Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ФИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 56 страниц)
«Физиолог»
«Физио'лог», древний сборник рассказов о природе. Возник во 2–3 вв. н. э. (видимо, в Александрии) на основе античных и восточных источников. Древнерусский «Ф.» (в списках 15 в.) восходит к болгарскому переводу с греческого, сделанному в 11–12 вв. В «Ф.» – сведения о зверях и птицах (лев, орёл и др.), сказочных существах (феникс, кентавр, сирена и др.), камнях, деревьях. Рассказы сопровождаются толкованиями в духе средневековой христианской символики. Образы «Ф.» нашли отражение в древнерусской литературе, иконописи, книжной орнаментике.
Изд. в кн.: Александров А. И., Физиолог, Каз., 1893.
Лит.: История русской литературы, т. 1, М. – Л., 1941, с. 195–99.
Физиологии институт
Физиоло'гии институ'т имени И. П. Павлова АН СССР, научно-исследовательское учреждение, изучающее физиологические функции животных и человека. Организован в 1925 в Ленинграде по инициативе И. П. Павлова (имя которого было присвоено институту в 1936). институт возглавляли И. П. Павлов (1925–36), Л. А. Орбели (1936–50), К. М. Быков (1950–59), с 1959 директор – академик В. Н. Черниговский. институт изучает механизмы регулирования деятельности физиологических систем организма человека и животных с целью направленного вмешательства в их функции и обеспечения жизнедеятельности организма в различных условиях; проводит исследования по физиологии высшей нервной деятельности, генетике поведения, по физиологии висцеральных систем и механизмов регуляции их деятельности, а также по физиологии сенсорных систем и речи. Имеет 32 специализированные лаборатории, объединённые в 4 отдела (физиологии высшей нервной деятельности, физиологии сенсорных систем и речи, общей физиологии и морфологии нервной системы, физиологии висцеральных систем), а также вычислительный центр, лабораторию научно-исследовательской кинематографии, научно-технический и научно-организационный отделы.
Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1969).
Лит.: Ланге К. А., Институт физиологии имени И. П. Павлова. Очерк истории организации и развития, Л., 1975.
К. А. Ланге.
Физиологии растений институт
Физиоло'гии расте'ний институ'т имени К. А. Тимирязева АН СССР (ИФР), научно-исследовательское учреждение, проводящее собственные и координирующее основные исследования по физиологии растений в СССР. Организован в 1934 в Москве на базе переведённой из Ленинграда Лаборатории биохимии и физиологии растений, образованной в 1925 на основе Кабинета по анатомии и физиологии растений, созданного в 1890 в Петербурге по инициативе академик А. С. Фаминцына. Институт возглавляли А. А. Рихтер (1934–1938), А. Н. Бах (1938–46), Н. А. Максимов (1946–52); с 1952 директор – А. Л. Курсанов. институт имеет (1976) 15 специализированных лабораторий – фотосинтеза, молекулярных основ внутриклеточной регуляции, эволюционной физиологии, транспорта веществ, запасных отложений, нуклеиновых кислот и белка, культуры тканей и морфогенеза, роста и развития, химической регуляции, корневого питания, биохимии микроэлементов, солеустойчивости, зимостойкости, засухоустойчивости, водного обмена; научные группы – мембран, липидов, вторичных веществ, изолированных органов, первичных механизмов роста, автоматического регулирования физиологических процессов, орошаемого земледелия; в институте работает первый отечественный фитотрон .
Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1969).
Лит.: История и современное состояние физиологии растений в Академии наук. (От лаборатории акад. А. С. Фаминцына до Института физиологии растений им. К. А. Тимирязева), М., 1967; Институт физиологии растений им. К. А. Тимирязева, М., 1976.
В. И. Кефели.
