом адам денесі қүрылысының көптеген ерекшелікгерін дүрыс суреттеді. Француз Декарт аспан әлеміндегі денелердің қозғалысын және жануарлардың мінез- қүлқын механиканың зандарымен түсіндіруге тырысты. 1628 жылы агылшын Вильям Гарвей деген дәрігер организмнің функцияларының бірі - қан айналуды апгга. Сөйгіп, Павловтың айгуынша, ол адамның нақты білімінің жаңа бөліміне - жануарлар физиологиясына негіз фундамент салды.
Гарвейдің қан айналуды ашуын физиологияның негізделген датасы деп айтудың 2-себебі, ол гылыми - зерттеу тәжірибесіне ең 1-рет вивисекция - тірідей кесу әдістемесін енгізді. Бүл әдіс бойынша дененің белгілі бір орындарын кесіп, тканьдарды ашып, орган қызметін тікелей бақылауга мүмкіндік алады.
ХҮІІ-ХҮІІІ және ХІХ-ғасырдың бас кезінде физиологиялык фактылардың жиналуы өте жай жүреді.
ХҮІІ-гасырдың 1-жартысында Декарт көзге бір нәрсе тигевде кірпік қағу сияқты фактыларды негізге ала отырып, рефлекс туралы гипотеза шығарды. Оның ойынша, рефлекс дегеніміз мида "жануарлар рухының" бір нервтен екінші нервке механикалық өтуі болып табылады. "Жануарлар рухы" өте кішкентай және жеңіл қозгалғыш бөлшектер. Нәрсенің жылтыраған бетінен жарық сәулесі қалай шағылысатын болса, мидан бүл жеңіл бөлшектер солай шағылысады.
Бүл идеяны кейін Чех анатомы және физиологі И.Прохаска дамытгы. ХҮІІІ-ғасырда ағылшын Р.Уитг бақаның миын алып тастағаннан кейін, оның терісін тітіркендіргеннен белгілі қозғалыстар алған. Бүл қозғалыстар жүлынды бүзған кезде тоқтаған. Бірақ, бүл бақылаулар кейін, орталыққа тебетін және орталықтан тебетін нервтер ашылған соң гана рефлекс туралы ілімнің негізіне алынды.
М.В.Ломоносов 1711-1765. ХҮІІІ-ғасырдың 40-жылдарында зат йен қозғалудың сақталу заңын тапты, материя қүрылысының кинетикалық теориясын негіздеді: жылуды молекулалардың қозғалуының нәтижесі деп білді. Ол 1748 - жылы металдар тотыққан кезде ауадан белгілі бір зат қосатындығын, ауаның бірнеше газдар коспасы екенін тапты. 30 жылдан кейін таза оттегі бөлініп алынды және Лавуазье тыныс алу дегеннід өзі денедегі органикалық заттардың отгегімен тотығуы екендігін айтга. Лавуазье мен Лаплас органикалық заттар денеде тотыққан кезде бөлінетін жылуды өлшеу арқылы, тотыгу процесі "көмірлі қосылыстар" организмде тотыққанда да я болмаса оларды сыртта жаққанда да бірдей шамалы жылу беретіндігін тапты. Сөйтіп, өлі табиғат пен тірі табиғатта жүріп жатқан процестердің арасында байланыстыц барлығы табыдцы.
ХҮІІІ-ғасырда тканьдардың тітіркенгіштігі туралы ілім де туды. Қүсқанада терісі сыпырылып алынған малдардың жүрегін бөліп алғанда, ол біразға дейін жүмыс істейтіндігі, белгілі нервті қысса я кессе, со л нервпен жалғасқан еттің жиырылатындыгы табылған.
1822 - жылы француз физиологі Ф.Мажанди 1785-1855 сезгіш және қозғағыш нервтердің бір-бірінен бөлек талшықтар екендігін дәлелдеді.
ХІХ-гасырдың 20-жыддарында Флуранс үлкен ми сыңарларынан жарты щарларынан айырылган кептердің сыртқы ортаның өзгерістеріне бейімделе алмайгындығын байқаған. Ал Легаллуа 1812 үлкен жарты шарларды алып тастап, бірақ сопақша ми мен жүлынның кеуде бөлімін қадцырса, тыныс алу қозғалыстарының тоқталмайтындығын аныктады. Бүл тәжірибе әртүрлі функциялардың орталықтары туралы ілімнің негізіне алынды. 30-жылдары ХІХ-ғ. И. Мюллер мен Маршалл Голл Сеченов пен Павловка дейінгі рефлекторлык теорияны жасады.
Физиология гылымы тек XIX ғасырдың 2-жартысынан бастап қана тез дами бастады. Табигат тану ғылымындагы үш үлы жаңалық: энергияның сакталу заңы, клеткалық теория және Дарвиннің эволюциялық ілімі - сол кездегі биология пәндерінің тез дамуының негізі бодцы.
Клод Бернардың, Гельмгольщің, Дюбуа-Реймонның, Людвигтің т.б. ашқан жаңалықтары физиологияны жаңа фактылармен байыгты. Бүл кездерде орыс оқымыстыларының да физиологияға қосқан үлестері көп болды. АМ.Филомафитский 1807-1849 қан қүю мен наркоз қолдануды зерттей бастады. В.А. Басов 1-рет фистула қою операциясын жасады. АИ.Бабухин нерв талшығының козуды екі багытга өткізетіндігін тапты. И.Ф.Цион мен Людвиг қан қысымының бір қалыптылыгын сактауда маңызы күшті депрессорлық нервті апггы. Ф.В.Овсянников сопақша мида сосуд тамыр қозгайтын орталықтың барлыгын тапты. Н.АМиславский тыныс алу орталыгының ерекшеліктерін ашты, В.Я.Данилевский ең 1-рет орталық нерв жүйесінде электр тербелістерінің барлыгын тапты, АЯ.Кулябко өлген баланың жүрегін тірілтті.
Ресейде физиологияның дамуы, орыс физиологиясының атасы - И.М. Сечено втың атымен тыгыз байланысты. И.М.Сеченовтың ең бірінші жүмыстары қатты мае болу мен оган байланысты қанның газын зерттеуге арналды. Ол газды анализдауга - арналган абсорбциометр деп аталатын приборды жасады. Бүл багыттагы зерттеу жүмыстары көмірқышқылын қанның ерітуі, байланыстыруы және тасуы мәселелерін анықтауда көптеген жаңалықтар әкедці. Ол көмірқышқылын тасуда гемоглобиннің алатын ролін анықтады. И.М.Сеченов, сонымен катар, нерв қозуының химиялық жолмен берілу мүмкіндігі туралы болжау айтушылардың бірі болды. 1884-жылы "Физиологиялык очерктер" деп аталатын кітабында ол "етгер мен нервтерде ерекше түрақсыз қосылыстар пайда болады. Олар еттің жиырылуын және нерв арқылы қозудың берілуін қамтамасыз етеді", - деп жазды.
Ол орталық нерв жүйесіндегі электр тербелістерін зерттеп, сопақша мидағы мүндай тербелістердің периодты екендігін анггы. Сеченов, сонымен қатар, орталық нерв жүйесіндегі суммация құбылысын анггы.
Оның жаңалықтарының ішіндегі ең маңыздысы - орталық нерв жүйесіндегі тежелу құбылысын табуы. Бақада жүргізілген тәжірибелерінде, ол, егер мидың адцыңгы бөлімдері алынып тасталғаннан кейін, көру төміешіктерін химиялық жолмен тітіркендірсе, бүгілу рефлексінің уақытының үзаратынын байқаган. Сөйтіп, егер Сеченовке дейін галымдар орталық нерв жүйесінде тек қозу процесін ғана байқаған болса, енді нерв жүйесі туралы ілім өзінің негізіне қозу және тежелу туралы теорияны алатын болды. Сеченов өзінің орталық нерв жүйесінің кызметі туралы көзқарастарын 1863 - жылы басылған "Ми рефлекстері" деп аталатын кітабында жазды.
Сеченов өзінің гылыми жаңалықтарымен қатар үлкен физиологиялык мекгеп ашты. Оның оқушыларының ішінен Н.Е.Введенскийдің, В.Ф.Веригоның, И.ЛКравковтің, АФ.Са- мойловтың, М.Н.Шатерниковтың т.б. атгарын атауға болады.
Н.Е.Введенский телефон түтігі арқылы нерв бағаны мен етте әрекет тогын тындаған. Ол қозу және тежелу процесін бір процестің екі стадиясы деп қарап, олардың бірлігін тапты. Введенскийдің оқушысы А.А.Ухтомский орталық нерв жүйесінде белгілі жағдайларда туатын доминанта ошагы билеуші козу ошагы туралы ілімді жасады.
Физиологияның дамуында аса көрнекті роль атқарған орыстың үлы ғалымы - И.П.Павлов болды 1849-1936 ж.ж. Огкен гасырдың 70-жылдарында қан айналуды, әсіресе ас қорытудың жүрісін дені сау организмде үзақ уақыт бақылауға мүмкіндік беретін жаңа әдісті тапты. Ол организмнің түтастығын бүзбай, оның денсаулыгына зиян келтірмей-ақ белгілі бір орган жүмысын зерттеу үшін ерекше операция жасау жолдарын үсынды. Ac қорыту физиологиясындагы айрықша жаңалықтары үшін И.П.Павловқа 1904 жылы Халықаралық Нобел сыйлыгы берілді.
Бүкіл организмдегі әрбір қүбылыс оның сыртқы ортамен қатынасына байланысты. Жогары сатылы жануарларда оның сыртқы ортамен барлыққатынастары және организмдегі барлық функциялардың бір-бірімен байланысы олардың нерв жүйесінің қызметіне сәйкес жүріп отырады. Осыған байланысты эволюциялық даму барысында нерв жүйесінің алдыңгы бөлімі күрделеніп, жоғарыда айтып отырған байланыстарды орындауда атқаратын рөлі күшейе түседі. Жоғары сатылы омыртқалы жануарларда бүл рөлді ми қыртысы атқарады. Олай болса, түтас организмнің қызметін толық білу үшін, ондағы болатын әрбір физиолошялық процесті нерв жүйесімен байланысты қарау керек. Сондықтан да Павлов өзінің зертгеулерінде белгілі бір қүбылыстың әруақта нерв механизмін анықтауга баса көңіл бөліп отырды. Яғни Павлов физиологияда нервизм багытын тудырды. 1883 - жылы нервизм туралы былай деп жазды. "Нервизм дегеніміз - нерв жүйесінің әсерін организмнің барынша көп қызметіне таратуға үмтылатын физиологиялык бағыт". Павлов, Полное собр. Соч. Т-І, стр.197.
Сеченов қалыпгастырған, организм кызметіне сыртқы ортаның ететін билеуші әсері туралы идеяны дамыта отырып Павлов рефлекс туралы ілімді жаңа сатыға көтерді. Ол рефлекс арқылы жогары нерв жүйесінің барлық жақтарын зерттеуге болатындыгын дәледцеді. Тәжірибе жасау арқылы ми қыртысының қатысуында орындалатын шартты рефлекстердің ерекшеліктерін көрсетгі. Шартты рефлекстер организмнің өмір сүру барысында пайда болады. Бүлардың көбеюі организмнің сыртқы ортамен қатынасының күрделенгендігін және оның әртүрлі жаңа туған орта әсерлеріне тез бейімделе алатындығын көрсетеді.
XX - гасырдың екінші жартысында физиология гылымының дамуына ат салысқан көрнекті галымдар қатарында, кезінде СССР Ғылым Академиясының физиология институтын И.П.Павловтан кейін басқарган академиктер КМ.Быковты, В.Н.Черниговскийді, сондай-ак академиктер Л.А.Орбелиді, И.С.Бериташвилиді атауга болады.
