1. Цели и задачи.

Целями освоения дисциплин модуля «Физиология»» являются:
 - ознакомление аспирантов с фундаментальными основами физиологии как науки о динамике биологических процессов в организме и жизнедеятельности организма, как целого в его неразрывной связи с окружающей средой.,
- формирование базы систематических знаний по направлению «Физиология»,
- повышение квалификации аспиранта , как исследователя в области биологических наук,
- подготовка к сдаче кандидатского экзамена по специальности.

 Для достижения этих целей ставятся следующие задачи:
- дать представление о клетке, как структурной и функциональной единицы жизни и принципе целостности организма.;
- познакомить с современными методами исследований в физиологии;
- изучить процессы регуляции физиологических функций;
- подготовить аспирантов к самостоятельной работе и применению полученных знаний при осуществлении конкретного исследования;
- научить слушателей анализировать литературные и собственные экспериментальные данные и использовать теоретические знания для формирования новых идей.

 

2. Место модуля «Физиология» в структуре образовательной программы аспирантуры.

Дисциплины модуля «Физиология» составляют вариативную часть программы аспирантуры и их освоение проходит в 3,4 и 5 семестрах после освоения дисциплин базовой части программы. Необходимой базой для успешного изучения дисциплин модуля являются знания по направлению «Биология» в объёме образовательных программ магистратуры и бакалавриата основных образовательных программ высшего образования. Важным моментом для усвоения материала разделов модуля является активная научно-исследовательская работа в научном коллективе.

 

3. Требования к результатам освоения модуля и компетенции.

 В результате освоения модуля обучающийся должен:

Знать:

  • Состав и основные функции крови и лимфы
  • Физиологию обмена веществ и энергии в организме.
  • Современные представления о строении и функциях дыхательной системы, сердечнососудистой системы, эндокринной системы, систем пищеварения и выделения.
  • Физиологию мышц и нервов. Особенности проведения нервных импульсов и механизм действия сенсорных систем.
  • Рефлекторный принцип деятельности центральной нервной системы.

Уметь:

  • обобщать, систематизировать и анализировать усвоенный материал, выявлять взаимосвязь между строением органа и его физиологической функцией.
  • самостоятельно анализировать современные экспериментальные научные данные, использовать теоретические знания для формирования новых идей
  • корректно применять полученные знания в ходе научных исследований в лаборатории

Владеть:

  • навыком самостоятельного освоения новой информации по физиологии живых организмов, в том числе с использованием современных информационных технологий.

Демонстрировать следующие компетенции:

Организация освоения модуля «Физиология» и используемые образовательные технологии направлены на развитие и закрепление следующих универсальных компетенций:

  • способность к критическому анализу и оценке современных научных достижений, генерированию новых идей при решении исследовательских и практических задач, в том числе в междисциплинарных областях (УК-1);
  • способность проектировать и осуществлять комплексные исследования, в том числе междисциплинарные, на основе целостного системного научного мировоззрения с использованием знаний в области истории и философии науки (УК-2);
  • готовность участвовать в работе российских и международных исследовательских коллективов по решению научных и научно-образовательных задач (УК-3);
  • готовность использовать современные методы и технологии научной коммуникации на государственном и иностранном языках (УК-4);
  • способность планировать и решать задачи собственного профессионального и личностного развития (УК-5);

У выпускника аспирантуры по специальности «Физиология» вырабатываются следующие общепрофессиональные компетенции:

  • способность самостоятельно осуществлять научно-исследовательскую деятельность в соответствующей профессиональной области (Биофизика) с использованием современных методов исследования и информационно-коммуникационных технологий (ОПК-1)
  • готовность к преподавательской деятельности по основным образовательным программам высшего образования биологической направленности (ОПК-2).

Большой объём самостоятельной работы над материалами дисциплин модуля в сочетании с научными исследованиями физиологической направленности в лаборатории ведут к укреплению важных профессиональных компетенций. После освоения модуля «Физиология» обучающийся:

  • знает и использует в научных исследованиях основные биологические теории и принципы (ПК-1);
  • знаком с основами математического описания биологических объектов и процессов и их моделированием (ПК-2);
  • имеет представление о молекулярных структурах и физико-химических свойствах низкомолекулярных соединений и биополимеров, входящих в состав биологических объектов (ПК-3);
  • обладает знаниями о механизмах преобразования энергии и веществ в биологических системах (ПК-4)
  • творчески применяет современные методы исследования, демонстрирует ответственность за качество проведенных экспериментов и научную достоверность результатов (ПК-5);
  • имеет навык применения современных компьютерных технологий при сборе, хранении и анализе биологической информации (ПК-6);
  • профессионально оформляет и докладывает результаты научных исследований, знает правила подготовки научных публикации в отечественных и зарубежных изданиях биологической направленности (ПК-7);

 

4. Структура модуля и виды учебной работы

Объем учебного времени, необходимого для освоения модуля – 17 зачетных единиц, что составляет 612 учебных часов, в том числе самостоятельная работа в объеме не более 550 часов.