Физиологическая акустика
Физиологи'ческая аку'стика, психофизиологическая акустика, раздел акустики , изучающий устройство и работу звуковоспринимающих и звукообразующих органов у человека и животных. Методы Ф. а. могут быть как физическими – при аппаратурном анализе звуков биологического происхождения, при изучении проведения звуков из среды к рецепторным клеткам (например, у наземных млекопитающих через наружное и среднее ухо и далее к кортиеву органу внутреннего уха) или от звукоизлучающих структур в среду (например, от гортани через ротовую полость в воздух), так и психофизиологическими – исследование реакции человека и животных в ответна звук, регистрация соответствующих биоэлектрических потенциалов.
Изучение осознанных двигательных реакций человека, как, например, словесный отчёт, выявляет интегральные свойства слуха человека и позволяет измерять абсолютные дифференциальные пороги слуха (см. Порог слышимости ), оценивать субъективные качества звука (громкость, высоту, тембр и т.п.) и способность человека обнаруживать на фоне помех и распознавать различные акустические сигналы. Исследование у человека и животных условнорефлекторных реакций на звук (например, изменение частоты дыхания и пульса, электрического потенциала кожи и т.д.) позволяет измерять пороги слуха и оценивать способность человека и животных обнаруживать и различать на слух звуковые сигналы по их физическим характеристикам, таким, как интенсивность, спектральная и временная структура и т.п.
Исследование биоэлектрических потенциалов выявляет способность отдельных нейронов слуховой системы и их совокупностей перерабатывать информацию, содержащуюся в акустических сигналах (перекодирование параметров звуковых колебаний в последовательность нервных импульсов, выделение характерных признаков опознания звуков, сравнение данного слухового образа с хранящимся в памяти эталоном и т.д.). Установление взаимосвязи между реакциями нейронов и слуховой системы в целом – одна из важнейших задач Ф. а.
Физический анализ структуры и функции органов звукоизлучения у человека (см. Голосовой аппарат ) важен для решения задач синтеза речи, создания устройств общения человека с машиной и для разработки устройств автоматического распознания речи. Исследование звукоизлучающих структур у животных существенно для понимания акустических принципов эхолокации, ориентации, коммуникации в животном мире. Наряду с непосредственным изучением органов приёма и излучения звука в Ф. а. широко применяются методы механического, электрического и математического моделирования .
Лит.: Айрапетьянц Э. Ш., Константинов А. И., Эхолокация в природе, Л., 1970; Фант Г., Акустическая теория речеобразования, пер. с англ., М., 1964; Физиология сенсорных систем, ч, 2, Л., 1972.
Н. А. Дубровский.
Физиологические журналы
Физиологи'ческие журна'лы. В 1898–1912 в Москве выходил журнал «Physiologiste russe». В 1917 И. П. Павловым основан «Русский физиологический журнал им. И. М. Сеченова», в 1932 переименованный в «Физиологический журнал СССР им. И. М. Сеченова». Журнал печатает оригинальные статьи по актуальным проблемам физиологии человека и животных, обзоры, хронику. С 1951 выходит «Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова», который публикует теоретические и экспериментальные работы по физиологии и патологии высшей нервной деятельности человека и животных, по общей физиологии головного мозга. С 1955 АН УССР выпускает на украинском языке «Фiзioлогiчний журнал», который публикует работы по физиологии, патофизиологии и смежным научным дисциплинам; особое внимание уделяет связи физиологических исследований с проблемами клинической медицины. В последующие годы основаны журналы специального характера: «Журнал эволюционной биохимии и физиологии» (с 1965), «Нейрофизиология» (с 1969), «Физиология человека» (с 1975). С 1970 издаётся журнал «Успехи физиологических наук», публикующий работы обзорно-критического характера, а также оригинальные теоретические статьи по принципиальным вопросам физиологии. Результаты физиологических исследований публикуются также в ряде отечественных биологических и медицинских журналов – «Цитология» (с 1959), «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины» (с 1936), «Архив анатомии, гистологии и эмбриологии» (с 1916), «Биофизика» (с 1956), «Космическая биология и медицина» (с 1967, с 1974 выходит под название «Космическая биология и авиакосмическая медицина») и в ряде др.