Л.А.Орбелв - эволюциялық физиологияның негізін қалаушылардың бірі. Ол симпатикалық нерв жүйесінің адаптациялық-трофикалық қызметі туралы теорияны жасады. П.К.Аяохян - организмнің барлық мақсатгы іс-өрекетгерінің механизмін түсіңдіруге арналған функционалдықжуйе теориясын жасады. К.М.Быков - ми кыртысы мен ішкі органдар арасындагы екі жақта буланые принципіне негізделген кортико-висцералъдық теорияны ұсынды. Ц.Н.Черниговский - организмдегі барлық тканьдер мен органдарда механо және хеморецепторлар болатындығын дәлелдеді. И.С.Бериташвили мидагы қозу иррадиациясының қатарласа қабаттаса жүретіндігі туралы заңцы, тежелудің дендриттің теориясын, ми қыртысындағы тура және кері байланыстар түзілетіндегі туралы теорияны жасады. Ол бейнелер образдар багытгап отыратын іс-әрекеттер - психонервтік әрекеттер туралы теорияны үсынды. В.В.Парин - жүрек-қан тамыры жүйесін ретгеуді зерттеді Парин рефлексі; ол космостық физиологияның негізін қалаушылардың бірі. Қазақстанда физиология ғылымы А.П.Полосухин атымен тығыз байланысты. Ол Қазақстан Ғылым академиясындағы физиология институтының алғашқы директоры болды. Қан және лимфа айналу саласындағы жүмыстардың жетекшісі болды. Н.О.Базанова ауыл шаруашылық малдарының ас қорыту ерекшеліктерін зерттеді. Бүл салада К.Т.Ташенов жемісті жүмыстар жүргізді. Лактация физиология-сының Қазақстандық үйымдастырушысы Х.Д.Дүйсенбин болды.
Биологиялык гылымдардың негізгі бір тармагы ретінде физиология көптеген гылыми пәндермен байланысады. Мәселен, тканьдар мен органдардың қүрылысын зерттейтін анатомия және гистология; сондай-ақ физика және химия. Себебі, физиологияның негізгі мақсаты организмде жүретін процестерді жан-жақты зерттеу болса, осы физиологиялык функциялардың негізінде жататын физикалық және химиялық зацдылықтарды білудің маңызы зор. Бірақ та физиологиялык процестерді физика мен химияның заңдарына теңестіруге болмайды. Олар эволюция процесінде пайда болган биологиялык зандарга багынады.
Организмдегі химиялық процестерді зертгейгін физиологияның бір бөлімі - биохимия деп аталатын жаңа гылым тарауына айналды.
Ғылыми пән ретінде физиологияның өзі өмірге практика мен медицинаның қажеттілігінен тугандықтан, оның клиникамен қандай байланысының барлыгы айтпаса да белгілі. Клиникада байқалатын кейбір аурулар бір органның қызметінің тоқтауы я бүзылуы т.б. жеке органдардың организмдегі физиологиялык рөлін анықтауга көмектеседі. Тәрбиені мақсатты және жүйелі жүргізу үшін педагогтар мен психологтар адамдағы функциялар ерекшеліктері мен зандылықтарын білуі керек.
Физиологияның дамуы барысында одан өз адцына пән болып бірнеше тармақтар бөлініп шықты. Бүл түрғыда, әдетте, жалпы және бшімдер физиологиясын, салыстырмалы және эволюциялық физиологияны, сондай-ақ арнайы қолданбалы физиологияны және адам физиологиясын ажыратып атайды.
Жалпы физиология - әр түрге жататын организмдерге ортақ бола алатын процестердің табиғатын, сондай-ақ организм мен оның қүрылымдарының сыртқы орта әсерлеріне туатын реакцияларының зандылықтарын зертгейді. Осыған орай биологиялық мембраналардың, клеткалардың, тканьдардің жалпы қасиетгері, қозғыштық, жиырылғыиггық, тітіркенгіжгік, тежелу, энергиялық және метаболикалық процестер зерттеледі.
Бөаімдер физиологиясы - тканьдер ет, нерв т.б., органдар ми, жүрек, бүйрек, т.б., жүйелер ас қорыту, қан айналу, тыныс алу, т.б. функцияларын зертгейді.
Салыстырмалы физиология - жануарлар дүниесінің әртүрлі өкілдеріндегі белгілі бір функциялар үқсастықтары мен олардыц айырмашылықтарын анықтау арқылы табылган өзгерістердің немесе жаңа пайда болған белгілердің себептері мен жалпы зандылықтарын зерттейді.
Эволюциялық физиология - адам мен жануарлар онтогенезі мен филогенезінде пайда болатын, дамитын жэне калыптасатын физиологиялык функциялардыц жалпы биолошялық занды-лықтары мен механизмдерін зертгеп білуді міндет, максат етеді.
Арнайы қолданбалы физиология - организмдегі функциялар озгеру зандылықтарын оның спецификалық әрекетіне, практикалық мақсаттарга немесе нақты өмір сүру жагдайларына байланысты зерттейді- Практикалық түргыдан ауыл-шаруаиіылық малдары физиологиясының айтарлықтай мацызы бар. Арнайы физиология проблемаларына кейде авиациялық, космостық, суасты физиологиясын т.б. жаткызады.
Адам физиологиясыныц міндеттері түргысынан алганда мыналарды ажыратады:
1. Авиациялық физиология - авиациялық үшулардыц адам
организміне ететін әсерлерін зертгеу аркылы ушкыпггагты
түрлі зиявды факторлардан қорғаудың әдістері мен тәсілдерін табуға көмектеседі.
Әскери физиология - оқу-әскери, әскери жағдайларда функциялар реттелу зандылықтарын зертгейді.
Жас физиологиясы - органдар, жүйелер және организм функцияларының ұрықтанудан бастап өлгенге дейінгі аралықтагы онтогенезде қалыптасу және жетілу, әлсіздену ерекшеліктерін зерттейді.
Космостық гарынггық физиология, гарышқа үшу кезінде эсер ететін факторларга салмақсыздық, гиподинамия, т.б. байланысты организмде байқалатын өзгерістерді зертгеп, зиянды әсерлерден қорганудың әдістері мен тәсілдерін табуга көмекгеседі.
Клиникалық физиология - организмде патологиялық процестер пайда болып, дамудың барысында физиологиялык функцияларда байқалатын өзгерістер сипаты мен ерекшеліктерін зертгейді.
Психофизиология - қабылдау, есте сақтау, ойлау, көңіл-күй өзгерістері эмоция т.б. психикалық процестер барысында байқалатын физиологиялык функциялар өзгерістерін объективті түрде тіркеп, зертгейді.
Спорт физиологиясы - түрлі жаттыгулар мен жарыстар кезінде организмдегі функциялар өзгерістерініц зандылық- тарын зерттейді.
Ецбек физиологиясы - адамның ецбек етуі кезіндегі физиологиялык функциялар өзгерістерін, олардың реттелу ерекшеліктерін зерттеу арқылы жогары жүмыс қабілетін мейлінше үзақ сақтауга мүмкіндік беретін әдістер мен тәсілдерді табуга көмектеседі.
Экологиялық физиология - түрлі климатгық-географиялық жагдайларга, нақты өмір сүру ортасына байланысты адамныц тіршілік әрекетгеріндегі ерекшеліктерді зертгейді.
I ТАРАУ
ІШКІ СЕКРЕЦИЯ БЕЗДЕРІ
Адам мен жануарларда зат алмасудың нәтижесінде нерв жүйесінің әсерімен біраз жогары физиологиялык активті белсенді химиялық қосылыстар түзіледі. Бүл затгар организмнің өсуіне және дамуына қатысады да, оның органдарының атқаратын қызметі қалыіггы жүруіне себін тигізеді. Физиологиялык активті заттарды өзінен болетін арнайы бездер немесе органдар тарихи дамудың нәтижесінде жетіледі. Алгашқы кезде, пайда болтан акгиваторлар бір-біріне жақын орналасқан бір клеткадан екіншісіне таралып отырган. Бүл қозуды өткізудің тарихи жагынан филогенетикалық алғанда ең ерте формасы болып табылады. Даму барысында белгілі бір органга эсер ететін активаторлар сол органның қасында емес, көп қашықтықта пайда болады да, қан немесе лимфа жүйесі арқылы тиісті органга жеткізіледі. Мүндай активаторларга ішкі секреция бездерінде жасалатын түрліше затгар жатады. Бүлар - арнайы химиялық коздыргыштар. Олардыц пайда болтан орнына, таралу жолына, химиялык қүрылысына және әрекет ету сипатына қарамастан, бір гана жалпы биологиялық зандылықпен бірігеді, олар организмнің дамуына қатысады және оның негізгі органдарының қызметін реттейді. Ішкі секреция туралы ілім - эндокринология - физиологияның тамаша жетістіктерінің бірі. Ішкі секреция деп, бездің секретініц тікелей ішкі ортага - қанга, лимфага, жүлын сүйықтыгына түсуін айгады. Сондықтан ішкі секреция бездерін эндокриндік органдар деп атайды. Бүларга қарама-қарсы, сыртқы секреция бездері болады. Мысалы: сілекей, тер, қарын, т.б. бездері; олар секреттерін белгілі бір қуысқа арнайы өзектер арқылы бөліп шыгарады. Ал ішкі секреция бездерінде мүндай өзектер болмайды. Бүл бездердің қүрылысы әр түрлі, бірақ олардыц барлыгында қабыргасы оте жүқа қан тамырлар жүйесі жиі орналасады. Сыртқы секреция бездерінің секреттерінен өзгеше, ішкі секреция бездерінің өнімдерін гормондар гормао- қозгаймын, қоздырамын деген сөз деп атайды. Егер ішкі секреция үгымын кең пайдалансақ, кез-келген орган белгілі бір затгы қанга боле алады. Ағылшын физиологтары Бейлисс және Старлинг XX ғасырда секретчнді тауып, осындай затгардың бәрін гормондар деп атауды ұсынды. Ең басты ішкі секреция бездеріне - гипофиз, үйқы безі, бүйрек үсті бездері, қалқанша безі, қалқан серік безі, жемсау төс асты, айыршық безі және эпифиз т.б. жатады. Үйқы безі мен жыныс бездері әрі ішкі секрециялық, әрі сыртқы секрециялық қызмет атқарады. Гормондар арқылы түрлі органдар бір-бірімен байланысады. Олар өте аз мөлшерде эсер етеді де энергияның әсерінен бүзылмайды және ткань түзуге пластикалық материал ретінде қатыспайды. Айтқанымызды мынадай мәліметтермен дәлелдеуге болады. 1 ір. инсулин гормоны 125 мың үй қоянының қанындагы глюкозаны азайта алады; бір гр. адреналин 100 млн. көлбақа жүрегінің согуын жақсартады; 1 ір. фолликулин 10 млн. піштірілген тышқанның күйлеу күйін тудыра алады. Организмде тек гормондар гана жаеайтын органдардан бездерден басқа, белгілі бір органдардыц арнайы эндокриндік тканьдері инкреторлық клеткаларының шогыры осы қызметгі атқарса, ондагы клеткалардың келесі тобы эндокриндік емес қызмет атарады. Мәселен, жогарыда аталған үйқы безіндегі Лангерганс аралшықтары инсулин гормонын жасайды, ал басқа маманданган клеткалар тобы панкреатгык без ас қорыту сөлін жасап шыгарады. Келесі бір органдарда кейбір клеткалар өзінің негізгі қызметімен қатар эндокриндік кызмет те атқара алады мысалы, жүрекшенің миокардиоцитгері жиырылгыштық қасиетпен бірге ерекше атриопептид -натриуретикалық гормон да жасайды.
Гормондық ретгеу кез-келген басқа реттеу жүйелері сияқты, арнайы звенолардан қүралады. Мәселен, онда басқарушы аппарат, ақпаратгы тура және кері жеткізетін каналдар, ақпаратты беретін сигналдар, атқарушы органдар немесе басқарылатын обьекгілер болады. Міне осы звеноларды біріктіріп гормондық ретгеу жүйесінің қүрылымдық- функционалдық үйымдасуы деп қарау керек 1-сурет.
с
Экстероцепторлар
т
Интероцепторлар 1
Жалпы басқару звеносы (ОНЖ)
Басқарудың гумораль- дық звеносы (Гипофиз)
Синтез
I!
