Методы исследования в анатомии человека. Презентация по биологии "Современные методы изучения человека" (8 класс)

Для изучения строения тела человека и его функций пользуются различными методами исследований. Для изучения морфологических особенностей человека выделяют две группы методов. Первая группа применяется для изучения строения организма человека на трупном материале, а вторая - на живом человеке.
В первую группу входят:
1) метод рассечения с помощью простых инструментов (скальпель, пинцет, пила и др.) - позволяет изучать. строение и топографию органов;
2) метод вымачивания трупов в воде или в специальной жидкости продолжительное время для выделения скелета, отдельных костей для изучения их строения;
3) метод распиливания замороженных трупов - разработан Н. И. Пироговым, позволяет изучать взаимоотношения органов в отдельно взятой части тела;
4) метод коррозии - применяется для изучения кровеносных сосудов и других трубчатых образований во внутренних органах путем заполнения их полостей затвердевающими веществами (жидкий металл, пластмассы), а затем разрушением тканей органов при помощи сильных кислот и щелочей, после чего остается слепок от налитых образований;
5) инъекционный метод - заключается в введении в органы, имеющие полости, красящих веществ с последующим осветлением паренхимы органов глицерином, метиловым спиртом и др. Широко применяется для исследования кровеносной и лимфатической систем, бронхов, легких и др.;
6) микроскопический метод - используют для изучения структуры органов при помощи приборов, дающих увеличенное изображение. Ко второй группе относятся:
1) рентгенологический метод и его модификации (рентгеноскопия, рентгенография, ангиография, лимфография, рентгенокимография и др.) - позволяет изучать структуру органов, их топографию на живом человеке в разные периоды его жизни;
2) соматоскопический (визуальный осмотр) метод изучения тела человека и его частей - используют для определения формы грудной клетки, степени развития отдельных групп мышц, искривления позвоночника, конституции тела и др.;
3) антропометрический метод - изучает тело человека и его части путем измерения, определения пропорции тела, соотношение мышечной, костной и жировой тканей, степень подвижности суставов и др.;
4) эндоскопический метод - дает возможность исследовать на живом человеке с помощью световодной техники внутреннюю поверхность пищеварительной и дыхательной систем, полости сердца и сосудов, мочеполовой аппарат.
В современной анатомии используются новые методы исследования, такие как компьютерная томография, ультразвуковая эхолокация, стереофотограмметрия, ядерно-магнитный резонанс и др.
В свою очередь из анатомии выделились гистология - учение о тканях и цитология - наука о строении и функции клетки.
Для исследования физиологических процессов обычно использовали экспериментальные методы.
На ранних этапах развития физиологии применялся метод экстирпации (удаления) органа или его части с последующим наблюдением и регистрацией полученных показателей.
Фистульный метод основан на введении в полый орган (желудок, желчный пузырь, кишечник) металлической или пластмассовой трубки и закреплении ее на коже. При помощи этого метода определяют секреторную функцию органов.
Метод катетеризации применяется для изучения и регистрации процессов, которые происходят в протоках экзокринных желез, в кровеносных сосудах, сердце. При помощи тонких синтетических трубок - катетеров - вводят различные лекарственные средства.
Метод денервации основан на перерезании нервных волокон, иннервирующих орган, с целью установить зависимость функции органа от воздействия нервной системы. Для возбуждения деятельности органа используют электрический или химический вид раздражения.
В последние десятилетия широкое применение в физиологических исследованиях нашли инструментальные методы (электрокардиография, электроэнцефалография, регистрация активности нервной системы путем вживления макро- и микроэлементов и др.).
В зависимости от формы проведения физиологический эксперимент делится на острый, хронический и в условиях изолированного органа.
Острый эксперимент предназначен для проведения искусственной изоляции органов и тканей, стимуляции различных нервов, регистрации электрических потенциалов, введения лекарств и др.
Хронический эксперимент применяется в виде целенаправленных хирургических операций (наложение фистул, нервнососудистых анастомозов, пересадка разных органов, вживление электродов и др.).
Функцию органа можно изучать не только в целом организме, но и изолировано от него. В таком случае органу создают все необходимые условия для его жизнедеятельности, в том числе подачу питательных растворов в сосуды изолированного органа (метод перфузии).
Применение компьютерной техники в проведении физиологического эксперимента значительно изменило его технику, способы регистрации процессов и обработку полученных результатов.

Методика - совокупность манипуляций, выполнение которых обеспечивает получение необходимых результатов в соответствии с поставленной задачей.

Аналитико-синтетический метод исследования — способ изучения функционирования организма целостно, в единстве и взаимосвязи всех его составляющих.

Методы исследования в физиологии

Для изучения различных процессов и функций живого организма в используются методы наблюдения и эксперимента.

Наблюдение - метод получения информации путем непосредственной, как правило, визуальной регистрации физиологических явлений и процессов, происходящих в определенных условиях.

Эксперимент — метод получения новой информации о причинно-следственных отношениях между явлениями и процессами в контролируемых и управляемых условиях. Острым называется эксперимент, реализуемый относительно кратковременно. Хроническим называется эксперимент, протекающий длительно (дни, недели, месяцы, годы).

Метод наблюдения

Сущность этого метода заключается в оценке проявления определенного физиологического процесса, функции органа или ткани в естественных условиях. Это самый первый метод, который зародился еще в Древней Греции. В Египте при мумицифировании трупы вскрывали и жрецы анализировали состояние различных органов в связи с ранее зафиксированными данными о частоте пульса, количестве и качестве мочи и другими показателями у наблюдаемых ими людей.