Из зарубежных журналов наиболее известны: «American Journal of Physiology» (Balt. – Wash., с 1898); «Journal of Physiology» (L., с 1878); «Journal de physiologic et de pathologie générale» (P., с 1899, с 1946 выходит под названием «Journal de Physiologic»); «Archiv für Anatomic und Physiologic» (Lpz., с 1796); «Pflüger's Archiv für die gesarnte Physiologic des Menschen und der Tiere» (Bonn, с 1868). см. также Биологические журналы .
К. А. Ланге.
Физиологические растворы
Физиологи'ческие раство'ры, искусственно приготовленные растворы, приближающиеся по солевому составу и осмотическому давлению к плазме крови . Применяются в физиологических экспериментах для работы с изолированными органами и в клинической практике (например, при обезвоживании организма и кровопотере). Однако вливание больших количеств Ф. р. иногда может вызвать отёк внутренних органов вследствие проникновения воды и солей в ткани. При использовании Ф. р. в качестве кровезаменителей к солевому раствору с глюкозой добавляют различные соединения (высокомолекулярные полисахариды, специальным образом обработанные белки и т.д.). Известен ряд прописей Ф. р., названных по фамилиям предложивших их исследователей:
Состав физиологических растворов
| Название раствора | Концентрация, г/л дистиллированной воды | ||||||
| NaCI | KCI | CaCl2 | NaHCO3 | MgCl2 | NaH2 PO4 | Глюкоза | |
| Раствор Рингера (для холоднокровных животных) | 6,5 | 0,14 | 0,1 | 0,2 | – | – | – |
| Раствор Рингера – Локка (для теплокровных животных) | 9,0 | 0,42 | 0,24 | 0,15 | – | – | 1,0 |
| Раствор Тироде | 8,0 | 0,2 | 0,2 | 1,0 | 0,1 | 0,05 | 1,0 |
См. также Изотонические растворы .
Лит.: Физиология человека, под ред. Е. Б. Бабского. М., 1972.
Г. Н. Кассиль.
Физиологические ритмы
Физиологи'ческие ри'тмы, периодические колебания различных функций организма, отражающие закономерности осуществления процессов жизнедеятельности во времени. Обнаружены у микроорганизмов, растений, животных и человека, а также в культурах клеток и тканей. Ритмическая деятельность свойственна таким важным функциям организмов, как фотосинтез, дыхание, цветение, спорообразование, деление клеток, двигательная активность, температура тела, обменные процессы, образование форменных элементов крови и др. Ф. р. у человека наблюдаются в циклах сна и бодрствования, физической и умственной работоспособности, выделении различных веществ почками, секреции гормонов. Установлено, что наиболее высокое содержание гормонов коры надпочечника в организме человека, увеличивающих его сопротивляемость вредным факторам, наблюдается утром. Повышение секреции этих гормонов обусловливается усиленным выделением в кровь примерно в это же время адренокортикотропного гормона гипофиза (АКТГ), стимулирующего функцию коры надпочечника. В свою очередь, образование АКТГ контролируется нервными центрами гипоталамуса мозга, деятельность которых также ритмична. Полагают, что Ф. р. наследуются и подчиняются генетическому контролю. Параметры Ф. р. изменяются как в процессе индивидуального развития организма, так и при различных воздействиях на него. Это является важным фактором для приспособления растений и животных к меняющимся условиям внешней среды. Вследствие согласованности всех Ф. р. между собой и с периодическими изменениями во внешней среде у организмов существует надёжная система регуляции функций (см. Гомеостаз ). Расстройства в этой системе приводят к нарушениям жизнедеятельности организмов и могут послужить причиной заболеваний у животных и человека. См. также Биологические ритмы , Суточные ритмы , Циркадные ритмы .