^Секреция J
Тасылу
Депо
Метаболизм
{
Шыгару звеносы
Эффектор звеносы
1-сурет. Жалпы гуморальдық реттеу жүйесінің звенолары. Үзіліссіз түтас стрелкалар - тура байланыстар, үзілісті штрихты сызықтар - кері байланыстар.
Енді осы жүйенің жеке звеноларына қысқаша түсінік берейік. Келтірілген схемадан көрініп тұрғанындай, эндокриндік бездер қызметі екі жолмен басқарылады. Бірі - орталық нервжүйесінің қүрылымдары арқылы бірденнен іске асады. Мүнда нерв импульстері гормон жасайтын синтездейтін және бөлетін эндокриндік қүрылымдарға тіхелей беріледі. Бүл жолды нервтік, цереброгландулярлық ми-без немесе парагипофиздік гипофизден тыс деп атайды. Барлық дерлік эндокриндік клеткалар қызметіне бүл механизм ортақ. Екіншісі гуморалдық. Мүнда орталық нерв жүйесінің реттеушілік әсері түрлі эндокриндік клеткаларға гипофиз арқылы беріледі. Осыдан оны церебропитуитарлық ми-гипофиз немесе гипофизарлық деп те атайды.
Бүл жолмен гипофизде жасалатын троптык, деп аталатын арнайы гормондар әрекетінен қызметін өзгертетін эндокриндік бездер қалқанша без, бүйрек үсті безінің қыртысы басқарылады. Бүлардан басқаша, кейбір эндокриндік клеткалар қызметін басқарудың негізгі жолы - кері байланысқа негізделген жергілікті өздігінен реттелу болып есептеледі. Мысалы, Лангерганс аралшықтарында жасалатын, қандағы қант мөлшерін реттейтін гормонның секрециясы қандагы глюкоза шамасына орай; паратирин, кальцитонин гормонда- рының секрециясы қандагы кальций мөлшеріне байланысты өзгереді. Мүндайда нейро-гуморальдық басқарудың звенолары тек жергілікті өздігінен реттелуді күшейтеді немесе әлсіретеді.
Эндокриндік функцияларды басқарушы орталық қүрылым- гипоталамус. Орталық нерв жүйесінің бүл болімі басқарудың екі жолын да нервтік пен гипофизарлық іске асырады. Гипоталамустың нейро-секреторлық деп аталатын арнайы клеткалары ретгеуші пептидтер-нейрогормондар синтездеп, боле алады нейросекреция. Ендеше бүл клеткаларда нервтік әрекет потенциалын тудырушы және секреторлық гормон жасаупшлық қызметтер сиысқан. Сондықтан да функцияларды нейро-гуморальдық механизм арқылы басқара алады.
Эндокриндік клеткалар жасайтын гормондар химиялық табигаты түргысынан үш топқа жатады:
Амин қышқылдарының туындылары тиреоқцты гормондар, адреналин, эпифиз гормондары.
Пептидті және белокты қосылыстар гипоталамикалық нейропептидтер, гипофиз, аралшық без, қалқан серік безі гормондары.
3. Стероидтылар бүйрек үсті безінің қыртыс қабатының, жыныс бездерінің гөрмондары және бүйректе жасалатын гормон-калыщгриол.
Гормондар синтезделуі үздіксіз жүреді. Синтезделу қарқыны мен секреция бөлініп шығу қарқыны өзара байланысты. Клеткадан секрециялану өссе синтезделу де өседі және керісінше.
Эндокриндік без ткані өзінде жасалган гормон үшін депо рөлін де атқара алады. Мәселен, бүйрек үсті безінің ішкі ақшыл, ми қабатындағы маманданған дәндер гранулалар, қалқанша бездің фолликудцарындагы көпіршіктеріндегі коллоид осындай қүрылымдар. Деподагы гормондар белоктармен, макроэргиялық фосфаттармен, нуклеопротеид- термен немесе металдармен байланыс түзген формада болады. Кейбір гормондарды мысалы, катехоламиндерді, оларды жасамайтын ткань клеткалары қаннан өзіне сіңіріп алып та тиісті уақытқа сақтап түра алады.
Гормондар өздерін таситын ішкі ортада қанда, лимфада, ткань сүйықтыгында бос күйінде және байланысқан күйде болады. Оларды байланыстырып тасуга плазма белоктары, эритроциттер, тромбоциттер қатысады. Қанның гормондық белсенділігі бос күйіндегі шрмон мөлшеріне байланысты.
Гормон метаболизмінің қарқынын оның жартылай ыдырау уақытын Т [1]2 ягни тиісті мөлшерінің екі есеге азаю уақытын табу арқылы анықтайды. Мүндай уақыт әртүрлі гормондарда түрліше. Мысалы, катехоламиндерде бүл көрсеткіш 0,5-2 мин. аралыгында, ал тироксинде торт тәулікке дейін созылады. Метаболикалық түрленістер барысында жаңа ақпаратгақ молекулалар түзіле алады. Өйткені бүлардың оздеріне тән метаболикалық, физиологиялык ерекшеліктері болады. Мысалы, тироксиннің деиодталуынан пайда болатын үшиодтирониннің физиологиялык белсенділігі тироксиннен әлдеқайда күшті болады. Гормондар метаболизмі ферментгер әсерінен эндокриндік бездердің өздерінде, бауырда, бүйректе, сондай-ақ эффекторлық органдарда жүреді.
Жасалган гормондардың дер кезінде денеден шыгарылып отыруының да үлкен маңызы бар. Егер, мәселен, бір гормонның бауырда болуга тиісті өзгерістері кемісе, әрі оның сыртқа шығарылу процесі әлсіресе, оның тиісті тканьге әсері шамадан тыс күшейеді. Мүндайда сол гормонның синтезі мен секрециясы озгермеуі де мүмкін.
Гормондар метаболштерінің копшілігі сыртқа бүйрек арқылы шыгарылады. Осыган орай, олардың несеп зәр қүрамындағы мөлшерін анықтау арқылы белгілі бір бездін қызметін багалауга да болады. Бүйректен басқа, аталған өнімдерді сыртқа шыгаруга тер бездері, ас қорыту бездері, бауыр от түрінде қатысады.
Эффекторлық звенода гормондық реттеудің биохимиялық және физиологиялык көріністері іске асады. Эффектор клеткалары кез-келген гормон әсерін қабылдамайды. Ол тек өзіне тиісті гормонды "таниды" және гормон да өзінің тасылуының барысында өзіне керегін "іздейді", "табады". Ендеше әр гормонның өзінің "нысана-клеткасы", "нысана - органы" болады. Бүл өзара байланысты екі жақты күрделі процестің мәнісі мынада. Гормон молекуласында арнайы қызмет атқаруга маманданган топтар - гаптомерлер болады. Мәселен, оның бірі гормонга тән болатын спецификалы ерекшелікті анықтайды, екіншісі - оның белсенділігінің деңгейін анықтайды, үшіншісі - нысана іздеуші, т.б. Ал эффекгор клеткасының мембранасында өзіне тиісті гормонды "танитын" рецептор болады. Бүл рецептор - белокты макромолекуладан қүралады. Осы макромолекуланың арнайы бөлімі тобы тиісті гормонның "нысана іздеуші" гаітгомерімен изоморфты болады. Сол себептен де бүлар бірін-бірі "таниды", бір-бірімен "табысады" ягни өзара әрекетгесуге түсіп, гормон- рецепторлық кешен түзіледі.
Гормондар эсер етуініц түрлері, жолдары және механизмдері
Гормондардың организмдегі әрекетінің бес түрін ажыратады. Олар: метаболикалық, морфогенетикалық, кинети- калық, корригациялаушы түзету енгізуші, реактогендік. Енді осыларды қысқаша жеке-жеке қарастырайық. 1. "Нысана - тканьдегі" зат алмасу процесінің өзгерістерін үш түрлі гормондық әсерлер іске асырады. Біріншіден, гормондар клетка мен оның оргоноидтары мембранасының өткізгіштігін өзгертеді. Осыдан түрлі молекулалардың, ферментгердің, иондардың және метаболиттердің тасымалдануына керек жагдайлар өзгереді, ақырында клеткадағы метаболизмнің барлық түрлері өзгеріске түседі; екіншіден, гормондар клеткадағы ферментгер белсенділігін өзгертеді. Бүл олардың қүрылымы мен конфигурациясының өзгеруінен, кофактор- лармен байланыстың жеңілдеуінен, фермент молекулаларының ыдырау қарқынының азайып-көбеюінен, проферменттер белсенділігінің кеміп-күшеюінен көрінеді. Үшіншіден, гормон - дар клетка ядросының генетикалық аппаратына тікелей немесе жанама жолдармен эсер ету арқылы ферментгер синтезін жандандыра немесе баса алады.
Морфогенетикалық эсер клетканың генетикалық аппаратында және зат алмасуда жүретін өзгерістер нәтижесінде пішін түзілу, жіктелу дифференцировка, қүрылымдық элементтер өсуінен көрінеді.
Кинетикалық эсер белгілі бір қызметтің, орган әрекетінің іске қосылуынан корінеді. Мәселен, адреналин бауырдагы гликогеннің ыдырауына, қанга глюкозаның түсуіне себепші; окцитоцин - жатыр етінің жиырылуын тудырады.
Корригациялаушы эсер - қызмет атқарып түрган органның жүмыс қарқынын кемітуден немесе өсіруден көрінеді. Мәселен, адреналин бауырдагы гликогеннің ыдырауын жақсартса, инсулин оның гликоген жасау қызметін жақсартады.
Ерекше ескеретін жәй, гормон әсерінің шамасы, багыты әу бастагы куй ережесі арқылы анықталады. Бүл ереже бойынша, гормон тудыратын эффект гормон қасиеті мен мөлшеріне гана емес, сондай-ақ клетка мембранасындагы рецептордың қасиеті мен санына да байланысты.
Реактогендік эсер тканінің сол гормонга, басқа гормондарга, нерв импульсін жеткізуші медиаторларга жауап беру қабілетінің реактивтік деңгейін озгертуден корінеді. Мысалы, кальций реттеуші гормондар нефронның дистальды бөлімінің вазопрессин әсеріне сезгіштігін томендетеді, фолликулин прогестеронның жатырдың кілегей қабыгына әсерін күшейтеді. ^цреналиннің әсері іске асу үшін кортизолдың глюкокортикоидтың азгана мөлшерінің қатысуы керек пермиссивтік-шешуші фактор - әсері.
Гормондардың эсер ету механизмінің баламалы екі жолы бар деп есептеледі. Бірі - клетка мембранасы арқылы өте алмайтын немесе өтуі қиын пептидты гормондар мен катехоламиндер үшін; екіншісі - мембрана арқылы өтіп, клетка цитоплазмасындағы рецепторлармен өзара әрекеттесу нәтижесінде өз әрекетін іске асыратын стероидты гормондар мен қалқанша без гормондары үшін. Бірінші жағдайда, пептидты, белокгы гормондар және катехоламиндер клетка мембранасының сыртқы бетіндегі спецификалық рецептор - лармен гормон-рецепторлық кешен түзеді. Бүдан әрі осы кешеннің әрекетінен өз қызметін цитоплазмада, ядрода және органоидтарда іске асыратын ягни гормондық ретгеуші эффект тудыратын соңгы екінші қатардагы аралық қвсылыстар посредники пайда болады. Мүндай соңғы аралық қосылыстардың торт жүйесі белгілі: 1. Аденилатциклаза - циклды аденозин-моно-фосфат ц. АМФ; 2. Гуанилатциклаза - циклды гуанозин-моно-фосфат ц.ГМФ; 3. Фосфолипаза С - инозитол-үш-фосфат ИФ3; 4. Ионданган кальций.
Атажан жүйелер әрекетінің күрделі механизмге негізделгеніне көз жеткізу үшін бірінші жүйе туралы толыгырақ сөз етейік.
