Физиология

Физиологию человека и животных разделяют на неск. тесно связанных между собой дисциплин. Общая Ф. исследует природу процессов, общих для организмов разл. видов, а также общие закономерности реакции организма и его структур на воздействие внеш. среды (напр., электрофизиология изучает электрич. явления в организме, Ф. развития – закономерности видового и индивидуального развития функций, экологич. Ф. – основы адаптационных приспособлений к разл. условиям существования). Ф. отд. классов и групп (напр., с.-х. животных, птиц), отд. органов (напр., печени) или систем (напр., нервной) является предметом исследования частной специальной Ф. Функциональные особенности организма человека в специфич. условиях жизнедеятельности изучает прикладная Ф. (авиац. Ф., космич. Ф., подводная Ф., Ф. труда и др.). Спец. физиол. дисциплиной является патологическая Ф., к-рая в отличие от нормальной Ф. выясняет закономерности развития и течения патологич. процессов в организме.

Первые данные о физиол. функциях (дыхания, пищеварения и др.) относятся к древности. Однако вплоть до 18 в. Ф. развивается как часть анатомии и медицины. Рождение Ф. как науки связывают с работами У. Гарвея, описавшего работу сердца и циркуляцию крови в организме (1628). Уже на первом этапе становления в Ф. используются идеи и методы механики, физики и химии. Ведущими достижениями Ф. 17–18 вв. явились открытие рефлекторного принципа деятельности организма (Р. Декарт), изучение механизма дыхательных движений и принципов движения крови (Дж. Борелли), анализ лучепреломления глазных сред (К. Шейнер), формирование представлений о химич. сущности процессов дыхания (А. Лавуазье) и пищеварения (Р. Реомюр, Л. Спалланцани), открытие биоэлектрич. явлений (Л. Гальвани). К 1-й пол. 18 в. относится начало развития Ф. в России.

Для развития Ф. в 19 в. определяющее значение имели открытия в органич. химии, доказательство закона сохранения и превращения энергии, клеточная и эволюц. теории. Значит. роль сыграли также достижения в физике, создание новых приборов и разработка эксперим. методов (К. Людвиг). Происходит полное отделение Ф. от анатомии, формируются самостоят. разделы Ф. (напр., нейрофизиология, эндокринология, физиол. химия). Наиб. крупные успехи Ф. этого столетия – установление нервного механизма регуляции функций внутр. органов, создание рефлекторной теории нервной деятельности (Ф. Мажанди, К. Бернар, И. Мюллер, И. М. Сеченов и др.) и установление нервного механизма регуляции функций внутр. органов, исследование механизмов секреции, всасывания, выделения (Р. Гейденгайн), разработка основ теории зрения и слуха (Г. Гельмгольц) и др. Существенный вклад в развитие Ф. внесли русские физиологи: Ф. В. Овсянников (открыл сосудодвигат. центр), Η. Е. Введенский (развил представления о роли частоты импульсации в нервной деятельности), И. М. Сеченов (анализировал газовый состав крови). На рубеже 19 и 20 вв. мировую известность получили труды И. П. Павлова, поставившего на науч. основу Ф. пищеварения, открывшего условный рефлекс и создавшего учение о высшей нервной деятельности. Развитие Павловым представлений о ведущей роли нервной системы в регуляции функций живого организма обусловило выбор осн. направления исследований в русской и советской Ф. Русские физиологи положили начало изучению физиол. основ психики.

20 в. отмечен рядом открытий в области Ф. внутр. органов, в установлении закономерностей эволюции функций и физиол. механизмов поведения; создано учение о вегетативной нервной системе (Дж. Ленгли), сформулировано представление о гомеостазе (У. Кеннон), исследованы адаптационно-трофич. функции симпатич. нервной системы (Л. А. Орбели), создано учение о доминанте (А. А. Ухтомский), установлены осн. принципы интегративной функции мозга (Ч. Шеррингтон), получила развитие мембранная теория возбуждения (А. Ходжкин, А. Хаксли и др.) и др.

Развитию совр. Ф. способствуют как новые теоретич. концепции, так и развитие и усовершенствование методов, основанных на достижениях физики, радиотехники и электроники. Перед совр. Ф. стоят задачи исследования мол. механизмов разл. функций, изучение принципов передачи и переработки информации в сенсорных системах, центр. механизмов регуляции вегетативных функций и нейронных механизмов психич. деятельности и т.д. Совр. Ф. использует данные физики, кибернетики и математики. Физич. и химич. закономерности протекающих в организме процессов исследуются совместно с биохимией, биофизикой и бионикой. Традиционно Ф. связана с морфологич. науками (анатомия, гистология, цитология) и медициной, использует данные общей биологии, эволюц. учения и эмбриологии. Ф. высшей нерв ной деятельности тесно связана с этологией, психологией и педагогикой. Ф. с.-х. животных имеет большое значение для решения мн. проблем ветеринарии, животноводства и зоотехники.

Коштоянц X. С., Очерки по истории физиологии в России, М.–Л., 1946; его же, Основы сравнительной физиологии, т. 1–2, М.–Л., 1951–57; Шмидт-Ниельсен К., Физиология животных. Приспособление и среда, пер. с англ., кн. 1–2, М., 1982; Сравнительная физиология животных, пер. с англ., т. 1–3, М., 1977–78; Очерки истории физиологических наук в СССР. Истоки и особенности развития, Л., 1984; Основы физиологии, пер. с англ., М., 1984; Физиология человека, пер. с англ., т. 1–4, М., 1985–86.

Физиология растений первоначально развивалась как составная часть ботаники. Начало экспериментальной Ф. растений было положено опытами Яна ван Гельмонта по питанию растений (1-я пол. 17 в.). Осн. этапы её дальнейшего развития связаны с открытием фотосинтеза (кон. 18 в. – Дж. Пристли, Ж. Сенебье), изучением ростовых движений – тропизмов (Ч. Дарвин и др.), разработкой теории минерального (почвенного) питания растений (2-я пол. 19 в. – Ю. Либих, Ж. Буссенго). В кон. 19 – нач. 20 вв. началось интенсивное изучение механизмов дыхания растений (В. Палладин, А. Бах). Основатели отечественной Ф. растений – А. С. Фаминцын (фундаментальные исследования обмена веществ и энергии у растений) и К. А. Тимирязев (исследование роли хлорофилла в фотосинтезе, обоснование космич. роли зелёных растений). Достижения Ф. растений в СССР связаны с трудами С. П. Костычева (биохимия растений, экологич. физиология), Н. А. Максимова (водный режим растений, физиология засухо- и морозоустойчивости), Д. А. Сабинина (функциональная роль корней, физиология роста и развития), А. Л. Курсанова (интеграция функциональных систем в растительном организме, транспорт ассимилятов), А. А. Ничипоровича (теория фотосинтетич. продуктивности), М. X. Чайлахяна (гормональная теория онтогенеза, регуляция цветения), Р. Г. Бутенко (морфогенез в культуре изолированных клеток и тканей). Методология Ф. растений основана на представлении о растит. организме как сложной саморегулируемой системе, включающей иерархию разных структурных уровней – от целого растения до макромолекул. Познание физиол. функций осуществляется изучением простых уровней организации с последующей интеграцией данных при рассмотрении физиол. систем возрастающей сложности. Наряду с классич. методами исследований (полевой и вегетативный, водные культуры и др.) Ф. растений использует методы физико-химич. биологии, метод культуры клеток и тканей, на к-ром основана клеточная биотехнология, и др. Осн. разделы Ф. растений – фотосинтез и транспорт веществ, дыхание и обмен вторичных соединений, почвенное (корневое) питание, водный обмен, рост и развитие, устойчивость, физиология иммунитета.

Либберт Э., Физиология растений, пер. с нем., М., 1976; Новые направления в физиологии растений, М., 1985; Encyclopedia of plant physiology, v. 1–16, В. – [u. a.], 1975–83; Advanced plant physiology, L., 1984.