Лит.: Романов Ю. А., Рыбаков В. П., Проблема биологических ритмов в физиологии и медицине, в сборнике: Биологические ритмы в механизмах компенсации нарушенных функций, М., 1973; Bunning Е., The physiologicalclock, [2 ed.], N. Y., 1964; Rensing L., Biologische Rhythmen und regulation, Jena, 1973; Scheving L. E., Halberg F., Pauly J. E., Chronobiology, Stuttg. – Tokyo, 1974.
Ю. А. Романов.
Физиологическое общество
Физиологи'ческое о'бщество имени И. П. Павлова Всесоюзное (ВФО), научное общество, объединяющее сов. учёных, работающих в области физиологии человека и животных. Ведёт своё начало от Общества российских физиологов им. И. М. Сеченова (создано в апреле 1917 на 1-м физиологическом съезде по инициативе И. П. Павлова, Н. Е. Введенского и др.), которое в 1930 было переименовано во Всесоюзное общество физиологов, биохимиков и фармакологов, а с 1960, после организации самостоятельных обществ биохимиков и фармакологов, носит название Ф. о. Председателями правления общества были: И. П. Павлов (1917–1936), Л. А. Орбели (1937–50, 1956–58), И. П. Разенков (1934–37, 1950 54), А. В. Палладии (1955–56), П. С. Купалов (1959–64). С 1964 председатель правления (президент) – Л. Г. Воронин. Во ВФО входит (1976) 99 отделений: 14 республиканских и 85 городских, в том числе московское и ленинградское. Основные задачи общества: связь с медицинскими, педагогическими, зоотехническими и др. научными и научно-практическими учреждениями, методическая помощь в преподавании физиологии в вузах, популяризация достижений физиологии.
Состоялось 12 съездов ВФО, последний – в 1975 в г. Тбилиси.
Физиология
Физиоло'гия (от греч. phýsis – природа и ...логия ) животных и человека, наука о жизнедеятельности организмов, их отдельных систем, органов и тканей и регуляции физиологических функций. Ф. изучает также закономерности взаимодействия живых организмов с окружающей средой, их поведение в различных условиях.
Классификация. Ф. – важнейший раздел биологии; объединяет ряд отдельных, в значительной мере самостоятельных, но тесно связанных между собой дисциплин. Различают общую, частную и прикладную Ф. Общая Ф. изучает основные физиологические закономерности, общие для различных видов организмов; реакции живых существ на разные раздражители; процессы возбуждения, торможения и т.п. Электрические явления в живом организме (биоэлектрические потенциалы) исследует электрофизиология . Физиологические процессы в их филогенетическом развитии у разных видов беспозвоночных и позвоночных животных рассматривает сравнительная физиология . Этот раздел Ф. служит основой эволюционной физиологии, которая изучает происхождение и эволюцию жизненных процессов в связи с общей эволюцией органического мира. С проблемами эволюционной Ф. неразрывно связаны и вопросы возрастной физиологии , исследующей закономерности становления и развития физиологических функций организма в процессе онтогенеза – от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни. Изучение эволюции функций тесно соприкасается с проблемами экологической физиологии , исследующей особенности функционирования разных физиологических систем в зависимости от условий обитания, т. е. физиологической основы приспособлений (адаптаций) к разнообразным факторам внешней среды. Частная Ф. исследует процессы жизнедеятельности у отдельных групп или видов животных, например у с.-х. животных, птиц, насекомых, а также свойства отдельных специализированных тканей (например, нервной, мышечной) и органов (например, почек, сердца), закономерности их объединения в специальные функциональные системы. Прикладная Ф. изучает общие и частные закономерности работы живых организмов и особенно человека в соответствии с их специальными задачами, например физиология труда , спорта , питания, авиационная физиология , космическая физиология , подводная и т.д.