Аденилатциклаза - ц.АМФ жуйесі. Клетка мембранасындагы аденилатциклаза ферменті - белсенді және белсенді емес деп аталатын екі формада бола алады. Аденилатциклазаның белсенді күйге өтуі гормон-рецепторлық кешен әсерінен жүреді. Өйткені бүл кешен гуанил нуклеотидініц ГТФ ерекше ретгеуші стимулдаушы белокпен GS-белокпен қосылуын іске асырады. Бүдан соң GS-белок әсерінен аденилатциклазага магний Mg қосылады. Осыдан аденилатциклаза белсенді күйге көшеді. Аденилатциклазаныц әсерінен АТФ тен Ц.АМФ түзіледі. Ал бүл өз тарапынан клетка цитоплазмасындагы протеинкиназаныц екі типінің белсенділігін арттырады. Бүлардыц әсерінен клетка ішіндегі көптеген белоктардыц фосфорлануы жүреді, осыдан мембрана өткізгіштігі, ферментгер саны мен белсенділігі өзгереді. Басқаша айтқанда, клетка ішінде кәдімгі гормондар тудыратын метаболшсалық әрі осыган орай функциональдық өзгерістер жүреді 2-сурет.
с
Го]
V
рмон
С \
Рецептоі
GI-белок + [;]
' N
Гормон
г
Рецептор
GS-белок
\
ГТФ
-
Mg
V
ГТФ -- ГДФ
Аденилатциклаза активтенуі
Аденилатциклаза тежелуі
Фосфодиэстераза
цАМФ
АТФ+Н20
Аденозин- 5-монофосфат 3
Протеинкиназала] і акгивтенуі
Кальций Кальмодулин,
рансметилазалар) (Аденозин активтенуі
Ьелоктар фосфорлануы
Қосылыстар' метидценуі ,
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Метилдену тежелуі
L
J I
Метаболизм және клетка функциялары
2-сурет. Гормондық әрекеттің аденилатциклаза - Ц.АМФ жүйесі арқылы іске асу механизмі. Түсіңдірме мөтінде.
Протеинкиназалар белсенділігін артгырудан басқа, ц.АМФ- тің клетка ішіндегі жүргізетін өзгерістері тагыда үш механизм арқылы орындалады. Оның бірі - кальций-кальмодулин жүйесі; екіншісі - грансметилаза жүйесі және үшіншісі - аденозин - 5 - монофосфат - аденозин. Трансметилаза жуйесі ДНК-ны, РНК- ның барлық тиіггерін, хроматин мен мембрана белоктарын, сондай-ак біраз тканьдік гормондардың, мембрана фосфоли- пидтерінің метилденуін қамтамасыз етеді. Бүдан пролиферация түлеу, жаңару, дифференцировка процестеріне, мембрана өткізгіштігіне және иондық каналдар қасиетгеріне шрмондық \ әсерлер іске асады. Әсіресе, гормондар молекулалары мен мембранадағы рецепторлық белоктар өзара әрекетгесуіне эсер етеді. Ерекше айтарлық нәрсе, аталған жүйелер ылғи бір бағыт- та, бір мағынада ғана әрекет көрсетпейді. Керек болғанда олар гормондық эффектіні тоқтатып та тастайды. Мәселен, ц. АМФ нің арнайы ферменті фосфодиэстераза аденилатциклаза - ц.АМФ-нің жүйесі тудыратын гормондық эффектіні тоқтата алады. 2-сурет. Өйткені ол ц.АМФ-ні гидролиздеп, бүдан аденозин-5-монофосфат түзіледі. Бүл өнім одан әрі ыдырап, клеткада аденозин пайда болады. Аденозин метилдену процесін күрт басып тастайды. Міне осыдан біраз гормондық әсерлерде озгеріс туады.
Кальций-кальмодулин жуйесі түзілуге керек ионданған каль - ций гормон-рецепторлық кешен түзілгеннен соц клетка ішіне клетка аралық ортадан түседі. Сондай-ақ ол ретгеуші белок G- ның қатысуында гормон-рецепторлық кешен әсерінен белсенді күйге көшкен мембрана ферменті фосфолипаза-С қызметіне де байланысты 3-сурет. Өйткені бүл фермент әсерінен мембрана фосфолипидтері гидролизденіп, бүдан екі соңғы аралық косылыс: инозитол-3-фосфат және диацилглицерол пайда болады. Міне осы инозитол-3-фосфат кальций иондарын клетка ішіндегі деполардан-эндоплазмалык ретикулумнан шығарады. Бүл аталған жолдармен цитоплазмага өткен кальций ет клеткаларында арнайы белок тропонин С мен, ал басқа клеткаларда арнайы белок - кальмодулинмен байланысқа түседі. Кальциймен байланысқан кальмодулин өзініц кецістіктік конфигурациясын өзгертеді де, көптеген протеинкиназалардыц белсенділігін осіреді. Бүдан белоктар фосфорлануы жүреді. Клетка ішіндегі кальцийдіц қысқа уақытқа көбеюінен түзілетін бүл кешен көптеген физиологиялык процестерге түрткі бола
Диацилглицерол
Инозитол-З-фосфат
Мобилизация Са
Протеинкиназа - ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
s^assses?^
НЫ Республикалық баспа JS.5(TM) ,K4jJ-, -- -
ISBN 5-8380-1834-8
НІИ
Пікір жазғаңцар: Х.Д.Дүйсенбин- биология ғылымдарының док-
торы, Үлттык Ғылым акаде- миясының корреспондент мүшесі, профессор
А.Аскарова - әл-Фараби атындағы ҚазҮМУ- дің адам мен жануарлар физио- логиясы кафедрасының меңгеру- шісі, биология ғылымдарынын. кандидаты
Баспаға Ы.Алтынсарин атындағы Қазактың білім академия- сының оку-әдістемелік кеңесі үсынған
ISBN 5-8380-1834-8 (C) Төленбек
(C) ЫАлтынсарин атындағы Қазактьщ білімакадемиясының Республика- лык баспа кабинеті, 2000
А Л Ғ Ы С Ө 3
Үсынылып отырған оқулық пединституггар мсм университеттердің биологиядан маман дайындайтмн факультетгері студентгеріне арналып жазылды. Бүл бөлімдс адам мен жануарлар физиологиясының жалпы курсмның висцеральдық жүйелерге қатысты тараулары ішкі сскрсңия бездері, қан, қан айналу, тыныс алу, ас қорыту, іат пен энергия алмасу, сыртқа шығару процестері және тері кызметі қамтылды. Сондай-ақ бірінші бөлімге Төленбек И.М. "Нерв жүйесінің физиологиясы", 1992, "Сенсорлык жүйелер анализаторлар физиологиясы", 1994 симагандықтан енбей қалган "Кіріспе. Физиология пәні, даму этаптары, зерттеу әдістері" деген тақырыпты осы бөлімге кіргізуге мәжбүр болдық. Бірінші бөлімнің материалдары екі оқу қүралы түрінде берілген болатын. Бірақ онда қарастырылған мәселелер толыгымен жогары оқу орнына арналган типтік багдарлама талаптары негізінде баяндалганын айтуымыз керек. Ендігі міндет, сол аталган оқу қуралдарын біріктіріп жоне физиология гылымының олар жарық көргеннен кейінгі жаңалықтары мсн уақыттың жаңа талаптары тұргысынан өндеп, толыктырып, оқулықтың 1-бөлімі деген атпен баспага үсыну. Егер осы жоспар іске асса, адам мен жануарлар физиологиясының жалпы курсы бас-аягы түгенделіп, ресми түрде университеттер мен пединститутгардагы биология мамандыгы бойынша жогары білім алуға тиісті студенттерге арналган алғашқы казак тіліндегі оқулық ретінде қызмет атқармақ.
нош. Алматы,
физиология ктеи", 1970.
43ИОЛОГИЯСЫ",
^робкова, М.,
і двух книгах. 91.
ах. Под.ред. іе жануарлар іцкого, М., Покровского Р.Шмидта и Р. Шмвдта и
Ішкі мүшелер висцеральдық жүйелеріне қатысты біраз материалдар бүдан ертерек жарық көрген оқу қүрадцарында Исмагүлова Ф.А., Төленбеков И.М. "Анатомия, физиология және гигиенаны оқытудың кейбір мәселелері", 1970; "Адам физиологиясы", 1985 баяндалған еді. Одан бергі өткен уақыт ішінде физиология гылымы жаңа көзқарастармен, теориялармен, басқа да мәліметгермен байыганы күмәнсіз екенін ескерсек, қазақ жастары үшін заман талабына лайықтанган жаңа оқулықты жазып, бастыру кезек күттірмейгін, шүгыл қажеттілік деп түсіну керек болар.
Оқулықты жазуда авторлар өздерінің ұзақ уақыт бойы 30- 40 жылға жуық жоғары оқу орындарында осы пәннен лекция және лабораториялық сабақтар жүргізудегі тәжірибесін, сондай-ақ халықаралық деңгейде қолданылып жүрген, басқа да елдерде жарық көрген кітаптар мен материалдарды пайдалавды. Баяндалган деректер ауқымы, жүйесі яғни оқулық мазмүны бүгінгі тадда ресми түрде қолданылып жүрген тшггік оқу бағдарламасы талаптарына сәйкестендірілген.
Әрине, окулықта тиісті мәселелер ылги да мүлтіксіз, ең жоғары тілек-талап деңгейінде жазылып, баяндалды деуден тартынамыз. "Көш жүре түзеледі" дегендей, окушы қауым өзі байқаған кем-кетіктерді хабарлап жатса, біздер оларды алгыс сезіммен қабылдайтынымызды алдын-ала айтқымыз келеді.
ТӨЛЕҢБЕК И.М.
К I Р I С П Е
Физиология пәні және оныц әдістері мен даму этаптары.
Физиология - "физис" - табигат, "логос" - ілім деген грек сөздерінен қүралады. Адам мен жануарлар физиологиясы осы организмдердід сыртқы қоршаган ортамен байланысы күйінде атқаратын қызметін зерттейді, олардың іске асу заңцылықтарын ашады.
Физиологиялық тіршілік әрекетінің негізінде физиологиялық процестер жатады. Физиологиялык нроцестер тірі материяда жаңа сапалы мазмүнга йе болатын онда жүретін физикалық және химиялық процестердің күрделі бірлігінің формасы. Физиологиялык процестер физиологиялык функцияларды қамтамасыз етеді. Физиологиялык функция - гірі жүйедегі әртүрлі бөліктердің, структуралық элементтерінің өзара әрекеттесуініц көріністері. Функция қызмет организмдегі, органдардагы, клеткалардагы зат алмасу процесінің орта жагдайыныц алуан өзгерістеріне бейімделуі барысындагы, әрі сол организмнің ортага белсенді ықпалы барысындагы өзгерістерінің нәтижесі. Функция деп жүйенің немесе органның спецификалық әрекетін айтады.
Физиологияныц негізгі міндеті - жануар және адам организмдеріндегі тіршілік процестерінің, мәселен нерв жүйесі мен басқа да жүйелер қызметгерінің спецификалық физиологиялык зацдарын одан әрі ашу, анықтау. Себебі, осы арқылы ол процестерді басқарудыц жетілген әдістерін табуга болады.
Физиология сөйтіп, тіршіліктіц мән-магынасын, оныц химиясы мен физикасын зерттеп білуге катысады.
Физиологияның өз алдына қоятын мақсаты: 1. Тірі организмдегі қалыпты функциялардыц іске асуыныц зақцарын қоршаган ортаныц үнемі өзгермелі және дамымалы жагдайларымен байланыстыра зертгеу; 2. Сол тірі организмдегі функциялардыц онтогенез және филогенез барысындагы дамуын әрі олардыц өзара байланыстарын зерттеу.
Физиологиялык процестерді зерттеудің әртүрлі децгейлері бар: молекулалық, мембраналық, субклеткалық, клеткалық, тканьдік, органдық, жүйелік және организмдік.
іаты,
огия
70.