В настоящее время ученые, проводя исследования методом наблюдений, используют в своем арсенале ряд простых и сложных приборов (наложение фистул, вживление электродов), что позволяет надежнее определить механизм функционирования органов и тканей. Например, наблюдая за деятельностью слюнной железы, можно установить, какой объем слюны выделяется за определенный период суток, ее цвет, густоту и т.д.

Однако наблюдение явления не дает ответа на вопрос, каким образом осуществляются тот или иной физиологический процесс или функция.

Более широко наблюдательный метод применяют в зоопсихологии и этологии.

Экспериментальный метод

Физиологический эксперимент — это целенаправленное вмешательство в организм животного с целью выяснить влияние разных факторов на отдельные его функции. Такое вмешательство иногда требует хирургической подготовки животного, которая может носить острую (вивисекция) или хроническую (экспериментально-хирургическая) форму. Поэтому эксперименты подразделяются на два вида: острый (вивисекция) и хронический.

Экспериментальный метод, в отличие от метода наблюдения, позволяет выяснить причину осуществления какого-то процесса или функции.

Вивисекцию проводили на ранних этапах развития физиологии на обездвиженных животных без применения наркоза. Но начиная с XIX в. в остром эксперименте стали использовать общую анестезию.

Острый эксперимент имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам относится возможность моделировать разные ситуации и получать результаты в относительно короткий срок. К недостаткам относится то, что в остром эксперименте исключается влияние центральной нервной системы на организм при применении общей анестезии и нарушается целостность реагирования организма на разные воздействия. Кроме того, часто животных после острого эксперимента приходится усыплять.

Поэтому позднее были разработаны методы хронического эксперимента , при котором проводят длительное наблюдение за животными после оперативного вмешательства и выздоровления животного.

Академиком И.П. Павловым был разработан метод наложения фистул на полые органы (желудок, кишечник, мочевой пузырь). Использование фистульной методики позволило выяснить механизмы функционирования очень многих органов. В стерильных условиях анестезированному животному выполняют хирургическую операцию, позволяющую получить доступ к определенному внутреннему органу, вживляют фистульную трубку или выводят наружу и подшивают к коже проток железы. Непосредственно опыт начинают после заживления послеоперационной раны и выздоровления животного, когда физиологические процессы приходят в норму. Благодаря этой методике стало возможным длительно изучать картину физиологических процессов в естественных условиях.

Метод эксперимента, как и метод наблюдения, предусматривает использование простой и сложной современной аппаратуры, приборов, входящих в системы, предназначенные для воздействия на объект и регистрации различных проявлений жизнедеятельности.

Изобретение кимографа и разработка метода графической регистрации артериального давления немецким ученым К. Людвигом в 1847 г. открыло новый этап в развитии физиологии. Кимограф позволил осуществлять объективную запись изучаемого процесса.

Позднее были разработаны методы регистрации сокращения сердца и мышц (Т. Энгельман) и методика регистрации изменения сосудистого тонуса (плетизмография).

Объективная графическая регистрация биоэлектрических явлений стала возможной благодаря струнному гальванометру, изобретенному голландским физиологом Эйнтховеном. Ему впервые удалось записать на фотопленке электрокардиограмму. Графическая регистрация биоэлектрических потенциалов послужила основой развития электрофизиологии. В настоящее время электроэнцефалографию широко используют в практике и научных исследованиях.

Важным этапом в развитии электрофизиологии явилось изобретение микроэлектродов. При помощи микроманипуляторов их можно вводить непосредственно в клетку и регистрировать биоэлектрические потенциалы. Микроэлектродная техника позволила расшифровать механизмы генерации биопотенциалов в мембранах клетки.

Немецкий физиолог Дюбуа-Реймон является основоположником метода электрического раздражения органов и тканей с помощью индукционной катушки для дозированного электрического раздражения живых тканей. В настоящее время для этого используют электронные стимуляторы, позволяющие получить электрические импульсы любой частоты и силы. Электростимуляция стала важным методом исследования функций органов и тканей.

К экспериментальным методам относится множество физиологических методов.

Удаление (экстирпация) органа, например определенной железы внутренней секреции, позволяет выяснить ее влияние на различные органы и системы животного. Удаление различных участков коры головного мозга позволило ученым выяснить их влияние на организм.

Современные успехи физиологии были обусловлены использованием радиоэлектронной техники.

Вживление электродов в различные участки мозга помогло установить активность различных нервных центров.

Введение радиоактивных изотопов в организм позволяет ученым изучать метаболизм разных веществ в органах и тканях.

Томографический метод с использованием ядерного магнитного резонанса имеет очень важное значение для выяснения механизмов физиологических процессов на молекулярном уровне.

Биохимические и биофизические методы помогают с высокой точностью выявлять различные метаболиты в органах и тканях у животных в состоянии нормы и при патологии.

Знание количественных характеристик различных физиологических процессов и взаимоотношений между ними позволило создать их математические модели. С помощью этих моделей физиологические процессы воспроизводят на компьютере и исследуют различные варианты реакций.

Основные методы физиологических исследований

Физиология является экспериментальной наукой, т.е. все ее теоретические положения основываются на результатах выполнения опытов и наблюдений.

