Возрастная физиология — наука экспериментальная, то есть методической основой его познавательной деятельности является проведение эксперимента. Формы физиологического эксперимента разнообразны и определяются задачей исследования. В процессе применения современных физико-химических и биологических методов исследования, физиолог изучает, с одной стороны материальную суть физиологических процессов, а с другой стороны, влияет на организм, или на его отдельные органы и системы известными факторами, дает возможность проследить характер изменений функций, с выяснить механизм развития тех или иных нарушений в живом организме и найти средства для сознательного управления протекания процессов с целью устранения этих нарушений.
Опыты проводятся на экспериментальных животных разных возрастных групп. Эксперименты относятся и на людях на разных этапах возрастного развития с соблюдением строгих правил сохранения их здоровья. Во время исследования любого явления, что происходит в организме, прежде всего возникает два вопроса: как меняется это явление в течение времени и какие механизмы положены в основу этих изменений. Поэтому изучение физиологических процессов происходит путем:
- Измерения и графической регистрации физиологических процессов. Метод графической регистрации ознаменовал новые этапы физиологии и дал возможность записывать одновременно (синхронно) не один, а несколько физиологических процессов. В настоящее время широко используется в возрастной физиологии регистрация механических показателей изменений процесса во времени, электрических потенциалов мышц (электромиография), мозга (электроэнцефалография), сердца (электрокардиография), регистрация изменений величины электрического сопротивления тканей (реография, реоплетизмография), внутриклеточное отвода. Важное место занимают биохимические методы определения химического состава выделений и жидкости, содержащейся в организме или в его клетках. В исследованиях используются физические и химические измерительные приборы.
- Угнетение функций вплоть до их полного исключения. В экспериментах на животных используются методики удаления органа или его части (методика удаления или экстирпации), пересадка органов на новое место (методика трансплантации), сечение нервных путей (методика енервации), перевязка и сшивания различных кровеносных сосудов (методика наложения лигатур и сосудистых анастомозов), введение тонких трубок (катетеров), которые соединяют органы с различными приборами для регистрации их функций (методика катетеризации), химические воздействия с помощью различных препаратов, физические воздействия на органы и ткани (методика раздражений). Для изучения деятельности некоторых органов, которые находятся в середине тела, применяют фистульного методику.
- Стимуляция функций путем воздействия на них физическими и химическими агентами. Усиление деятельности достигается путем электрической или фармакологической стимуляции.
- Моделирование физиологической функции — как физиологический направление, связанное с развитием кибернетики. Кибернетика (от греч. Kybernetike — искусство управления) — наука об управлении автоматизированными процессами. Основатель кибернетики Норберт Винер отметил, что «главные проблемы биологии также связаны с системами и их организацией в пространстве и времени, поэтому саморегуляция имеет большое значение». Биологическая кибернетика изучает специфические для живых существ общие принципы и конкретные механизмы целесообразного саморегулирования и активного взаимодействия с окружающей средой. Процессы управления, как известно, осуществляются через сигналы, которые несут определенную информацию. В организме такими сигналами являются нервные импульсы, которые имеют электрическую природу, а также различные химические вещества. Моделирование позволяет выделить определенные свойства физиологических процессов на основе математических характеристик и их закономерностей. При всей своей упрощенности, кибернетические модели физиологических функций обнаруживают их предполагаемые связи, управления, динамику и таким образом позволяют исследовать физиологические явления со значительным приближением к природным условиям.
Особую роль играет изучение физиологических явлений в онтогенезе в различных подопытных группах животных, в разных возрастных группах людей, когда исследуются отдельные компоненты одного и того же процесса. Сравнительные характеристики включают, во-первых, не ясно выделении признаки, по которым сравниваются конкретные данные того или иного явления.
Для исследования функций целостного организма человека на разных этапах возрастного развития важна одновременная регистрация многих физиологических, физических и химических процессов, протекающих в различных клетках, органах и системах. Большим методическим достижением является применением в физиологических исследованиях радиотелеметрия. Использование физиологами современных достижений физики, радиотехники, электроники и кибернетики позволяют им разрабатывать новые и совершенствовать старые методы исследования функций, это побудило к исследованиям различных явлений в организме человека без нанесения ей каких-либо повреждений. На основе физиологического моделирования разрабатывается специальная аппаратура — «искусственное сердце», «искусственная почка», установка для гипербарической оксигенации и др. В то же время болезнь с ее «взломами» в организме является своеобразным экспериментом, который позволяет выявить механизмы физиологических процессов.
Большое значение приобретает статистическая обработка результатов исследования. Для этого используются различные математические методы, которые устанавливают достоверность полученных данных. Такова оценка эксперимента по показателям вариационных рядов, вычисления для их сравнения коэффициента Стьюдента, проведение корреляционного анализа, расчет дисперсий с помощью F- критерия и тому подобное. Математизация исследований позволяет использовать в физиологии компьютерную технику, не только увеличивает скорость обработки информации, но и дает возможность осуществлять такую обработку непосредственно во время эксперимента.