ісы",
М„ игах. ,-ред. рлар
М., кого га и га и
Бүкіл организмнің өмір сүру қызметін білу үшін, ец бірінші рет, оныц жеке органдарыныц қызметін, олардыц бір-біріменжәне сыртқы ортамен қатынасын анықтау қажет. Бірақ, бүл жеке органдар қызметін зертгеу әруақта организмнің тіршілік ету ортасына байланысты жалпы өмір сүру қызметін толық білу мақсатына бағынып отыруы тиіс. Осындай синтездік физиология ғана организм функцияларын толық білуге және оны басқару әдістерін табуга мүмкіндік бере алады.
Организмде жүретін барлық процестер бір-бірімен өте тыгыз байланысып жатқандықтан, оларды зерттеуде көптеген қиындықтар кездеседі. Соңдықтан ондагы әртүрлі органдар жүмысын, оган организмде жүретін басқа процестердің ететін әсерін елемей зертгеуге үмтылушылық табиги нәрсе болып табылады. Осындай күрделі қүбылыстарды олардың жәй түріне айналдырып және оның әрқайсысын жеке-жеке зертгеу жолын анализ талдау жолы деп атайды. Бүган мысал организмнен бөлініп алынган белгілі бір органдардың жүмысына қоддан жасалган ортада бақылау жүргізу. Бірақ, мүндай зерттеу органдағы процестер сол орган қалыгггы организм денесінде түрганда қалай жүреді деген сүраққа жауап бере алмайды.
Бізді, сонымен қатар, вивисещиялық операция жасау тірідей кесу әдістемесі де қанагатгандыра алмайды. Себебі, мүнда орган қызметін бақылау қалыпты тіршілік ету ортасынан әлдеқайда алыс жатқан наркозбен үйықтатылган жануарлар денесіңде жүргізіледі.
Физиологиялык функцияларды аналитикалық әдіспен зертгеуді теріске шыгаруға болмайды. Бірақ, негізгі мақсат жартылай емес, бөлшекгенбеген , біртүтас жануар организмін зерттеу болуы тиіс. Орыстың атақты физиологі И.П. Павлов гылымга созылмалы үзақ уақыт бақылауга мүмкіндік беретін тәжірибелер жасау әдісін енгізді фистула қою әдісі деп те аталады. Мүндай тәжірибелер операция жасаудың барлық ережелерін сақтай отыріш операция жасалган және одан жазылган жануарларда жүргізіледі. Мүндай жануарлардыц дені сау және барлық органдар қалыпты қызмет атқарады. Сондықтан онда операция жасалган орган қызметіне таддау жүргізуге де және оны организмніц басқа функцияларымен байланыстыра зертгеуге де мүмкіндік бар. Бүл организмді синтездік жолмен зерттеу болып табылады. Сонымен, дені cay организмге эксперимент жасау, тәжірибе қою физиологиялык зерттеудегі негізгі әдіс болып есепгеледі екен. Эксперимент түрлері көп: экстирпация, трансплантация, перфузия, микроэлекгродты техника, радиотелеметрия, модельдеу, т.б.
Экстирпация кезінде зертгелетін органды жартылай, немесе түгелдей кесіп алып тастайды да, бұдан соц организмде байқалатын өзгерістерді бақылау арқылы, оныц денедегі қай қызметке қаншалықты қатысының барлығы анықталады. Трансплантация - бір организмдегі органды, тканьді орнынан басқа жерге мәселен, бүйрекгі мойынға әкеліп орналастыру, немесе басқа организмге көшіріп қондыру. Осыган
байланысты организмде, орган қызметінде байқалатын өзгерістерді бақылайды. Перфузия - зертгелетін, қүрамы алдын- ала белгілі ерітіндіні, не қанды тиісті органныц тамырлары арқылы өткізу. Осылай органнан өткен ерітіндіні сүйыкты жинап алып, оның касиетін, қүрамын анықтап, орган клеткаларында қандай өзгерістерге түскенін біледі. Микроэлектродтық техниканы пайдаланып түрлі элекгро- физиологиялық зертгеулерді тыныштық потенциалдарын, әрекет потенциалдарын талдау, тітіркендірулер беру, т.б. жүргізеді. Радиотелеметрия арқылы әртүрлі қашықтықтардагы мәселен тіпті гарыштагы организмдердегі бірнеше жүйелердің қызметтерініц көрсеткіштерін параметрлерін бір мезгілде элекгромагнштік және радиотолқындарды тіркеп-жазып, таддау арқылы математикалық, электрондық есептеу техникасыныц көмегімен қажетгі физиологиялык ақпарат алынады. Электрондық есептеу машиналарын пайдаланып организмдегі әртүрлі физиологиялык процестер арасындагы өзара сандық қатынастарды, физиологиялык зандылықтарды білу үшін математикалық модельдеу жүргізіледі. Кибернетика мен физиологияныц мүндай шыгармашылық одағы арқылы организмге эсер ететін толып жатқан факторлардың тудыруы мүмкін реакцияларыныц вариантгарын болжауға болады.
Тірі организмде өте күрделі физикалық және химиялық қүбылыстар жүреді. Сондықтан да физиология көпшілік жагдайларда басқа гылымдардыц - физиканыц, химияның т.б. әдістемелерімен де пайдаланады. Бірақ, организмде жүретін бүл қүбылыстарды кәдімгі табигатта жүретін физикалық және химиялық қүбылыстармен бірдей деп есептеуге де болмайды. Физиологиялык функциялар, синтездік зерттеу негізінде гана түсіндіріле алады.
Физиология медицинаның қажетінен туган. Себебі, медицинаның алдыңгы қатарлы өкідцері адамды оның денесінің қүрылысын және әртүрлі органдар қызметін білмей емдеп, жазуға болмайтындығын ерте кезде-ақ білген.
Бірақ та ертедегі Греция мен Римніц дәрігерлері мен ақыл- ой иелері өздерінің дене органдарының қызметі туралы қорытывдыларын, сол органдар қүрылысын үстіртін зерттеу нәтижесіңде туган, ойша жасалган пікірлерге негіздеп шыгарган.
Антик дүние қирап, батыс Европада феодализм орнаган кезде, католик шіркеуінің діни догмаларына бас июшілік өріс алды. Осы кезде ертедегі ойшылардан калган алгашқы білім үшқындары қайта басылып тасталды. Демокриттің атомизмі, Аристотельдің, Гиппократгың, Галенніц, Эразистратгың көптеген физиологиялык фактыларды дүрыс түсіндіруі, т.б. ІҮ- Ү гасырдан ХІҮ-ХҮ гасырга дейін әдейі еске алынбай келді. Бірақ та Аристотельдің, Галеннің, Птоломейдің ойша жоруга негізделген концепциялары шіркеудің санкциясын алып, өзгермейтін шындық деп жарияланды.
Тек ХҮІ-ХҮІІІ-гасырда, капитализмнің туу және дамуы кезінде буржуазияның саяси үкімет үшін күресі барысында табигат тану гылымдары біраз дамыды.
Бүл кезде Коперник жердің күнді айналатындыгын тауып, осы кездегі астрономия негізін салды. Ньютон механиканың негізгі ережелері мен бүкіл әлемдік тартылыс заңын тапты. Везалий деген анатом адам денесі қүрылысының көптеген ерекшелікгерін дүрыс суреттеді. Француз Декарт аспан әлеміндегі денелердің қозғалысын және жануарлардың мінез- қүлқын механиканың зандарымен түсіндіруге тырысты. 1628 жылы агылшын Вильям Гарвей деген дәрігер организмнің функцияларының бірі - қан айналуды апгга. Сөйгіп, Павловтың айгуынша, ол адамның нақты білімінің жаңа бөліміне - жануарлар физиологиясына негіз фундамент салды.
Гарвейдің қан айналуды ашуын физиологияның негізделген датасы деп айтудың 2-себебі, ол гылыми - зерттеу тәжірибесіне ең 1-рет вивисекция - тірідей кесу әдістемесін енгізді. Бүл әдіс бойынша дененің белгілі бір орындарын кесіп, тканьдарды ашып, орган қызметін тікелей бақылауга мүмкіндік алады.
ХҮІІ-ХҮІІІ және ХІХ-ғасырдың бас кезінде физиологиялык фактылардың жиналуы өте жай жүреді.
ХҮІІ-гасырдың 1-жартысында Декарт көзге бір нәрсе тигевде кірпік қағу сияқты фактыларды негізге ала отырып, рефлекс туралы гипотеза шығарды. Оның ойынша, рефлекс дегеніміз мида "жануарлар рухының" бір нервтен екінші нервке механикалық өтуі болып табылады. "Жануарлар рухы" өте кішкентай және жеңіл қозгалғыш бөлшектер. Нәрсенің жылтыраған бетінен жарық сәулесі қалай шағылысатын болса, мидан бүл жеңіл бөлшектер солай шағылысады.
Бүл идеяны кейін Чех анатомы және физиологі И.Прохаска дамытгы. ХҮІІІ-ғасырда ағылшын Р.Уитг бақаның миын алып тастағаннан кейін, оның терісін тітіркендіргеннен белгілі қозғалыстар алған. Бүл қозғалыстар жүлынды бүзған кезде тоқтаған. Бірақ, бүл бақылаулар кейін, орталыққа тебетін және орталықтан тебетін нервтер ашылған соң гана рефлекс туралы ілімнің негізіне алынды.
М.В.Ломоносов 1711-1765. ХҮІІІ-ғасырдың 40-жылдарында зат йен қозғалудың сақталу заңын тапты, материя қүрылысының кинетикалық теориясын негіздеді: жылуды молекулалардың қозғалуының нәтижесі деп білді. Ол 1748 - жылы металдар тотыққан кезде ауадан белгілі бір зат қосатындығын, ауаның бірнеше газдар коспасы екенін тапты. 30 жылдан кейін таза оттегі бөлініп алынды және Лавуазье тыныс алу дегеннід өзі денедегі органикалық заттардың отгегімен тотығуы екендігін айтга. Лавуазье мен Лаплас органикалық заттар денеде тотыққан кезде бөлінетін жылуды өлшеу арқылы, тотыгу процесі "көмірлі қосылыстар" организмде тотыққанда да я болмаса оларды сыртта жаққанда да бірдей шамалы жылу беретіндігін тапты. Сөйтіп, өлі табиғат пен тірі табиғатта жүріп жатқан процестердің арасында байланыстыц барлығы табыдцы.
ХҮІІІ-ғасырда тканьдардың тітіркенгіштігі туралы ілім де туды. Қүсқанада терісі сыпырылып алынған малдардың жүрегін бөліп алғанда, ол біразға дейін жүмыс істейтіндігі, белгілі нервті қысса я кессе, со л нервпен жалғасқан еттің жиырылатындыгы табылған.
1822 - жылы француз физиологі Ф.Мажанди 1785-1855 сезгіш және қозғағыш нервтердің бір-бірінен бөлек талшықтар екендігін дәлелдеді.
ХІХ-гасырдың 20-жыддарында Флуранс үлкен ми сыңарларынан жарты щарларынан айырылган кептердің сыртқы ортаның өзгерістеріне бейімделе алмайгындығын байқаған. Ал Легаллуа 1812 үлкен жарты шарларды алып тастап, бірақ сопақша ми мен жүлынның кеуде бөлімін қадцырса, тыныс алу қозғалыстарының тоқталмайтындығын аныктады. Бүл тәжірибе әртүрлі функциялардың орталықтары туралы ілімнің негізіне алынды. 30-жылдары ХІХ-ғ. И. Мюллер мен Маршалл Голл Сеченов пен Павловка дейінгі рефлекторлык теорияны жасады.
Физиология гылымы тек XIX ғасырдың 2-жартысынан бастап қана тез дами бастады. Табигат тану ғылымындагы үш үлы жаңалық: энергияның сакталу заңы, клеткалық теория және Дарвиннің эволюциялық ілімі - сол кездегі биология пәндерінің тез дамуының негізі бодцы.