Наблюдение

Наблюдение применялось с первых шагов развития физиологической науки. Проводя наблюдение, исследователи дают описательный отчет о его результатах. При этом объект наблюдения обычно находится в естественных условиях без специальных воздействий на него исследователя. Недостатком простого наблюдения является невозможность или большая сложность получения количественных показателей и восприятия быстропротекающих процессов. Так, в начале XVII в. В. Гарвей после наблюдений за работой сердца у мелких животных писал: «Скорость сердечного движения не позволяет различать, как происходит систола и диастола, и поэтому нельзя узнать, в какой момент и в которой части совершается расширение и сжатие».

Опыт

Большие возможности, чем простое наблюдение, в изучении физиологических процессов даст постановка опытов. При выполнении физиологического опыта исследователь искусственно создаст условия для выявления сущности и закономерностей течения физиологических процессов. К живому объекту могут применяться дозированные физические и химические воздействия, введение различных веществ в кровь или органы и регистрация ответной реакции на воздействия.

Опыты в физиологии подразделяют на острые и хронические. Воздействия на экспериментальных животных в острых опытах могут быть несовместимы с сохранением жизни животных, например действие больших доз облучения, токсических веществ, кровопотери, искусственная остановка сердца, остановка кровотока. У животных могут удаляться отдельные органы для изучения их физиологических функций или возможности пересадки другим животным. Для сохранения жизнеспособности удаленные (изолированные) органы помещают в охлажденные солевые растворы, близкие но составу или хотя бы по содержанию важнейших минеральных веществ в плазме крови. Такие растворы называют физиологическими. Среди простейших физиологических растворов — изотопический 0,9% раствор NaCl.

Постановка опытов с использованием изолированных органов была особенно популярна в период XV — начала XX в., когда шло накопление знаний о функциях органов и отдельных их структур. Для постановки физиологического эксперимента наиболее удобно применение изолированных органов холоднокровных животных, длительно сохраняющих свои функции. Так, изолированное сердце лягушки в условиях промывания его солевым раствором Рингера может сокращаться при комнатной температуре многие часы и отвечать на различные воздействия изменением характера сокращения. Из-за легкости приготовления и важности получаемой информации такие изолированные органы используют не только в физиологии, но и в фармакологии, токсикологии и других областях медицинской науки. Например, препарат изолированного сердца лягушки (по методу Штрауба) используется как стандартизированный объект для тестирования биологической активности при серийном производстве некоторых лекарств и разработке новых лекарственных средств.

Однако возможности острого опыта ограничены не только из-за этических моментов, связанных с тем, что животные во время опыта подвергаются болевым воздействиям и погибают, но и с тем, что исследование часто ведется при нарушении системных механизмов, регулирующих протекание физиологических функций, или в искусственных условиях — вне целостного организма.

Хронический опыт лишен ряда перечисленных недостатков. В хроническом опыте исследование проводится на практически здоровом животном в условиях оказания на него минимальных воздействий и при сохранении его жизни. Перед исследованием на животном могут проводиться операции по подготовке его к опыту (вживляться электроды, формироваться фистулы для доступа в полости и протоки органов). Постановка опытов на таких животных начинается после заживления раневой поверхности и восстановления нарушенных функций.

Важным событием в развитии физиологических методов исследования было введение графической регистрации наблюдаемых явлений. Немецкий ученый К. Людвиг изобрел кимограф и впервые зарегистрировал в остром опыте колебания (волны) артериального кровяного давления. Вслед за этим были разработаны методы регистраций физиологических процессов с использованием механических передач (рычажки Энгельмана), воздушных передач (капсула Марея), методы регистрации кровенаполнения органов и их объема (плетизмограф Моссо). Получаемые при таких регистрациях кривые обычно называют кимограммами.

Физиологами были изобретены методы сбора слюны (капсулы Лешли — Красногорского), позволившие изучить ее состав, динамику образования и секреции, а в последующем — роль в поддержании здоровья тканей ротовой полости и развитии заболеваний. Разработанные методы измерения силы давления зубов и се распределения на отдельных участках зубной поверхности позволили проводить количественное определение силы жевательных мышц, характер прилегания жевательной поверхности зубов верхней и нижней челюстей.

Более широкие возможности в изучении физиологических функций организма человека и животных появились после открытия итальянским физиологом Л. Гальвани электрических токов в живых тканях.

Регистрация электрических потенциалов нервных клеток, их отростков, отдельных структур или целого головного мозга позволила физиологам понять некоторые механизмы функционирования нервной системы здорового человека и их нарушений при неврологических заболеваниях. Эти методы остаются одними из наиболее распространенных при изучении функций нервной системы в современных физиологических лабораториях и клиниках.

Запись электрических потенциалов сердечной мышцы (электрокардиография) позволила физиологам и клиницистам не только понять и глубоко изучить электрические явления в сердце, но и применить их на практике для оценки работы сердца, раннего выявления ее нарушений при заболеваниях сердца и контроля эффективности проводимого лечения.

Регистрация электрических потенциалов скелетной мускулатуры (электромиография) позволила физиологам изучить многие стороны механизмов возбуждения и сокращения мышц. В частности, электромиография жевательных мышц помогает стоматологам объективно оценить состояние их функции у здорового человека и при ряде нервно-мышечных заболеваний.

