ень на клітинному, субклітинному і молекулярному рівнях організації життя, відносяться до 40-м рокам нашого століття. Ці події, що знаменують справжній перелом у розвитку фізіологічних наук, з'явилися наслідком сучасної науково-технічної революції. Грандіозні досягнення фізики і техніки, особливо електроніки, автоматики та обчислювальної техніки, що дали в руки фізіологів принципово нові методи збору та аналізу інформації, призвели до технічної революції в цій галузі знання. Підтвердилася справедливість висловлювання І. П. Павлова, що наука рухається поштовхами в залежності від успіхів, що робляться методикою.
Створеної в наш час нової інструментальної техніці фізіологія зобов'язана фундаментальними відкриттями, можливістю проникнення в інтимні процеси життєдіяльності, в їх внутрішню організацію і механізм їх регуляції.
фізика біологія хімія термодинаміка
Технічне переозброєння фізіології
Протягом десятка років невпізнанно змінився вигляд фізіологічної лабораторії. Стара апаратура, служила дослідникам більше століття, віджила свій вік і перекочувала в музеї історії науки.
Особливо цінними виявилися такі якості нової інструментальної техніки: висока чутливість і точність вимірювальної апаратури, її швидкодію, можливість перетворення одних процесів в інші (наприклад, механічних і теплових в електричні), можливість зберігання та відтворення інформації, здійсненність синхронного дослідження декількох фізіологічних процесів, можливість проведення спостережень на відстані, малі габарити і вага багатьох приладів. Став досяжний точний кількісний і часовий аналіз микропроцессов (Змін температури в 0,000001 В°, механічних переміщень, складових мікрони, електричної напруги, рівного мікровольт), що відбуваються в мікрооб'єктах (одиночних клітинах і їхніх структурах) у мікроінтервали: часом (у протягом часток мілісекунди). Застосування сучасної інструментальної техніки та розробка великої кількості нових методів дослідження вплинули рішуче на всі відділи фізіології.
Розвиток загальної фізіології тісно пов'язано з успіхами у вивченні функцій клітин та їх структур. Ще на початку XX в. К. А. Тімірязєв ​​нарікав на те, що фізіологія клітини В«поки і нездійсненна, оскільки пе придумано ще жодного ваг, ні термометрів, ні гальванометрів для клітинки В». В даний час такі прилади сконструйовані, і це стало однією з найважливіших передумов створення справді експериментальної фізіології клітини. Іншою передумовою слід вважати успіхи морфологічного та біохімічного дослідження клітини, також пов'язані із застосуванням нової дослідницької техніки.
Для розуміння відбуваються в клітині фізіологічних процесів надзвичайно велике значення досліджень, виконаних за допомогою електронного мікроскопа. Завдяки його застосуванню доведено наявність поверхневої мембрани, товщиною 70-80. А, заперечуване деякими дослідниками, було виявлено існування складних систем внутрішньоклітинних мембран і розкрито їх просторова організація. З'ясувалося, що мембрани являють собою обов'язковий структурний елемент клітини. Особливу увагу фізіологів залучили дослідження саркоплазматичної мережі (ретикулума) м'язових волокон. Це утворення, вперше виявлене за допомогою світлового мікроскопа, було знову відкрито Ф. Шестрандом і Б. Андерсоном в середині 50-х років завдяки застосуванню електронного мікроскопа, що дозволив вивчити деталі його будови. Вивчена структура міофібрил - скорочувальних елементів м'язових волокон. За допомогою електронної мікроскопії надтонких зрізів м'язів у поєднанні з дослідженням розсіяння рентгенових променів під малими кутами встановлено, що міофібрили складаються з двох систем ниток, які розрізняються по товщині і хімічним складом. Вважають, що більш товсті нитки утворені міозином, більш тонкі - актином. Нитки однієї системи входять своїми кінцями в проміжки між нитками іншого системи, причому між тими і іншими є зв'язують їх поперечні містки. Е. Хакслі (Нобелівська премія, 1963), що виявив таку структуру міофібрил (1955-1956), висловив припущення, що під час скорочення відбувається ковзання однієї системи ниток по іншій.
Велики і досягнення сучасної біохімії, що отримала можливість вивчати роль різних внутрішньоклітинних утворень у процесах обміну речовин. Цими можливостями біохімія зобов'язана методиками ультрацентріфугірованія, ультразвукової дезінтеграції, електрофорезу, хроматографії, полум'яної фотометрії, мас-спектрометрії, ізотопної індикації, адсорбційної спектроскопії, ауторадіографії, люмінесцентного аналізу, визначення подвійного променезаломлення в потоці і багатьом іншим, заснованим на новітніх досягненнях фізики і техніки.
Термодинаміка систем поблизу рівноваги (лінійна термодинаміка). Перший і другий закони термодинаміки
Предметом термодинаміки є розгляд загальних закономірностей перетворення енергії при її перенесенні у формі теплоти і роб...