Клод Бернардың, Гельмгольщің, Дюбуа-Реймонның, Людвигтің т.б. ашқан жаңалықтары физиологияны жаңа фактылармен байыгты. Бүл кездерде орыс оқымыстыларының да физиологияға қосқан үлестері көп болды. АМ.Филомафитский 1807-1849 қан қүю мен наркоз қолдануды зерттей бастады. В.А. Басов 1-рет фистула қою операциясын жасады. АИ.Бабухин нерв талшығының козуды екі багытга өткізетіндігін тапты. И.Ф.Цион мен Людвиг қан қысымының бір қалыптылыгын сактауда маңызы күшті депрессорлық нервті апггы. Ф.В.Овсянников сопақша мида сосуд тамыр қозгайтын орталықтың барлыгын тапты. Н.АМиславский тыныс алу орталыгының ерекшеліктерін ашты, В.Я.Данилевский ең 1-рет орталық нерв жүйесінде электр тербелістерінің барлыгын тапты, АЯ.Кулябко өлген баланың жүрегін тірілтті.
Ресейде физиологияның дамуы, орыс физиологиясының атасы - И.М. Сечено втың атымен тыгыз байланысты. И.М.Сеченовтың ең бірінші жүмыстары қатты мае болу мен оган байланысты қанның газын зерттеуге арналды. Ол газды анализдауга - арналган абсорбциометр деп аталатын приборды жасады. Бүл багыттагы зерттеу жүмыстары көмірқышқылын қанның ерітуі, байланыстыруы және тасуы мәселелерін анықтауда көптеген жаңалықтар әкедці. Ол көмірқышқылын тасуда гемоглобиннің алатын ролін анықтады. И.М.Сеченов, сонымен катар, нерв қозуының химиялық жолмен берілу мүмкіндігі туралы болжау айтушылардың бірі болды. 1884-жылы "Физиологиялык очерктер" деп аталатын кітабында ол "етгер мен нервтерде ерекше түрақсыз қосылыстар пайда болады. Олар еттің жиырылуын және нерв арқылы қозудың берілуін қамтамасыз етеді", - деп жазды.
Ол орталық нерв жүйесіндегі электр тербелістерін зерттеп, сопақша мидағы мүндай тербелістердің периодты екендігін анггы. Сеченов, сонымен қатар, орталық нерв жүйесіндегі суммация құбылысын анггы.
Оның жаңалықтарының ішіндегі ең маңыздысы - орталық нерв жүйесіндегі тежелу құбылысын табуы. Бақада жүргізілген тәжірибелерінде, ол, егер мидың адцыңгы бөлімдері алынып тасталғаннан кейін, көру төміешіктерін химиялық жолмен тітіркендірсе, бүгілу рефлексінің уақытының үзаратынын байқаган. Сөйтіп, егер Сеченовке дейін галымдар орталық нерв жүйесінде тек қозу процесін ғана байқаған болса, енді нерв жүйесі туралы ілім өзінің негізіне қозу және тежелу туралы теорияны алатын болды. Сеченов өзінің орталық нерв жүйесінің кызметі туралы көзқарастарын 1863 - жылы басылған "Ми рефлекстері" деп аталатын кітабында жазды.
Сеченов өзінің гылыми жаңалықтарымен қатар үлкен физиологиялык мекгеп ашты. Оның оқушыларының ішінен Н.Е.Введенскийдің, В.Ф.Веригоның, И.ЛКравковтің, АФ.Са- мойловтың, М.Н.Шатерниковтың т.б. атгарын атауға болады.
Н.Е.Введенский телефон түтігі арқылы нерв бағаны мен етте әрекет тогын тындаған. Ол қозу және тежелу процесін бір процестің екі стадиясы деп қарап, олардың бірлігін тапты. Введенскийдің оқушысы А.А.Ухтомский орталық нерв жүйесінде белгілі жағдайларда туатын доминанта ошагы билеуші козу ошагы туралы ілімді жасады.
Физиологияның дамуында аса көрнекті роль атқарған орыстың үлы ғалымы - И.П.Павлов болды 1849-1936 ж.ж. Огкен гасырдың 70-жылдарында қан айналуды, әсіресе ас қорытудың жүрісін дені сау организмде үзақ уақыт бақылауға мүмкіндік беретін жаңа әдісті тапты. Ол организмнің түтастығын бүзбай, оның денсаулыгына зиян келтірмей-ақ белгілі бір орган жүмысын зерттеу үшін ерекше операция жасау жолдарын үсынды. Ac қорыту физиологиясындагы айрықша жаңалықтары үшін И.П.Павловқа 1904 жылы Халықаралық Нобел сыйлыгы берілді.
Бүкіл организмдегі әрбір қүбылыс оның сыртқы ортамен қатынасына байланысты. Жогары сатылы жануарларда оның сыртқы ортамен барлыққатынастары және организмдегі барлық функциялардың бір-бірімен байланысы олардың нерв жүйесінің қызметіне сәйкес жүріп отырады. Осыған байланысты эволюциялық даму барысында нерв жүйесінің алдыңгы бөлімі күрделеніп, жоғарыда айтып отырған байланыстарды орындауда атқаратын рөлі күшейе түседі. Жоғары сатылы омыртқалы жануарларда бүл рөлді ми қыртысы атқарады. Олай болса, түтас организмнің қызметін толық білу үшін, ондағы болатын әрбір физиолошялық процесті нерв жүйесімен байланысты қарау керек. Сондықтан да Павлов өзінің зертгеулерінде белгілі бір қүбылыстың әруақта нерв механизмін анықтауга баса көңіл бөліп отырды. Яғни Павлов физиологияда нервизм багытын тудырды. 1883 - жылы нервизм туралы былай деп жазды. "Нервизм дегеніміз - нерв жүйесінің әсерін организмнің барынша көп қызметіне таратуға үмтылатын физиологиялык бағыт". Павлов, Полное собр. Соч. Т-І, стр.197.
Сеченов қалыпгастырған, организм кызметіне сыртқы ортаның ететін билеуші әсері туралы идеяны дамыта отырып Павлов рефлекс туралы ілімді жаңа сатыға көтерді. Ол рефлекс арқылы жогары нерв жүйесінің барлық жақтарын зерттеуге болатындыгын дәледцеді. Тәжірибе жасау арқылы ми қыртысының қатысуында орындалатын шартты рефлекстердің ерекшеліктерін көрсетгі. Шартты рефлекстер организмнің өмір сүру барысында пайда болады. Бүлардың көбеюі организмнің сыртқы ортамен қатынасының күрделенгендігін және оның әртүрлі жаңа туған орта әсерлеріне тез бейімделе алатындығын көрсетеді.
XX - гасырдың екінші жартысында физиология гылымының дамуына ат салысқан көрнекті галымдар қатарында, кезінде СССР Ғылым Академиясының физиология институтын И.П.Павловтан кейін басқарган академиктер КМ.Быковты, В.Н.Черниговскийді, сондай-ак академиктер Л.А.Орбелиді, И.С.Бериташвилиді атауга болады.
Л.А.Орбелв - эволюциялық физиологияның негізін қалаушылардың бірі. Ол симпатикалық нерв жүйесінің адаптациялық-трофикалық қызметі туралы теорияны жасады. П.К.Аяохян - организмнің барлық мақсатгы іс-өрекетгерінің механизмін түсіңдіруге арналған функционалдықжуйе теориясын жасады. К.М.Быков - ми кыртысы мен ішкі органдар арасындагы екі жақта буланые принципіне негізделген кортико-висцералъдық теорияны ұсынды. Ц.Н.Черниговский - организмдегі барлық тканьдер мен органдарда механо және хеморецепторлар болатындығын дәлелдеді. И.С.Бериташвили мидагы қозу иррадиациясының қатарласа қабаттаса жүретіндігі туралы заңцы, тежелудің дендриттің теориясын, ми қыртысындағы тура және кері байланыстар түзілетіндегі туралы теорияны жасады. Ол бейнелер образдар багытгап отыратын іс-әрекеттер - психонервтік әрекеттер туралы теорияны үсынды. В.В.Парин - жүрек-қан тамыры жүйесін ретгеуді зерттеді Парин рефлексі; ол космостық физиологияның негізін қалаушылардың бірі. Қазақстанда физиология ғылымы А.П.Полосухин атымен тығыз байланысты. Ол Қазақстан Ғылым академиясындағы физиология институтының алғашқы директоры болды. Қан және лимфа айналу саласындағы жүмыстардың жетекшісі болды. Н.О.Базанова ауыл шаруашылық малдарының ас қорыту ерекшеліктерін зерттеді. Бүл салада К.Т.Ташенов жемісті жүмыстар жүргізді. Лактация физиология-сының Қазақстандық үйымдастырушысы Х.Д.Дүйсенбин болды.
Биологиялык гылымдардың негізгі бір тармагы ретінде физиология көптеген гылыми пәндермен байланысады. Мәселен, тканьдар мен органдардың қүрылысын зерттейтін анатомия және гистология; сондай-ақ физика және химия. Себебі, физиологияның негізгі мақсаты организмде жүретін процестерді жан-жақты зерттеу болса, осы физиологиялык функциялардың негізінде жататын физикалық және химиялық зацдылықтарды білудің маңызы зор. Бірақ та физиологиялык процестерді физика мен химияның заңдарына теңестіруге болмайды. Олар эволюция процесінде пайда болган биологиялык зандарга багынады.
Организмдегі химиялық процестерді зертгейгін физиологияның бір бөлімі - биохимия деп аталатын жаңа гылым тарауына айналды.
Ғылыми пән ретінде физиологияның өзі өмірге практика мен медицинаның қажеттілігінен тугандықтан, оның клиникамен қандай байланысының барлыгы айтпаса да белгілі. Клиникада байқалатын кейбір аурулар бір органның қызметінің тоқтауы я бүзылуы т.б. жеке органдардың организмдегі физиологиялык рөлін анықтауга көмектеседі. Тәрбиені мақсатты және жүйелі жүргізу үшін педагогтар мен психологтар адамдағы функциялар ерекшеліктері мен зандылықтарын білуі керек.
Физиологияның дамуы барысында одан өз адцына пән болып бірнеше тармақтар бөлініп шықты. Бүл түрғыда, әдетте, жалпы және бшімдер физиологиясын, салыстырмалы және эволюциялық физиологияны, сондай-ақ арнайы қолданбалы физиологияны және адам физиологиясын ажыратып атайды.
Жалпы физиология - әр түрге жататын организмдерге ортақ бола алатын процестердің табиғатын, сондай-ақ организм мен оның қүрылымдарының сыртқы орта әсерлеріне туатын реакцияларының зандылықтарын зертгейді. Осыған орай биологиялық мембраналардың, клеткалардың, тканьдардің жалпы қасиетгері, қозғыштық, жиырылғыиггық, тітіркенгіжгік, тежелу, энергиялық және метаболикалық процестер зерттеледі.
Бөаімдер физиологиясы - тканьдер ет, нерв т.б., органдар ми, жүрек, бүйрек, т.б., жүйелер ас қорыту, қан айналу, тыныс алу, т.б. функцияларын зертгейді.
Салыстырмалы физиология - жануарлар дүниесінің әртүрлі өкілдеріндегі белгілі бір функциялар үқсастықтары мен олардыц айырмашылықтарын анықтау арқылы табылган өзгерістердің немесе жаңа пайда болған белгілердің себептері мен жалпы зандылықтарын зерттейді.
Эволюциялық физиология - адам мен жануарлар онтогенезі мен филогенезінде пайда болатын, дамитын жэне калыптасатын физиологиялык функциялардыц жалпы биолошялық занды-лықтары мен механизмдерін зертгеп білуді міндет, максат етеді.
Арнайы қолданбалы физиология - организмдегі функциялар озгеру зандылықтарын оның спецификалық әрекетіне, практикалық мақсаттарга немесе нақты өмір сүру жагдайларына байланысты зерттейді- Практикалық түргыдан ауыл-шаруаиіылық малдары физиологиясының айтарлықтай мацызы бар. Арнайы физиология проблемаларына кейде авиациялық, космостық, суасты физиологиясын т.б. жаткызады.