Нанесение умеренных по силе и продолжительности внешних электрических или электромагнитных воздействий (стимулов) на нервную и мышечную ткани не вызывает повреждения исследуемых структур. Это позволяет успешно использовать их не только для оценки физиологических ответных реакций на воздействия, но и для лечения (электростимуляция мышц и нервов, транскраниальная магнитная стимуляция мозга).

На основе достижений физики, химии, микроэлектроники, кибернетики в конце XX в. создались условия для качественного усовершенствования методов физиологических и медицинских исследований. Среди этих современных методов, позволивших еще глубже проникнуть в суть физиологических процессов живого организма, оценить состояние его функций и выявить их изменения на ранних этапах заболеваний, выделяются визуализационные методы исследования. Это ультразвуковое зондирование сердца и других органов, рентгеновская компьютерная томография, визуализация распределения в тканях короткоживущих изотопов, магниторезонансная, позитронно-эмиссионная и другие виды томографии.

Для успешного использования методов физиологии в медицине были сформулированы международные требования, которые должны были выполняться при разработке и внедрении методов физиологического исследования в практику. Среди этих требований важнейшими являются:

• безопасность исследования, отсутствие травматизации и повреждений исследуемого объекта;
• высокая чувствительность, быстродействие датчиков и регистрирующих устройств, возможность синхронной регистрации нескольких показателей физиологических функций;
• возможность длительной регистрации исследуемых показателей. Это позволяет выявлять цикличность течения физиологических процессов, определять параметры циркадианных (околосуточных) ритмов, выявлять наличие пароксизмальных (эпизодических) нарушений процессов;
• соответствие международным стандартам;
• малые габариты и вес приборов позволяют проводить исследования не только в стационаре, но и в домашних условиях, при выполнении работы или занятиях спортом;
• использование компьютерной техники и достижений кибернетики для регистрации и анализа получаемых данных, а также для моделирования физиологических процессов. При использовании компьютерной техники резко сокращаются временные затраты на регистрацию данных, их математическую обработку, появляется возможность выделить больше информации из получаемых сигналов.

Однако несмотря на ряд достоинств современных методов физиологического исследования, корректность определения показателей физиологических функций во многом зависит от качества образования медицинского персонала, от знания сущности физиологических процессов, особенностей датчиков и принципов работы используемых приборов, умения работать с больным, давать ему инструкции, следить за ходом их выполнения и корректировать действия пациента.

Результаты разовых измерений или динамических наблюдений, выполненных разными медицинскими работниками у одного и того же пациента, не всегда совпадают. Поэтому сохраняется проблема повышения надежности диагностических процедур, качества исследований.

Качество исследования характеризуется точностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью измерений.

Определяемая при исследовании количественная характеристика физиологического показателя зависит как от истинной величины параметра этого показателя, так и ряда погрешностей, вносимых прибором и медперсоналом. Эти ошибки называют аналитической вариабельностью. Обычно требуется, чтобы аналитическая вариабельность не превышала 10% от измеряемой величины. Поскольку истинное значение показателя у одного и того же человека может меняться в связи с биологическими ритмами, погодными условиями и другими факторами, то для обозначения таких изменении введен термин внутри индивидуальные вариации. Различие одного и того же показателя у разных людей называют межиндивидуальными вариациями. Совокупность всех ошибок и колебаний параметра называют суммарной вариабельностью.

Функциональная проба

Важная роль в получении информации о состоянии и степени нарушения физиологических функций принадлежит так называемым функциональным пробам. Вместо термина "функциональная проба" часто применяется "тест". Выполнение функциональных проб — тестирование. Однако в клинической практике термин "тест" применяется чаще и в несколько более расширеннном смысле, чем "функциональная проба".

Функциональная проба предполагает исследование физиологических показателей в динамике, до и после выполнения определенных воздействий на организм или произвольных действий испытуемого. Наиболее часто используются функциональные пробы с дозированной физической нагрузкой. Выполняются также пробы входными воздействиями, в которых выявляются изменения положения тела в пространстве, натужи- вание, изменение газового состава вдыхаемого воздуха, введение медикаментозных препаратов, прогревание, охлаждение, питье определенной дозы щелочного раствора и многие другие показатели.

К числу наиболее важных требований, предъявляемых к функциональным пробам, относятся надежность и валидность.

Надежность - возможность выполнения теста с удовлетворительной точностью специалистом средней квалификации. Высокая надежность присуща достаточно простым тестам, на выполнение которых мало влияет окружающая среда. Наиболее надежные тесты, отражающие состояние или величину резервов физиологической функции, признают эталонными, стандартными или референтными.

Понятие валидность отражает соответствие теста или метода своему назначению. Если вводится новый тест, то его валидность оценивается путем сопоставления результатов, получаемых с помощью этого теста, с результатами ранее признанных, референтных тестов. Если нововведенный тест позволяет в большем числе случаев найти правильные ответы на поставленные при тестировании вопросы, то этот тест обладает высокой валидностью.

Применение функциональных проб резко увеличивает диагностические возможности лишь в случае корректного выполнения этих проб. Их адекватный подбор, выполнение и трактовка требуют от медицинских работников обширных теоретических знаний и достаточного опыта выполнения практических работ.

До сих пор самым доступным и самым популярным остается ультразвуковое исследование. Волны с частотой от 20 кГц до 1 ГГц были открыты более ста лет назад и достаточно быстро и прочно вошли в медицину. Сегодня с помощью УЗИ диагностируются большое количество заболеваний, чаще всего - брюшной полости, а также просматривается плод беременных женщин.

Принцип действия данного метода исследования основан на регистрации отраженного сигнала. Известны показатели прохождения ультразвука через каждый вид материи - здоровые клетки, новообразования и опухоли, жидкость. Поэтому с помощью отраженного сигнала можно определить через какой вид ткани прошел сигнал и составить полную картинку.

Для проведения УЗИ используются два типа датчиков - электрические и механические, применяется три метода диагностики: А-метод, В-метод и М-метод. Для исследования сердца и кровеносной системы человека служит М-метод (эхокардиография) и допплерография.

Сделать УЗИ в Воронеже можно в бесплатных государственных больницах и поликлиниках, а также платных клиниках. УЗИ относительно других методов исследования является самым дешевым исследованием.

Компьютерная томография - это сканирование тела человека срезами с помощью рентгеновских лучей и восстановление 3D картины с помощью специальной программы на компьютере. КТ широко применяется в диагностике заболеваний мозга и органов черепной коробки, однако продольная и спиральная КТ способна давать полную реальную картину для любого органа человека.
В онкологических центрах для обнаружения злокачественных и доброкачественных органов, а также метастазов широко используется компьютерная и магнитно-резонансная томографии.

В отличие от двух предыдущих методав, МРТ имеет в своей основе другое физическое явление - ядерно-магнитный резонанс. Ядра водорода помещаются в постоянное магнитное поле, где на них воздействует частота радиодиапазона. При помещении человека в данную среду, электромагнитное поле клеток воздействует с ядрами водорода, поглощая энергию и выделяя радиосигнал. Сигналы фиксируются, и на их основе составляется картина. Поэтому одной из технических характеристик томографа является яркость магнитно-резонансного сигнала.
На сегодняшний день МРТ считается самым современным методом диагностики, прежде всего, потому что не наносит вред здоровью человека, т.к. при МРТ не происходит облучения какими-либо лучами. В отличие от КТ, где врач видит только поперечные срезы, МРТ дает сразу вид в нескольких проекциях.
Единственным недостатком МРТ является его высокая стоимость. Проведение этого исследования дороже КТ в два раза, а УЗИ в несколько раз.

КТ и МРТ в Воронеже можно сделать в Областном диагностическом центре, а также в большом количестве частных диагностических клиник.

1. Одним из основных методов изучения строения органов, как и на описательном этапе развития анатомии, является препарирование трупа.

2. Метод антропометрии служит для измерения внешних анатомических структур и их взаимоотношений, для выявления индивидуальных особенностей строения человека.

3. Методом инъекции изучаются полости тела, трубчатые структуры - сосуды, бронхи, мочевыводящие пути, кишечник и другие – путем заполнения их окрашенной массой.

4. Метод коррозии – расплавление тканей вокруг предварительно заполненных затвердевающей массой полых органов кислотой или щелочью.

5. Метод просветления тканей органов – создание прозрачной среды вокруг изучаемой предварительно окрашенной структуры путем пропитывания специальной жидкостью.

6. Метод микроскопической анатомии – изучение сравнительно мелких структур оптическими приборами с небольшим увеличением.

7. Рентгенологические методы: рентгеноскопия – осмотр структур под рентгеновскими лучами, рентгенография – фиксирование структур на рентгеновской пленке для изучения формы органов и их функциональных особенностей у живого человека. Применимы также для исследования трупного материала компьютерная томография – послойное изучение тканей органа.

8. Метод просвечивания отраженными лучами позволяет изучать мелкие структуры, лежащие близко от поверхности органа.

9. Эндоскопия – осмотр у живого человека поверхности слизистых оболочек, окраску и рельеф многих внутренних органов после введения внутрь специальных оптических приборов.

10. Экспериментальный метод на животных – для уточнения функции органа и изучения его перестроек при разных внешних воздействиях.

11. Математический метод – для вычисления разных количественных показателей в соотношениях анатомических структур и для получения усредненных данных.

12. Метод иллюстрирования – создание графических схем разных сложных структур путем синтеза отдельных деталей их строения.

13. Метод ультразвукового сканирования используется в основном у живого человека для выявления изменений формы и строения внутренних органов.

14.Электромагнитное сканирование (ядерно-магнитный резонанс) – детальное изучение структур органов живого человека, основанное на разной интенсивности магнитных полей.

Эти методы в анатомических исследованиях часто применяются комбинированно. Например, инъекция сосудов контрастной массой, затем их рентгенография, препарирование, морфометрия, математическая обработка и т.д.

Структурная организация человеческого организма

Одним из основных понятий анатомии является морфологическая структура или форма, которая представляет собой организацию морфологического субстрата в пространстве и имеет определенную функцию. Как не может быть функции без структуры, так и морфологической структуры без функции.

С морфологических позиций можно выделить следующие уровни организации строения тела человека:

1) организменный (организм человека – как единое целое);

2) системоорганный (системы органов);

3) органный (органы);

4) тканевой (ткани);

5) клеточный (клетки);

6) субклеточный (клеточные органеллы и корпускулярно-фибриллярно-мем-бранные структуры).

Следует отметить, что в представленной иерархической схеме структурной организации тела человека прослеживается четкая соподчиненность. Организменный, системоорганный и органный уровни строения тела человека являются анатомическими объектами исследования. Тканевой, клеточный и субмикроскопический – объектами гистологических, цитологических и ультраструк­турных исследований.

Изучение структурной организации тела человека целесообразно начинать с простейшего морфологического уровня – клеточного, основным элементом которого является клетка. Тело взрослого человека состоит из огромного количества клеток (примерно 10 12-14). Только в центральной нервной системе их насчитывается свыше 14 млрд.

Клетка – основная элементарная структурная единица организма. Ткань – исторически сложившаяся система организма, которая состоит из клеток определенного общего строения и функции и связанного с ними промежуточного вещества.

Ткани в организме не существуют изолированно. Они участвуют в построении органов.

Орган (от organon – орудие) это часть тела, которая является относительно целостным образованием, занимает определенное положение, и имеет определенную форму, строение, функцию. Орган имеет определенные взаимоотношения с другими частями тела и построен из нескольких тканей, из которых, однако, одна или две преобладают, чем и определяется специфическая функция того или другого органа. Например, главной рабочей тканью печени является эпителиальная, она построена, в основном, из печеночного эпителия, который составляет паренхиму печени. Между дольками печени имеются прослойки соединительной ткани, образующих вместе с капсулой строму этого органа. В печени имеется широко разветвленная сеть кровеносных сосудов и выносящих желчь желчных путей, в строении стенок которых участвует гладкая мышечная ткань. В ворота печени вступают вегетативные нервы, которые сопровождают кровеносные сосуды. Таким образом, в строении печени участвуют все основные типы тканей. Печень занимает определенное место – правое подреберье и надчревную область брюшной полости, имеет определенную форму, строение и выполняет определенные функции. В процессе онтогенеза число органов меняется, ряд органов существует только во внутриутробном периоде развития и отсутствует на более поздних стадиях развития, например, жаберные дуги, клоака, плацента с пуповиной и т.д.

У животных и у человека многие органы функционально дополняют друг друга. Такие совокупности органов составляют системы органов и аппараты.

Система органов – этo совокупность органов анатомически и топографически связанных друг с другом, имеющих сходное строение, общее происхождение в фило- и онтогенезе и выполняющих общую функцию. Например, пищеварительная система, состоящая из многих органов, развившихся из всех отделов первичной кишки, в организме осуществляет функцию пищеварения в целом и обеспечение его питательными веществами.

В отличие от систем органов, имеются группы органов, которые не имеют одинакового строения и общих источников развития, но выполняют одну функцию. Они называются аппаратом. В аппарате для выполнения сложного акта объединяются органы нескольких систем. Например, аппарат движения объединяет костную систему, соединения костей, мышечную систему. Голосовой аппарат – хрящи, связки, мышцы, полости гортани, ротовая и носовая полость.

Все органы человека можно разделить на органы вегетативной и анимальной, то есть растительной и животной жизни. К первым относятся пищеварительная, дыхательная, мочеполовая, сердечно-сосудистая и эндокринная системы, так как они обеспечивают функции организма, присущие любому биологическому объекту, в том числе и растениям. В то время как опорно-двигательный аппарат, органы чувств и нервная система имеются только у животных. Органы животной жизни называются «сомой», внутри которой расположены грудная и брюшная полости, в которых находятся внутренности. Отдельно не может существовать ни одна система органов, так как они вместе, взаимно дополняя и обслуживая друг друга, представляют собой качественно новое структурно-функциональное единое целое – организм. При этом в организме постоянно осуществляется регуляция работы отдельных органов и систем при помощи нервной и эндокринной систем, которые совместно осуществляют нервно-гуморальную регуляцию.

Организм состоит из целого ряда структур разного уровня: от субклеточных до организма как единого целого. Наука о строении организма на разных уровнях организации составляющих его структур в связи с их функциями и развитием называется морфологией (от греч. morphos – форма). Этот термин ввел в естесствознание в конце XVIII века великий немецкий поэт Гете. Анатомия – более узкое понятие, так как в отличие от гистологии, эмбриологии и патологии является разделом морфологии, который изучает, в основном, видимые невооруженным глазом, то есть макроскопические объекты. К морфологии относится и упоминавшаяся выше патологическая анатомия.

Предмет психология и педагогика.

Практическое занятие

тема «Методы исследования»

Цель. Знать основные этапы и методы исследования, возможности их применения в практической деятельности.

Основные понятия темы: психологическое исследование, наблюдение, эксперимент, беседа, психодиагностика, метод и методика.

Информационный материал Психологическое исследование включает этапы: формулировку проблемы, выдвижение гипотезы, проверка гипотезы, интерпретация результатов проверки. В основном о методах психологии говорят в связи с третьим этапом – проверкой гипотезы. Под методом понимается способ организации деятельности. В широком смысле к способам относятся и самые общие принципы, и вполне конкретные приемы обращения с тем или иным предметом.

Характеристика этапов исследования. Проблема обычно формулируется как вопрос, на который требуется найти ответ. Чаще всего это вопрос о причинах или факторах, которые определяют существование или специфику тех или иных явлений. Как бы абстрактно не ставилась проблема, ее формулировка всегда предполагает определенную систему толкования явлений с ориентировкой на сложившиеся теоретические представления. После формулирования проблемы, можно перебирая все возможные явления, выяснить, влияют ли они, и насколько, на интересующее исследователя событие. Но такой путь малопродуктивен. Обычно определяется наиболее вероятный (с точки зрения теории, которой они придерживаются) ответ на сформулированный в проблеме вопрос и в дальнейшем проверяют правильность своего предположения. Такой предположительный ответ на вопрос о характере связи событий представляет собой гипотезу . Основным требованием к ней является возможность ее проверки. Очень часто при планировании исследования могут возникать несколько равновероятных гипотез. Тогда они проверяются последовательно. В формулировке гипотезы не используются выражения «возможно, что …» или сочетание типа «или …, или …», так как проверять на истинность можно лишь конкретное утверждение. После того, как гипотеза сформулирована переходят к ее проверке на эмпирическом материале, используя следующие методы: 1) наблюдение, 2) эксперимент, 3) беседа, 4) психодиагностическое исследование.

1) Наблюдение. Одним из наиболее типичных способов работы исследователя – слежение за объектом (человеком, группой) в ожидании, когда интересующее его явления проявятся таким образом. Что их можно будет зафиксировать и описать. Способ работы, при котором исследователь, не вмешиваясь в события, лишь отслеживает их изменение называется наблюдением. Оно является одним из основных методов на этапе получения эмпирических данных. Невмешательство исследователя является наиболее важной характеристикой метода, что определяет как достоинство, так и недостатки метода наблюдения. Достоинством является то, что объект наблюдения, в основном, не ощущает себя таковым, и в обычных для него условиях (работа, игра, урок) ведет себя естественно. К недостаткам метода можно отнести: а) исследователь в какой-то мере может предвидеть, что в ситуации, которую он наблюдает, могут происходить некоторые изменения, которые он не в состоянии контролировать и которые могут приводить к изменению гипотетической связи между явлениями, обнаружение которой составляет цель исследования; б) исследователь по различным причинам не может зафиксировать все изменения ситуации и выделяет те, которые считает для себя наиболее важными; при этом что выделяется, и как оценивается, зависит от субъективных факторов самого исследователя; в) исследователь, стремясь найти подтверждение своей гипотезы, может бессознательно игнорировать противоречащие ей факты.

Чтобы избежать подобной субъективности наблюдение проводится не одним, а несколькими исследователями, ведущими независимые протоколы, применяются технические средства (аудио- и видеотехники) составляют специальные шкалы оценки поведения объекта (с обоснованием критерием критериев оценки) и др.

2) Эксперимент предполагает организацию ситуации исследования, что позволяет осуществлять то, что невозможно в наблюдении – относительно полный контроль переменных (любая ситуация которая может изменяться в экспериментальной ситуации. Если в наблюдении исследователь не в состоянии часто даже предвидеть изменения, то в эксперименте эти изменения можно планировать. Манипулирование переменными – одно из важнейших преимуществ экспериментатора перед наблюдателем. В эксперименте можно, создав определенную ситуацию, внести новый элемент и определить, возникает ли то изменение в ситуации, которое исследователь ожидает как следствие произведенного им изменения; в наблюдении исследователь вынужден ждать возникновение изменения, которое может и не наступить. Переменная, которую изменяет исследователь в эксперименте называется независимой переменной, а переменная, изменяющаяся при действии независимой переменной, называется зависимой. Гипотеза, проверяемая в эксперименте, формулируется как предполагаемая связь между независимой и зависимой переменной; для проверки ее исследователь должен ввести независимую переменную и выяснить, что будет происходить с зависимой. Но для того, чтобы делать вывод о правомерности исходной гипотезы необходимо контролировать и другие переменные, которые косвенно могут оказывать влияние на зависимую переменную. Контроль переменных, если не всех, то многих – эксперимент позволяет осуществить. Эксперимент бывает четырех видов: лабораторный, естественный, констатирующий, формирующий. Недостатком метода является тот факт, что трудно организовать экспериментальное исследование таким образом, чтобы испытуемый не знал о том, что является таковым. Поэтому у испытуемого возможно появление скованности, сознательной или бессознательной тревоги, боязни оценки и прочее.

3) Беседа. Она предусматривает выявление интересующих исследователя связей на основе эмпирических данных, полученных в реальном двухстороннем общении с испытуемым. Однако при проведении беседы перед исследователем встает ряд трудноразрешимых проблем, касающихся откровенности испытуемых, их отношения к исследователю. Успех беседы зависит от квалификации исследователя, предполагающей умение установить контакт с испытуемым, дать ему возможность максимально свободно выражать свои мысли и «отделять» личные отношения от содержания беседы.

4) Психодиагностическое исследование. Психодиагностика – метод психологического исследования. На его основе проверяются, как правило, гипотезы о зависимостях между различными психологическими характеристиками. Выявив их особенности у достаточного количества испытуемых, появляется возможность на основании соответствующих математических процедур установить их взаимосвязь. В этих целях используются психодиагностические методы, которые позволяют выявлять и измерять индивидуальные особенности. Требования к психодиагностическому исследованию те же, что к эксперименту – контроль переменных. В некоторых случаях наблюдение и психодиагностика входят составной частью в эксперимент. Естественно, что во время эксперимента за испытуемым наблюдают, что изменение его состояния может регистрироваться средствами психодиагностики. Однако как метод исследования ни наблюдение, ни психодиагностика в данном случае не выступают. Психодиагностика является и самостоятельной областью психологии и, в этом случае, исследователь ориентируется не на исследование, а на обследование.

Психодиагностика – область психологии. Она ориентирована на измерение индивидуально-психологиеских особенностей личности; это наука и практика постановки психологического диагноза. Диагноз как основная цель диагностики – может устанавливаться на разных уровнях. Первый уровень – симптоматический или эмпирический ограничивается констатацией особенностей или симптомов (признаков). Второй – этиологический, учитывает не только наличие характеристик, но и причины их возникновения. Третий- уровень типологического диагноза, заключается в определении места и значения выявленных характеристик в общей картине психической жизни человека.