Ф. подразделяют условно на нормальную и патологическую. Нормальная Ф. преимущественно исследует закономерности работы здорового организма, его взаимодействие со средой, механизмы устойчивости и адаптации функций к действию разнообразных факторов. Патологическая физиология изучает измененные функции больного организма, процессы компенсации, адаптации отдельных функций при различных заболеваниях, механизмы выздоровления и реабилитации. Ветвь патологической Ф. – клиническая Ф., выясняющая возникновение и течение функциональных отправлений (например, кровообращения, пищеварения, высшей нервной деятельности) при болезнях животных и человека.
Связь физиологии с другими науками. Ф. как раздел биологии тесно связана с морфологическими науками – анатомией, гистологией, цитологией, т.к. морфологические и физиологические явления взаимообусловлены. Ф. широко использует результаты и методы физики, химии, а также кибернетики и математики. Закономерности химических и физических процессов в организме изучаются в тесном контакте с биохимией, биофизикой и бионикой, а эволюционные закономерности – с эмбриологией. Ф. высшей нервной деятельности связана с этологией, психологией, физиологической психологией и педагогикой. Ф. с.-х. животных имеет непосредственное значение для животноводства, зоотехнии и ветеринарии. Наиболее тесно Ф. традиционно связана с медициной, использующей её достижения для распознавания, профилактики и лечения различных заболеваний. Практическая медицина, в свою очередь, ставит перед Ф. новые задачи исследований. Экспериментальные факты Ф. как базисной естественной науки широко используются философией для обоснования материалистического мировоззрения.
Методы исследования. Прогресс Ф. неразрывно связан с успехами методов исследования. «... Наука движется толчками, в зависимости от успехов, делаемых методикой. С каждым шагом методики вперед мы как бы поднимаемся ступенью выше...» (Павлов И. П., Полное собрание соч., т. 2, кн. 2, 1951, с. 22). Исследование функций живого организма базируется как на собственно физиологических методах, так и на методах физики, химии, математики, кибернетики и др. наук. Такой комплексный подход позволяет изучать физиологические процессы на различных уровнях, в том числе на клеточном и молекулярном. Основные методы познания природы физиологических процессов, закономерностей работы живых организмов – наблюдения и эксперимент, проводимый на разных животных и в различных формах. Однако всякий эксперимент, поставленный на животном в искусственных условиях, не имеет абсолютного значения, а результаты его не могут быть безоговорочно перенесены на человека и животных, находящихся в естественных условиях.
В т. н. остром эксперименте (см. Вивисекция ) применяются искусственная изоляция органов и тканей (см. Изолированные органы ), иссечение и искусственное раздражение различных органов, отведение от них биоэлектрических потенциалов и др. Хронический опыт позволяет неоднократно повторять исследования на одном объекте. В хроническом эксперименте в Ф. используют различные методические приёмы: наложение фистул, выведение исследуемых органов в кожный лоскут гетерогенные анастомозы нервов, пересадку различных органов (см. Трансплантация ), вживление электродов и т.д. Наконец, в хронических условиях изучают сложные формы поведения, для чего используют методики условных рефлексов или различные инструментальные методики в сочетании с раздражением мозговых структур и регистрацией биоэлектрической активности через вживленные электроды. Внедрение в клиническую практику множественных долгосрочно вживленных электродов, а также микроэлектродной техники с целью диагностики и лечения позволило расширить исследования нейрофизиологических механизмов психической деятельности человека. Регистрация локальных изменений биоэлектрических и обменных процессов в динамике создала реальную возможность выяснения структурной и функциональной организации мозга. При помощи различных модификаций классической методики условных рефлексов, а также современных электрофизиологических методов достигнуты успехи в изучении высшей нервной деятельности. Клинические и функциональные пробы у людей и животных – также одна из форм физиологического эксперимента. Особый вид физиологических методов исследования – искусственное воспроизведение патологических процессов у животных (рак, гипертония, базедова болезнь, язвенная болезнь и др.), создание искусственных моделей и электронных автоматических устройств, имитирующих работу мозга и функции памяти, искусственные протезы и т.д. Методические усовершенствования в корне изменили экспериментальную технику и способы регистрации экспериментальных данных. На смену механическим системам пришли электронные преобразователи. Оказалось возможным более точно исследовать функции целого организма путём применения на животных и людях методик электроэнцефалографии, электрокардиографии , электромиографии и особенно биотелеметрии . Использование стереотаксического метода позволило успешно исследовать глубоко расположенные структуры мозга. Для регистрации физиологических процессов широко применяют автоматическое фотографирование с электроннолучевых трубок на плёнку или запись с помощью электронных приборов. Всё большее распространение получает регистрация физиологических экспериментов на магнитной и перфорационной ленте и последующая их обработка на ЭВМ. Метод электронной микроскопии нервной системы позволил с большей точностью изучать структуру межнейронных контактов и определять их специфику в различных системах мозга.
Исторический очерк. Первоначальные сведения из области Ф. были получены в глубокой древности на базе эмпирических наблюдений натуралистов и врачей и особенно анатомических вскрытий трупов животных и людей. На протяжении многие веков во взглядах на организм и его отправления господствовали идеи Гиппократа (5 в. до н. э.) и Аристотеля (4 в. до н. э.). Однако наиболее существенный прогресс Ф. был определён широким внедрением вивисекционных экспериментов, начало которых было положено ещё в Древнем Риме Галеном (2 в. до н. э.). В средние века накопление биологических знаний определялось запросами медицины. В эпоху Возрождения развитию Ф. способствовал общий прогресс наук.
Ф. как наука ведёт своё начало от работ английского врача У. Гарвея , который открытием кровообращения (1628) «... делает науку из физиологии (человека, а также животных)» (Энгельс Ф., Диалектика природы, 1969, с. 158). Гарвеем были сформулированы представления о большом и малом кругах кровообращения и о сердце как двигателе крови в организме. Гарвей первый установил, что кровь по артериям течёт от сердца и по венам возвращается к нему. Основу для открытия кровообращения подготовили исследования анатомов А. Везалия , испанского учёного М. Сервета (1553), итальянского – Р. Коломбо (1551), Г. Фаллопия и др. Итальянский биолог М. Мальпиги , впервые (1661) описавший капилляры, доказал правильность представлений о кровообращении. Ведущим достижением Ф., определившим её последующую материалистическую направленность, явилось открытие в 1-й половине 17 в. французским учёным Р. Декартом и позже (в 18 в.) чеш. врачом Й. Прохаской рефлекторного принципа, согласно которому всякая деятельность организма является отражением – рефлексом – внешних воздействий, осуществляющихся через центральную нервную систему. Декарт предполагал, что чувствительные нервы являются приводами, которые натягиваются при раздражении и открывают клапаны на поверхности мозга. Через эти клапаны выходят «животные духи», которые направляются к мышцам и вызывают их сокращение. Открытием рефлекса был нанесён первый сокрушит, удар церковно-идеалистическим представлениям о механизмах поведения живых существ. В дальнейшем «... рефлекторный принцип в руках Сеченова стал оружием культурной революции в шестидесятых годах прошлого столетия, а через 40 лет в руках Павлова он оказался мощным рычагом, повернувшим на 180° всю разработку проблемы психического» (Анохин П. К., От Декарта до Павлова, 1945, с. 3).
В 18 в. в Ф. внедряются физические и химические методы исследования. Особенно активно применялись идеи и методы механики. Так, итальянский учёный Дж. А. Борелли ещё в конце 17 в. использует законы механики для объяснения движений животных, механизма дыхательных движений. Он же применил законы гидравлики к изучению движения крови в сосудах. Английский учёный С. Гейлс определил величину кровяного давления (1733). Французский учёный Р. Реомюр и итальянский натуралист Л. Спалланцани исследовали химизм пищеварения. Франц. учёный А. Лавуазье, исследовавший процессы окисления, пытался на основе химических закономерностей приблизиться к пониманию дыхания. Итальянский учёный Л. Гальвани открыл «животное электричество», т. е. биоэлектрические явления в организме.
К 1-й половине 18 в. относится начало развития Ф. в России. В открытой в 1725 Петербургской АН была создана кафедра анатомии и Ф. Возглавлявшие её Д. Бернулли , Л. Эйлер , И. Вейтбрехт занимались вопросами биофизики движения крови. Важными для Ф. были исследования М. В. Ломоносова, придававшего большое значение химии в познании физиологических процессов. Ведущую роль в развитии Ф. в России сыграл медицинский факультет Московского университета, открытого в 1755. Преподавание основ Ф. вместе с анатомией и др. медицинскими специальностями было начато С. Г. Зыбелиным. Самостоятельная кафедра Ф. в университете, которую возглавили М. И. Скиадан и И. И. Вечь, была открыта в 1776. Первая диссертация по Ф. выполнена Ф. И. Барсук-Моисеевым и посвящена дыханию (1794). В 1798 была основана Петербургская медико-хирургическая академия (ныне Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова), где в дальнейшем Ф. также получила значительное развитие.
В 19 в. Ф. окончательно отделилась от анатомии. Определяющее значение для развития Ф. в это время имели достижения органической химии, открытие закона сохранения и превращения энергии, клеточного строения организма и создание теории эволюционного развития органического мира.
В начале 19 в. считали, что химические соединения в живом организме принципиально отличны от неорганических веществ и не могут быть созданы вне организма. В 1828 нем. химик Ф. Вёлер синтезировал из неорганических веществ органическое соединение – мочевину и тем самым подорвал виталистические представления об особых свойствах химических соединений организма. Вскоре нем. учёный Ю. Либих, а затем и многие другие учёные синтезировали различные органические соединения, встречающиеся в организме, и изучили их структуру. Эти исследования положили начало анализу химических соединений, участвующих в построении организма и обмене веществ. Развернулись исследования обмена веществ и энергии в живых организмах. Были разработаны методы прямой и непрямой калориметрии, позволившие точно замерять количество энергии, заключённой в различных пищевых веществах, а также освобождаемой животными и человеком в покое и при работе (работы В. В. Пашутина , А. А. Лихачева в России, М. Рубнера в Германии, Ф. Бенедикта, У. Этуотера в США и др.); определены нормы питания (К. Фойт и др.). Значительное развитие получила Ф. нервно-мышечной ткани. Этому способствовали разработанные методы электрического раздражения и механической графической регистрации физиологических процессов. Нем. учёный Э. Дюбуа-Реймон предложил санный индукционный аппарат, нем. физиолог К. Людвиг изобрёл (1847) кимограф, поплавковый манометр для регистрации кровяного давления, кровяные часы для регистрации скорости кровотока и пр. Французский учёный Э. Марей первый применил фотографию для изучения движений и изобрёл прибор для регистрации движений грудной клетки, итальянский учёный А. Моссо предложил прибор для изучения кровенаполнения органов (см. Плетизмография ), прибор для исследования утомления (эргограф ) и весовой стол для изучения перераспределения крови. Были установлены законы действия постоянного тока на возбудимую ткань (нем. учёный Э. Пфлюгер , рус. – Б. Ф. Вериго , ), определена скорость проведения возбуждения по нерву (Г. Гельмгольц ). Гельмгольц же заложил основы теории зрения и слуха. Применив метод телефонического выслушивания возбуждённого нерва, рус. физиолог Н. Е. Введенский внёс значительный вклад в понимание основных физиологических свойств возбудимых тканей, установил ритмический характер нервных импульсов. Он показал, что живые ткани изменяют свои свойства как под действием раздражителей, так и в процессе самой деятельности. Сформулировав учение об оптимуме и пессимуме раздражения, Введенский впервые отметил реципрокные отношения в центральной нервной системе. Он первый начал рассматривать процесс торможения в генетической связи с процессом возбуждения, открыл фазы перехода от возбуждения к торможению. Исследования электрических явлений в организме, начатые итал. учёными Л. Гальвани и А. Вольта, были продолжены нем. учёными – Дюбуа-Реймоном, Л. Германом, а в России – Введенским. Рус. учёные И. М. Сеченов и В. Я. Данилевский впервые зарегистрировали электрические явления в центральной нервной системе.
Развернулись исследования нервной регуляции физиологических функций с помощью методик перерезок и стимуляции различных нервов. Нем. учёные братья Э. Г. и Э. Вебер открыли тормозящее действие блуждающего нерва на сердце, рус. физиолог И. Ф. Цион – учащающее сердечные сокращения действие симпатического нерва, И. П. Павлов – усиливающее действие этого нерва на сердечные сокращения. А. П. Вальтер в России, а затем К. Бернар во Франции обнаружили симпатические сосудосуживающие нервы. Людвиг и Цион обнаружили центростремительные волокна, идущие от сердца и аорты, рефлекторно изменяющие работу сердца и тонус сосудов. Ф. В. Овсянников открыл сосудодвигательный центр в продолговатом мозге, а Н. А. Миславский подробно изучил открытый ранее дыхательный центр продолговатого мозга.
В 19 в. сложились представления о трофической роли нервной системы, т. е. о её влиянии на процессы обмена веществ и питание органов. Франц. учёный Ф. Мажанди в 1824 описал патологические изменения в тканях после перерезки нервов, Бернар наблюдал изменения углеводного обмена после укола в определённый участок продолговатого мозга («сахарный укол»), Р. Гейденгайн установил влияние симпатических нервов на состав слюны, Павлов выявил трофическое действие симпатических нервов на сердце. В 19 в. продолжалось становление и углубление рефлекторной теории нервной деятельности. Были подробно изучены спинномозговые рефлексы и проведён анализ рефлекторной дуги . Шотл. учёный Ч. Белл в 1811, а также Мажанди в 1817 и нем. учёный И. Мюллер изучили распределение центробежных и центростремительных волокон в спинномозговых корешках (Белла – Мажанди закон ). Белл в 1826 высказал предположение об афферентных влияниях, идущих от мышц при их сокращении в центральную нервную систему. Эти взгляды были затем развиты русскими учёными А. Фолькманом, А. М. Филомафитским. Работы Белла и Мажанди послужили толчком для развития исследований по локализации функций в мозге и составили основу для последующих представлений о деятельности физиологических систем по принципу обратной связи . В 1842 французский физиолог П. Флуранс , исследуя роль различных отделов головного мозга и отдельных нервов в произвольных движениях, сформулировал понятие о пластичности нервных центров и ведущей роли больших полушарий головного мозга в регуляции произвольных движений. Выдающееся значение для развития Ф. имели работы Сеченова, открывшего в 1862 процесс торможения в центральной нервной системе. Он показал, что раздражение мозга в определённых условиях может вызывать особый тормозной процесс, подавляющий возбуждение. Сеченовым было также открыто явление суммации возбуждения в нервных центрах. Работы Сеченова, показавшего, что «... все акты сознательной и бессознательной жизни, по способу происхождения, суть рефлексы» («Рефлексы головного мозга», см. в кн.: Избранные философские и психологические произв., 1947, с. 176), способствовали утверждению материалистической Ф. Под влиянием исследований Сеченова С. П. Боткин и Павлов ввели в Ф. понятие нервизма , т. е. представление о преимущественном значении нервной системы в регулировании физиологических функций и процессов в живом организме (возникло как противопоставление понятию о гуморальной регуляции ). Изучение влияний нервной системы на функции организма стало традицией рус. и сов. Ф.