Адам физиологиясыныц міндеттері түргысынан алганда мыналарды ажыратады:
1. Авиациялық физиология - авиациялық үшулардыц адам
организміне ететін әсерлерін зертгеу аркылы ушкыпггагты
түрлі зиявды факторлардан қорғаудың әдістері мен тәсілдерін табуға көмектеседі.
Әскери физиология - оқу-әскери, әскери жағдайларда функциялар реттелу зандылықтарын зертгейді.
Жас физиологиясы - органдар, жүйелер және организм функцияларының ұрықтанудан бастап өлгенге дейінгі аралықтагы онтогенезде қалыптасу және жетілу, әлсіздену ерекшеліктерін зерттейді.
Космостық гарынггық физиология, гарышқа үшу кезінде эсер ететін факторларга салмақсыздық, гиподинамия, т.б. байланысты организмде байқалатын өзгерістерді зертгеп, зиянды әсерлерден қорганудың әдістері мен тәсілдерін табуга көмекгеседі.
Клиникалық физиология - организмде патологиялық процестер пайда болып, дамудың барысында физиологиялык функцияларда байқалатын өзгерістер сипаты мен ерекшеліктерін зертгейді.
Психофизиология - қабылдау, есте сақтау, ойлау, көңіл-күй өзгерістері эмоция т.б. психикалық процестер барысында байқалатын физиологиялык функциялар өзгерістерін объективті түрде тіркеп, зертгейді.
Спорт физиологиясы - түрлі жаттыгулар мен жарыстар кезінде организмдегі функциялар өзгерістерініц зандылық- тарын зерттейді.
Ецбек физиологиясы - адамның ецбек етуі кезіндегі физиологиялык функциялар өзгерістерін, олардың реттелу ерекшеліктерін зерттеу арқылы жогары жүмыс қабілетін мейлінше үзақ сақтауга мүмкіндік беретін әдістер мен тәсілдерді табуга көмектеседі.
Экологиялық физиология - түрлі климатгық-географиялық жагдайларга, нақты өмір сүру ортасына байланысты адамныц тіршілік әрекетгеріндегі ерекшеліктерді зертгейді.
I ТАРАУ
ІШКІ СЕКРЕЦИЯ БЕЗДЕРІ
Адам мен жануарларда зат алмасудың нәтижесінде нерв жүйесінің әсерімен біраз жогары физиологиялык активті белсенді химиялық қосылыстар түзіледі. Бүл затгар организмнің өсуіне және дамуына қатысады да, оның органдарының атқаратын қызметі қалыіггы жүруіне себін тигізеді. Физиологиялык активті заттарды өзінен болетін арнайы бездер немесе органдар тарихи дамудың нәтижесінде жетіледі. Алгашқы кезде, пайда болтан акгиваторлар бір-біріне жақын орналасқан бір клеткадан екіншісіне таралып отырган. Бүл қозуды өткізудің тарихи жагынан филогенетикалық алғанда ең ерте формасы болып табылады. Даму барысында белгілі бір органга эсер ететін активаторлар сол органның қасында емес, көп қашықтықта пайда болады да, қан немесе лимфа жүйесі арқылы тиісті органга жеткізіледі. Мүндай активаторларга ішкі секреция бездерінде жасалатын түрліше затгар жатады. Бүлар - арнайы химиялық коздыргыштар. Олардыц пайда болтан орнына, таралу жолына, химиялык қүрылысына және әрекет ету сипатына қарамастан, бір гана жалпы биологиялық зандылықпен бірігеді, олар организмнің дамуына қатысады және оның негізгі органдарының қызметін реттейді. Ішкі секреция туралы ілім - эндокринология - физиологияның тамаша жетістіктерінің бірі. Ішкі секреция деп, бездің секретініц тікелей ішкі ортага - қанга, лимфага, жүлын сүйықтыгына түсуін айгады. Сондықтан ішкі секреция бездерін эндокриндік органдар деп атайды. Бүларга қарама-қарсы, сыртқы секреция бездері болады. Мысалы: сілекей, тер, қарын, т.б. бездері; олар секреттерін белгілі бір қуысқа арнайы өзектер арқылы бөліп шыгарады. Ал ішкі секреция бездерінде мүндай өзектер болмайды. Бүл бездердің қүрылысы әр түрлі, бірақ олардыц барлыгында қабыргасы оте жүқа қан тамырлар жүйесі жиі орналасады. Сыртқы секреция бездерінің секреттерінен өзгеше, ішкі секреция бездерінің өнімдерін гормондар гормао- қозгаймын, қоздырамын деген сөз деп атайды. Егер ішкі секреция үгымын кең пайдалансақ, кез-келген орган белгілі бір затгы қанга боле алады. Ағылшын физиологтары Бейлисс және Старлинг XX ғасырда секретчнді тауып, осындай затгардың бәрін гормондар деп атауды ұсынды. Ең басты ішкі секреция бездеріне - гипофиз, үйқы безі, бүйрек үсті бездері, қалқанша безі, қалқан серік безі, жемсау төс асты, айыршық безі және эпифиз т.б. жатады. Үйқы безі мен жыныс бездері әрі ішкі секрециялық, әрі сыртқы секрециялық қызмет атқарады. Гормондар арқылы түрлі органдар бір-бірімен байланысады. Олар өте аз мөлшерде эсер етеді де энергияның әсерінен бүзылмайды және ткань түзуге пластикалық материал ретінде қатыспайды. Айтқанымызды мынадай мәліметтермен дәлелдеуге болады. 1 ір. инсулин гормоны 125 мың үй қоянының қанындагы глюкозаны азайта алады; бір гр. адреналин 100 млн. көлбақа жүрегінің согуын жақсартады; 1 ір. фолликулин 10 млн. піштірілген тышқанның күйлеу күйін тудыра алады. Организмде тек гормондар гана жаеайтын органдардан бездерден басқа, белгілі бір органдардыц арнайы эндокриндік тканьдері инкреторлық клеткаларының шогыры осы қызметгі атқарса, ондагы клеткалардың келесі тобы эндокриндік емес қызмет атарады. Мәселен, жогарыда аталған үйқы безіндегі Лангерганс аралшықтары инсулин гормонын жасайды, ал басқа маманданган клеткалар тобы панкреатгык без ас қорыту сөлін жасап шыгарады. Келесі бір органдарда кейбір клеткалар өзінің негізгі қызметімен қатар эндокриндік кызмет те атқара алады мысалы, жүрекшенің миокардиоцитгері жиырылгыштық қасиетпен бірге ерекше атриопептид -натриуретикалық гормон да жасайды.
Гормондық ретгеу кез-келген басқа реттеу жүйелері сияқты, арнайы звенолардан қүралады. Мәселен, онда басқарушы аппарат, ақпаратгы тура және кері жеткізетін каналдар, ақпаратты беретін сигналдар, атқарушы органдар немесе басқарылатын обьекгілер болады. Міне осы звеноларды біріктіріп гормондық ретгеу жүйесінің қүрылымдық- функционалдық үйымдасуы деп қарау керек 1-сурет.
с
Экстероцепторлар
т
Интероцепторлар 1
Жалпы басқару звеносы (ОНЖ)
Басқарудың гумораль- дық звеносы (Гипофиз)
Синтез
I!
^Секреция J
Тасылу
Депо
Метаболизм
{
Шыгару звеносы
Эффектор звеносы
1-сурет. Жалпы гуморальдық реттеу жүйесінің звенолары. Үзіліссіз түтас стрелкалар - тура байланыстар, үзілісті штрихты сызықтар - кері байланыстар.
Енді осы жүйенің жеке звеноларына қысқаша түсінік берейік. Келтірілген схемадан көрініп тұрғанындай, эндокриндік бездер қызметі екі жолмен басқарылады. Бірі - орталық нервжүйесінің қүрылымдары арқылы бірденнен іске асады. Мүнда нерв импульстері гормон жасайтын синтездейтін және бөлетін эндокриндік қүрылымдарға тіхелей беріледі. Бүл жолды нервтік, цереброгландулярлық ми-без немесе парагипофиздік гипофизден тыс деп атайды. Барлық дерлік эндокриндік клеткалар қызметіне бүл механизм ортақ. Екіншісі гуморалдық. Мүнда орталық нерв жүйесінің реттеушілік әсері түрлі эндокриндік клеткаларға гипофиз арқылы беріледі. Осыдан оны церебропитуитарлық ми-гипофиз немесе гипофизарлық деп те атайды.
Бүл жолмен гипофизде жасалатын троптык, деп аталатын арнайы гормондар әрекетінен қызметін өзгертетін эндокриндік бездер қалқанша без, бүйрек үсті безінің қыртысы басқарылады. Бүлардан басқаша, кейбір эндокриндік клеткалар қызметін басқарудың негізгі жолы - кері байланысқа негізделген жергілікті өздігінен реттелу болып есептеледі. Мысалы, Лангерганс аралшықтарында жасалатын, қандағы қант мөлшерін реттейтін гормонның секрециясы қандагы глюкоза шамасына орай; паратирин, кальцитонин гормонда- рының секрециясы қандагы кальций мөлшеріне байланысты өзгереді. Мүндайда нейро-гуморальдық басқарудың звенолары тек жергілікті өздігінен реттелуді күшейтеді немесе әлсіретеді.
Эндокриндік функцияларды басқарушы орталық қүрылым- гипоталамус. Орталық нерв жүйесінің бүл болімі басқарудың екі жолын да нервтік пен гипофизарлық іске асырады. Гипоталамустың нейро-секреторлық деп аталатын арнайы клеткалары ретгеуші пептидтер-нейрогормондар синтездеп, боле алады нейросекреция. Ендеше бүл клеткаларда нервтік әрекет потенциалын тудырушы және секреторлық гормон жасаупшлық қызметтер сиысқан. Сондықтан да функцияларды нейро-гуморальдық механизм арқылы басқара алады.
Эндокриндік клеткалар жасайтын гормондар химиялық табигаты түргысынан үш топқа жатады:
Амин қышқылдарының туындылары тиреоқцты гормондар, адреналин, эпифиз гормондары.
Пептидті және белокты қосылыстар гипоталамикалық нейропептидтер, гипофиз, аралшық без, қалқан серік безі гормондары.
3. Стероидтылар бүйрек үсті безінің қыртыс қабатының, жыныс бездерінің гөрмондары және бүйректе жасалатын гормон-калыщгриол.
Гормондар синтезделуі үздіксіз жүреді. Синтезделу қарқыны мен секреция бөлініп шығу қарқыны өзара байланысты. Клеткадан секрециялану өссе синтезделу де өседі және керісінше.
Эндокриндік без ткані өзінде жасалган гормон үшін депо рөлін де атқара алады. Мәселен, бүйрек үсті безінің ішкі ақшыл, ми қабатындағы маманданған дәндер гранулалар, қалқанша бездің фолликудцарындагы көпіршіктеріндегі коллоид осындай қүрылымдар. Деподагы гормондар белоктармен, макроэргиялық фосфаттармен, нуклеопротеид- термен немесе металдармен байланыс түзген формада болады. Кейбір гормондарды мысалы, катехоламиндерді, оларды жасамайтын ткань клеткалары қаннан өзіне сіңіріп алып та тиісті уақытқа сақтап түра алады.
Гормондар өздерін таситын ішкі ортада қанда, лимфада, ткань сүйықтыгында бос күйінде және байланысқан күйде болады. Оларды байланыстырып тасуга плазма белоктары, эритроциттер, тромбоциттер қатысады. Қанның гормондық белсенділігі бос күйіндегі шрмон мөлшеріне байланысты.
Гормон метаболизмінің қарқынын оның жартылай ыдырау уақытын Т [1]2 ягни тиісті мөлшерінің екі есеге азаю уақытын табу арқылы анықтайды. Мүндай уақыт әртүрлі гормондарда түрліше. Мысалы, катехоламиндерде бүл көрсеткіш 0,5-2 мин. аралыгында, ал тироксинде торт тәулікке дейін созылады. Метаболикалық түрленістер барысында жаңа ақпаратгақ молекулалар түзіле алады. Өйткені бүлардың оздеріне тән метаболикалық, физиологиялык ерекшеліктері болады. Мысалы, тироксиннің деиодталуынан пайда болатын үшиодтирониннің физиологиялык белсенділігі тироксиннен әлдеқайда күшті болады. Гормондар метаболизмі ферментгер әсерінен эндокриндік бездердің өздерінде, бауырда, бүйректе, сондай-ақ эффекторлық органдарда жүреді.