Современная психодиагностика используется в таких практических областях как: здравоохранение, прогнозирование социального поведения, образование, судебная психолого-психиатрическая экспертиза, прогнозирование психологических последствий изменения среды, психология личности и межличностных отношений. Использование психодиагностики в консультативной и психотерапевтической практике совпадает по целям с медициной при лечении больных – избавление человека от страданий и ликвидации причин их вызывающих. Но от медицинского вмешательства отличается тем, что рассматривает природу неблагополучия не в болезненных процессах, происходящих в организме человека, а в особенностях его личности, характере взаимоотношений с окружающими, сам обращающийся за помощью объективно не является и субъективно не признает себя больным. В какой бы форме не осуществлялась психологическая помощь (консультирование, немедицинская психотерапия), она базируется на глубоком проникновении в личность обратившегося за помощью, в его чувства, переживания, установки, картину мира, структуру взаимоотношений с окружающими. Для такого проникновения могут использоваться специальные психодиагностические методы. Основными методами выступают тестирование и опрос, методическим воплощением которых являются, соответственно, тесты и опросники, которые также называются методиками. Они обладают особенностями: а) позволяют собрать диагностическую информацию в относительно короткие сроки; б) представляют информацию не вообще о человеке, а прицельно о тех или иных его особенностях (интеллекте, тревожности и т.д.); в) информация поступает в виде, позволяющем дать качественное и количественное сравнение индивида с другими людьми; г) информация, полученная этими методами полезна с точки зрения выбора средств вмешательства, прогноза его эффективности, а также прогноза развития, общения, эффективности той или иной деятельности индивида.

Тестирование предполагает, что обследуемый выполняет заданную деятельность (решение задач, рисование, рассказ по картине и т.п.), т.е. проходит определенное испытание. На основании результатов испытаний исследователь делает выводы об уровне развития тех или иных свойств у испытуемого. Отдельные тесты представляют стандартные наборы заданий и материала, с которым работает испытуемый; стандартной является процедура предъявления заданий и процедура оценки результатов. Тесты весьма разнообразны. Существуют тесты вербальные (словесные) и невербальные (рисунчатые). Обычно выделяют две группы тестов – стандартизированные и проективные (прожективные).

В психодиагностике различают две формы стандартизации: в одном случае речь идет о единообразии инструкций, процедуры обследования, способов регистрации результатов и в этом случае стандартизованными являются все тесты. В другом случае речь идет о том, что данные, полученные на основании той или иной методики могут быть соотнесены со специально разработанной и обоснованной шкалой оценок. Тест, ориентированный на оценку, называется стандартизированным тестом. Среди стандартизированных тестов распространены: а) тесты интеллекта; б) тесты специальных способностей. О специальных способностях можно говорить в двух планах: как о способностях, в какой либо психической деятельности (перцептивные способности – способности в области восприятия; мнестические способности – способности в области памяти; способности к логическому мышлению) либо как о способностях к определенному виду деятельности (лингвистические, музыкальные, способности к управленческой деятельности, педагогические и т.д.); в) тесты креативности, предназначенные для измерения творческих способностей. Однако есть тесты, ориентированные на иное: они выявляют не оценочные показатели (уровень развития какого либо свойства), а качественные особенности личности, не оцениваемые по какому либо критерию. Иными словами, ответы испытуемого не оцениваются как правильные или непрвильные, а показатели – как высокие или низкие. К этой группе тестов относятся проективные тесты. Проективные тесты основаны на том, что в разнообразных проявлениях индивида, будь то творчество, интерпретация событий, высказывания и т.д. воплощается его личность, в том числе скрытые, неосознаваемые побуждения, стремления, конфликты, переживания. Материал, который предъявляется обследуемым может толковаться ими разнообразными способами. Главным оказывается не объективное его содержание, а субъективный смысл, то отношение, которое он вызывает у обследуемого. Ответные действия обследуемых не толкуются как правильные или неправильные. Они составляют для диагноста ценность как таковые, как индивидуальные проявления, позволяющие делать выводы о личностных особенностях.

Опросники ими называют методики, материал которых представляют вопросы, на которые обследуемый должен ответить, либо утверждения, с которыми он должен или согласиться или не согласиться. Ответы даются либо в свободной форме (опросники «открытого типа») или выбираются из вариантов предлагаемых в опроснике (опросники «закрытого типа»). Различают опросники-анкеты и личностные опросники. Опросники-анкеты предполагают возможность получения информации об обследуемом, не отражающей непосредственно его личностные особенности. Таковыми могут быть биографические опросники, опросники интересов и установок (опросник, выявляющий, например, предпочтительный выбор из перечня профессий или установку- отношение к определенной социальной группе). Личностные опросники предназначены для измерения личностных особенностей. Среди них выделяют несколько групп: а) типологические опросники разрабатываются на основе определения типов личности и позволяют отнести обследуемых к тому или иному типу, отличающемуся качественно своеобразными проявлениями; б) опросники черт личности, измеряющие выраженность черт – устойчивых личностных признаков; в) опросники мотивов; г) опросники ценностей; д) опросники установок; е) опросники интересов.

Анализ методов психологического исследования показывает, что они не являются изолированными и могут входить составной частью один в другой.