Виды учебной работы: установочные лекции и семинары.

Самостоятельная работа: изучение рекомендованной литературы, подготовка к семинарам, зачетам, экзаменам.

 

Структура модуля

п/п

Раздел(дисциплины)

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля(по разделам)

Форма промежуточной аттестации (по семестрам)

     

Всего

Установочные лекции

Семинары

Практич. занятия

Сам.работа

 

1.

Физиология - наука о жизнедеятельности организма

3

72

6

4

-

62

зачет

2.

Внутренняя среда организма. Обмен веществ и энергии в организме. Физиология питания.

3

108

11

4-

-

93

зачет

3.

Кровообращение. Дыхание. Выделение. Эндокринная регуляция физиологических функций.

4

144

16

4

-

124

Диф. зачет

4.

Физиология возбудимых тканей. Центральная и вегетативная нервная система.

5

180

20

4

 

156

Диф. зачет

5.

Физиология высшей нервной деятельности

5

108

10

5

 

93

зачет

Формы текущего контроля: устный опрос на семинарах, зачет.

Форма промежуточной аттестации – дифференциальный зачет в конце семестра.

 

5. Содержание разделов модуля

1. Физиология - наука о жизнедеятельности организма

п/п

Содержание

Контактные занятия

Установочные лекции

Семинары

1

Основные этапы истории развития физиологии. Объект и методы исследования в физиологии. Роль физики, химии и смежных биологических наук в развитии современной физиологии

2

 

2

Единство структуры и функции как основа жизнедеятельности организма. Обмен веществ, раздражимость и возбудимость, рост и развитие, размножение и прис­пособляемость живых организмов. Физиологическая роль различных видов клеточной гибели. Представление нейроиммуногормональной регуляции.

2

2

3

Представление о рецепторах, синапсе, афферентных путях в нервной системе. Учение о рефлексе. Рефлекторная дуга, как структурная основа рефлекса. Рефлекторная теория.

2

2

 

2.Внутренняя среда организма. Обмен веществ и энергии в организме. Физиология питания

п/п

Содержание

Контактные занятия

Установочные лекции

Семинары

1

Внутренняя среда организма. Кровь и лимфа

1. Основные физиологические жидкости внутренней среда организма (кровь, лимфа, тканевая жидкость), их роль в организме. Функция крови, нервная и гуморальная регуляция. Буферные системы крови. Понятие об ацидозе и алкалозе.

2. Строение и физиологические функции эритроцитов. Эритропоэз и Эриптоз (разрушение эритроцитов). Сродство гемоглобина к кислороду. Скорость оседания эритроцитов (СОЭ), роль в диагностике заболеваний.

Лейкоциты, количество, строение, деление и функции. Лейкоцитоз и лейкопения. Тромбоциты, их количество, строение и функции. Первичный и вторичный гемостаз.

3. Состав и значение лимфы. Лимфообразование. Лимфатиче­ская система

3

 

2

Обмен веществ и энергия. Терморегуляция

1. Прямая и косвенная калориметрия. Основной обмен, расход энергии в покое и во время физической нагрузки. Механизмы поддержания относительного постоянства температуры тела. Нейрогуморальные механизмы регуляции.

2. Центр теплорегуляции и механизм его деятельности. Теплорегуляция при низкой и высокой температурах окружающей среды. Гипотермия и гипертермия. Теплообмен в организме пойкилотермных и гомойотермных животных.

3. Адаптация организма к низким и высоким температурам окружающей среды. Значение сосудистых реакций в теплорегуляции. Роль потоотделения и дыхания в отдаче тепла.

4

2

3

Физиология питания

1. Энергетическая ценность разных питательных веществ. Белки. жиры, углеводы. Их роль в энергетическом обмене. Роль печени в метаболизме и поддержании нормальной концентрации глюкозы в крови. Энергетический обмен в мышцах. Цикл Рэндла.

2. Витамины, их классификация и значение для организма. Характеристика авитаминозов. Минеральные компоненты пищи и их физиологическое значение.

3. Водный обмен и его регуляция.

4. Конечные продукты обмена белков. Механизмы токсичности аммиака.

4

2

 

3. Кровообращение. Дыхание. Выделение. Эндокринная регуляция физиологических функций

п/п

Содержание

Контактные занятия

Установочные лекции

Семинары

1

Адаптивные процессы в сердечнососудистой системе при экстремальных нагрузках и патологии системы кровообращения. Физиологические свойства сердечной мышцы, автоматия, хроно-инотропные эффекты, гипертрофия

6

 

2

Центральные и периферические механизмы управления внешним дыханием. Взаимосвязь контроля внешнего дыхания, дыхательной функции крови, тканевого дыхания и выделительной системы почек.

6

2

3

Принципы нейро - эндокринной регуляции физиологических функций. Онтогенетическое развитие и старение эндокринной системы.

4

2

 

4. Физиология возбудимых тканей. Центральная и вегетативная нервная система

п/п

Содержание

Контактные занятия

Установочные лекции

Семинары

1

Клеточные элементы нервной системы. Механизмы генерации и проведения потенциалов действия. Механизмы связи между нейронами: электрический и химический синапсы. Теория химической синаптической передачи: квантовый механизм высвобождения нейромедиаторов, ионная природа возбуждающего и тормозного синаптических потенциалов.

8

 

2

Интегративная функция нейрона. Взаимодействие между нейронами и глиальными клетками. Общая организация нервной системы. Сенсорные системы. Двигательные системы. Вегетативная нервная система.

6

2

3

Высшая нервная деятельность и физиология поведения.

6

2

 

5. Физиология высшей нервной деятельности

п/п

Содержание

Контактные занятия

Установочные лекции

Семинары

1

Физиология высшей нервной деятельности как научная дисциплина, связь с другими разделами нейробиологии. Предмет и методы исследования.

2

 

2

Нейрофизиологические основы механизмов внимания и памяти; решенные и нерешенные проблемы.

4

2

3

Молекулярно-биологические подходы к изучению интегративных процессов в мозге.

4

3

 

6. Образовательные технологии.

Занятия проходят в основном в виде установочных лекций, на которых обсуждается содержание дисциплин, их значимость и взаимосвязь. Преподаватель обращает внимание аспирантов на подходящие источники информации в литературе и Интернете, рекомендует учебники и монографии по теме разделов модуля «Физиология».

 

7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения модуля.    

Самостоятельная работа студентов предусматривает изучение рекомендованной основной и дополнительной литературы, конспектов установочных лекций, использование доступа к Интернет-ресурсам и электронным библиотеками, работу в лаборатории и общение с научным руководителем и коллегами.

 Оценочные средства для контроля текущей успеваемости включают в себя устный опрос на семинарах по ключевым и трудно усваиваемым темам. Имеется список вопросов для контроля усвоения материала по каждому разделу модуля во время проведения зачета.

Для контроля освоения модуля «Физиология» учебным планом предусмотрен кандидатский экзамен по специальности.

 

8.Учебно-методическое и информационное обеспечение модуля.

1.Основная литература

  1. Бабский Е.Б. Гурфинкель В.С., Дегтярев и др. Физиология человека, в  2х томах,  М., «Медицина», 2000.
  2. Физиология человека (ред. Р. Шмидт, Г. Тевс) в 3-х томах. М. “Мир”, 2004.
  3. Шульговский В.В. Физиология высшей нервной деятельности с основами нейробиологии. М.: Академия, 2003.
  4. Физиология человека (ред. В.М. Покровский и др., Медицина”. 2003.
  5. Нормальная физиология. В 3-х томах. (ред. В.Н. Яковлев и др.) М. Academia, 2006.
  6. Общий курс физиологии человека и животных (ред. А.Д. Ноздрачев) в 2-х томах. М.: Высшая школа, 1991.
  7. Николлс Дж.Г. и др., От нейрона к мозгу. М., Едиториал УРСС, 2003.

 

2.Дополнительная литература

  1. Эккерт Р., Рэнделл Д., Огастин Дж. Физиология животных: механизм и адаптация в 2-х томах. М.: Мир, 1991.
  2. Серия «Руководство по физиологии», Наука, 1970-е – 1990-е годы.

 

 9. Материально-техническое обеспечение модуля.

Материально-техническое обеспечение модуля состоит из учебного класса, оснащенного компьютерным проектором. Аспиранты могут пользоваться книжным, журнальным и другими фондами, а также Интернет ресурсами через компьютеры Пущинского филиала научной библиотеки по естественным наукам РАН.

 

Программа модуля  «Физиология» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки  06.06.01 «Биологические науки».

 Cоставил д.б.н. Архипов В.И.