Жасалган гормондардың дер кезінде денеден шыгарылып отыруының да үлкен маңызы бар. Егер, мәселен, бір гормонның бауырда болуга тиісті өзгерістері кемісе, әрі оның сыртқа шығарылу процесі әлсіресе, оның тиісті тканьге әсері шамадан тыс күшейеді. Мүндайда сол гормонның синтезі мен секрециясы озгермеуі де мүмкін.
Гормондар метаболштерінің копшілігі сыртқа бүйрек арқылы шыгарылады. Осыган орай, олардың несеп зәр қүрамындағы мөлшерін анықтау арқылы белгілі бір бездін қызметін багалауга да болады. Бүйректен басқа, аталған өнімдерді сыртқа шыгаруга тер бездері, ас қорыту бездері, бауыр от түрінде қатысады.
Эффекторлық звенода гормондық реттеудің биохимиялық және физиологиялык көріністері іске асады. Эффектор клеткалары кез-келген гормон әсерін қабылдамайды. Ол тек өзіне тиісті гормонды "таниды" және гормон да өзінің тасылуының барысында өзіне керегін "іздейді", "табады". Ендеше әр гормонның өзінің "нысана-клеткасы", "нысана - органы" болады. Бүл өзара байланысты екі жақты күрделі процестің мәнісі мынада. Гормон молекуласында арнайы қызмет атқаруга маманданган топтар - гаптомерлер болады. Мәселен, оның бірі гормонга тән болатын спецификалы ерекшелікті анықтайды, екіншісі - оның белсенділігінің деңгейін анықтайды, үшіншісі - нысана іздеуші, т.б. Ал эффекгор клеткасының мембранасында өзіне тиісті гормонды "танитын" рецептор болады. Бүл рецептор - белокты макромолекуладан қүралады. Осы макромолекуланың арнайы бөлімі тобы тиісті гормонның "нысана іздеуші" гаітгомерімен изоморфты болады. Сол себептен де бүлар бірін-бірі "таниды", бір-бірімен "табысады" ягни өзара әрекетгесуге түсіп, гормон- рецепторлық кешен түзіледі.
Гормондар эсер етуініц түрлері, жолдары және механизмдері
Гормондардың организмдегі әрекетінің бес түрін ажыратады. Олар: метаболикалық, морфогенетикалық, кинети- калық, корригациялаушы түзету енгізуші, реактогендік. Енді осыларды қысқаша жеке-жеке қарастырайық. 1. "Нысана - тканьдегі" зат алмасу процесінің өзгерістерін үш түрлі гормондық әсерлер іске асырады. Біріншіден, гормондар клетка мен оның оргоноидтары мембранасының өткізгіштігін өзгертеді. Осыдан түрлі молекулалардың, ферментгердің, иондардың және метаболиттердің тасымалдануына керек жагдайлар өзгереді, ақырында клеткадағы метаболизмнің барлық түрлері өзгеріске түседі; екіншіден, гормондар клеткадағы ферментгер белсенділігін өзгертеді. Бүл олардың қүрылымы мен конфигурациясының өзгеруінен, кофактор- лармен байланыстың жеңілдеуінен, фермент молекулаларының ыдырау қарқынының азайып-көбеюінен, проферменттер белсенділігінің кеміп-күшеюінен көрінеді. Үшіншіден, гормон - дар клетка ядросының генетикалық аппаратына тікелей немесе жанама жолдармен эсер ету арқылы ферментгер синтезін жандандыра немесе баса алады.
Морфогенетикалық эсер клетканың генетикалық аппаратында және зат алмасуда жүретін өзгерістер нәтижесінде пішін түзілу, жіктелу дифференцировка, қүрылымдық элементтер өсуінен көрінеді.
Кинетикалық эсер белгілі бір қызметтің, орган әрекетінің іске қосылуынан корінеді. Мәселен, адреналин бауырдагы гликогеннің ыдырауына, қанга глюкозаның түсуіне себепші; окцитоцин - жатыр етінің жиырылуын тудырады.
Корригациялаушы эсер - қызмет атқарып түрган органның жүмыс қарқынын кемітуден немесе өсіруден көрінеді. Мәселен, адреналин бауырдагы гликогеннің ыдырауын жақсартса, инсулин оның гликоген жасау қызметін жақсартады.
Ерекше ескеретін жәй, гормон әсерінің шамасы, багыты әу бастагы куй ережесі арқылы анықталады. Бүл ереже бойынша, гормон тудыратын эффект гормон қасиеті мен мөлшеріне гана емес, сондай-ақ клетка мембранасындагы рецептордың қасиеті мен санына да байланысты.
Реактогендік эсер тканінің сол гормонга, басқа гормондарга, нерв импульсін жеткізуші медиаторларга жауап беру қабілетінің реактивтік деңгейін озгертуден корінеді. Мысалы, кальций реттеуші гормондар нефронның дистальды бөлімінің вазопрессин әсеріне сезгіштігін томендетеді, фолликулин прогестеронның жатырдың кілегей қабыгына әсерін күшейтеді. ^цреналиннің әсері іске асу үшін кортизолдың глюкокортикоидтың азгана мөлшерінің қатысуы керек пермиссивтік-шешуші фактор - әсері.
Гормондардың эсер ету механизмінің баламалы екі жолы бар деп есептеледі. Бірі - клетка мембранасы арқылы өте алмайтын немесе өтуі қиын пептидты гормондар мен катехоламиндер үшін; екіншісі - мембрана арқылы өтіп, клетка цитоплазмасындағы рецепторлармен өзара әрекеттесу нәтижесінде өз әрекетін іске асыратын стероидты гормондар мен қалқанша без гормондары үшін. Бірінші жағдайда, пептидты, белокгы гормондар және катехоламиндер клетка мембранасының сыртқы бетіндегі спецификалық рецептор - лармен гормон-рецепторлық кешен түзеді. Бүдан әрі осы кешеннің әрекетінен өз қызметін цитоплазмада, ядрода және органоидтарда іске асыратын ягни гормондық ретгеуші эффект тудыратын соңгы екінші қатардагы аралық қвсылыстар посредники пайда болады. Мүндай соңғы аралық қосылыстардың торт жүйесі белгілі: 1. Аденилатциклаза - циклды аденозин-моно-фосфат ц. АМФ; 2. Гуанилатциклаза - циклды гуанозин-моно-фосфат ц.ГМФ; 3. Фосфолипаза С - инозитол-үш-фосфат ИФ3; 4. Ионданган кальций.
Атажан жүйелер әрекетінің күрделі механизмге негізделгеніне көз жеткізу үшін бірінші жүйе туралы толыгырақ сөз етейік.
Аденилатциклаза - ц.АМФ жуйесі. Клетка мембранасындагы аденилатциклаза ферменті - белсенді және белсенді емес деп аталатын екі формада бола алады. Аденилатциклазаның белсенді күйге өтуі гормон-рецепторлық кешен әсерінен жүреді. Өйткені бүл кешен гуанил нуклеотидініц ГТФ ерекше ретгеуші стимулдаушы белокпен GS-белокпен қосылуын іске асырады. Бүдан соң GS-белок әсерінен аденилатциклазага магний Mg қосылады. Осыдан аденилатциклаза белсенді күйге көшеді. Аденилатциклазаныц әсерінен АТФ тен Ц.АМФ түзіледі. Ал бүл өз тарапынан клетка цитоплазмасындагы протеинкиназаныц екі типінің белсенділігін арттырады. Бүлардыц әсерінен клетка ішіндегі көптеген белоктардыц фосфорлануы жүреді, осыдан мембрана өткізгіштігі, ферментгер саны мен белсенділігі өзгереді. Басқаша айтқанда, клетка ішінде кәдімгі гормондар тудыратын метаболшсалық әрі осыган орай функциональдық өзгерістер жүреді 2-сурет.
с
Го]
V
рмон
С \
Рецептоі
GI-белок + [;]
' N
Гормон
г
Рецептор
GS-белок
\
ГТФ
-
Mg
V
ГТФ -- ГДФ
Аденилатциклаза активтенуі
Аденилатциклаза тежелуі
Фосфодиэстераза
цАМФ
АТФ+Н20
Аденозин- 5-монофосфат 3
Протеинкиназала] і акгивтенуі
Кальций Кальмодулин,
рансметилазалар) (Аденозин активтенуі
Ьелоктар фосфорлануы
Қосылыстар' метидценуі ,
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Метилдену тежелуі
L
J I
Метаболизм және клетка функциялары
2-сурет. Гормондық әрекеттің аденилатциклаза - Ц.АМФ жүйесі арқылы іске асу механизмі. Түсіңдірме мөтінде.
Протеинкиназалар белсенділігін артгырудан басқа, ц.АМФ- тің клетка ішіндегі жүргізетін өзгерістері тагыда үш механизм арқылы орындалады. Оның бірі - кальций-кальмодулин жүйесі; екіншісі - грансметилаза жүйесі және үшіншісі - аденозин - 5 - монофосфат - аденозин. Трансметилаза жуйесі ДНК-ны, РНК- ның барлық тиіггерін, хроматин мен мембрана белоктарын, сондай-ак біраз тканьдік гормондардың, мембрана фосфоли- пидтерінің метилденуін қамтамасыз етеді. Бүдан пролиферация түлеу, жаңару, дифференцировка процестеріне, мембрана өткізгіштігіне және иондық каналдар қасиетгеріне шрмондық \ әсерлер іске асады. Әсіресе, гормондар молекулалары мен мембранадағы рецепторлық белоктар өзара әрекетгесуіне эсер етеді. Ерекше айтарлық нәрсе, аталған жүйелер ылғи бір бағыт- та, бір мағынада ғана әрекет көрсетпейді. Керек болғанда олар гормондық эффектіні тоқтатып та тастайды. Мәселен, ц. АМФ нің арнайы ферменті фосфодиэстераза аденилатциклаза - ц.АМФ-нің жүйесі тудыратын гормондық эффектіні тоқтата алады. 2-сурет. Өйткені ол ц.АМФ-ні гидролиздеп, бүдан аденозин-5-монофосфат түзіледі. Бүл өнім одан әрі ыдырап, клеткада аденозин пайда болады. Аденозин метилдену процесін күрт басып тастайды. Міне осыдан біраз гормондық әсерлерде озгеріс туады.
Кальций-кальмодулин жуйесі түзілуге керек ионданған каль - ций гормон-рецепторлық кешен түзілгеннен соц клетка ішіне клетка аралық ортадан түседі. Сондай-ақ ол ретгеуші белок G- ның қатысуында гормон-рецепторлық кешен әсерінен белсенді күйге көшкен мембрана ферменті фосфолипаза-С қызметіне де байланысты 3-сурет. Өйткені бүл фермент әсерінен мембрана фосфолипидтері гидролизденіп, бүдан екі соңғы аралық косылыс: инозитол-3-фосфат және диацилглицерол пайда болады. Міне осы инозитол-3-фосфат кальций иондарын клетка ішіндегі деполардан-эндоплазмалык ретикулумнан шығарады. Бүл аталған жолдармен цитоплазмага өткен кальций ет клеткаларында арнайы белок тропонин С мен, ал басқа клеткаларда арнайы белок - кальмодулинмен байланысқа түседі. Кальциймен байланысқан кальмодулин өзініц кецістіктік конфигурациясын өзгертеді де, көптеген протеинкиназалардыц белсенділігін осіреді. Бүдан белоктар фосфорлануы жүреді. Клетка ішіндегі кальцийдіц қысқа уақытқа көбеюінен түзілетін бүл кешен көптеген физиологиялык процестерге түрткі бола
Диацилглицерол
Инозитол-З-фосфат
Мобилизация Са
Протеинкиназа - ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz