Федюкович Н.И. Анатомия и физиология человека

Подождите немного. Документ загружается.

лезы внутренней секреции в чистом виде.

Развитие анатомической науки в Беларуси тесно связано с открытием в 1921

г. медицинского факультета в Белорусском государственном университете. Осно-

вателем белорусской школы анатомов является профессор С. И. Лебед-кин, кото-

рый возглавлял кафедру анатомии Минского медицинского института с 1922 по

1934 г. Главным направлением его исследований были изучение теоретических

основ анатомии, определение взаимоотношений между формой и функцией, а

также выяснение филогенетического развития органов человека. Свои исследова-

ния он обобщил в монографии «Биогенетический закон и теория рекапитуляции»,

изданной в Минске в 1936 г. Вопросам развития периферической нервной системы

и реиннервации внутренних органов посвящены исследования известного ученого

Д. М. Голуба, академика АН БССР, который возглавлял кафедру анатомии МГМИ

с 1934 по 1975 г. За цикл фундаментальных работ по развитию вегетативной нерв-

ной системы и реиннервации внутренних органов Д. М. Голубу в 1973 г. присуж-

дена Государственная премия СССР.

Последние два десятилетия плодотворно разрабатывает идеи С. И. Лебедки-

на и Д. М. Голуба профессор П. И. Лобко. Основной научной проблемой коллек-

тива, который он возглавляет, является изучение теоретических аспектов и зако-

номерностей развития вегетативных узлов, стволов и сплетений в эмбриогенезе

человека и животных. Установлен ряд общих закономерностей формирования уз-

лового компонента вегетативных нервных сплетений, экстра- и интраорганных

нервных узлов и др. За учебное пособие «Вегетативная нервная система» (атлас)

(1988) П. И. Лоб-ко, С. Д. Денисову и П. Г. Пивченко в 1994 г. присуждена Госу-

дарственная премия Республики Беларусь.

Целенаправленные исследования по физиологии человека связаны с созда-

нием в 1921 г. соответствующей кафедры в Белорусском государственном универ-

ситете и в 1930 г. в МГМИ. Здесь изучались вопросы кровообращения, нервные

механизмы регуляции функций сердечно-сосудистой системы (И. А. Ветохин),

вопросы физиологии и патологии сердца (Г. М. Прусс и др.), компенсаторные ме-

ханизмы в деятельности сердечно-сосудистой системы (А. Ю. Броновицкий, А. А.

Кривчик), кибернетические методы регуляции кровообращения в норме и патоло-

гии (Г. И. Сидоренко), функции инсулярного аппарата (Г. Г. Гацко).

Систематические физиологические исследования развернулись в 1953 г. в

Институте физиологии АН БССР, где было взято оригинальное направление на

изучение вегетативной нервной системы.

Значительный вклад в развитие физиологии на Беларуси внес академик И. А.

Булыгин. Свои исследования он посвятил изучению спинного и головного мозга,

вегетативной нервной системы. За монографии «Исследования закономерностей и

механизмов интерорецептивных рефлексов» (1959), «Афферентные пути интеро-

рецептивных рефлексов» (1966), «Цепные и канальцевые нейрогуморальные ме-

ханизмы висцеральных рефлекторных реакций» (1970) И. А. Булыгину в 1972 г.

присуждена Государственная премия БССР, а за цикл работ, опубликованных в

1964—1976

гг. «Новые принципы организации вегетативных ганглиев», в 1978 г.

Государственная премия СССР.

Научные исследования академика Н. И. Аринчина связаны с физиологией и

патологией кровообращения, сравнительной и эволюционной геронтологией. Он

разработал новые методы и аппараты для комплексного исследования сердечно-

сосудистой системы.

Физиология XX в. характеризуется значительными достижениями в области

раскрытия деятельности органов, систем, организма в целом. Особенностью со-

временной физиологии является глубокий аналитический подход к исследованиям

мембранных, клеточных процессов, описанию биофизических аспектов возбужде-

ния и торможения. Знания о количественных взаимоотношениях между различ-

ными процессами дают возможность осуществить их математическое моделиро-

вание, выяснить те или иные нарушения в живом организме.

ЕТОДЫ ИСС ЛЕДОВАНИЙ

Для изучения строения тела человека и его функций пользуются различны-

ми методами исследований. Для изучения морфологических особенностей челове-

ка выделяют две группы методов. Первая группа применяется для изучения

строения организма человека на трупном материале, а вторая — на живом челове-

ке.

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 продол-

жительное время для выделения скелета, отдельных костей для изучения их

строения;

3) метод распиливания замороженных трупов — разработан Н. И. Пирого-

вым, позволяет изучать взаимоотношения органов в отдельно взятой части тела;

4) метод коррозии — применяется для изучения кровеносных сосудов и дру-

гих 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 сле-

пок от налитых образований;

5) инъекционный метод — заключается в введении в органы, имеющие по-

лости, красящих веществ с последующим осветлением паренхимы органов глице-

рином, метиловым спиртом и др. Широко применяется для исследования крове-

носной и лимфатической систем, бронхов, легких и др.;

6) микроскопический метод — используют для изучения структуры органов

при помощи приборов, дающих увеличенное изображение. Ко второй группе от-

носятся:

рентгенологический метод и его модификации (рентгеноскопия, рентге-

нография, 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 разви-

тия 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 жи-

ровой тканей, степень подвижности суставов и др.;

4) эндоскопический метод — дает возможность исследовать на живом чело-

веке 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, стереофотограммет-

рия, 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 экспе-

риментальные методы.

На ранних этапах развития физиологии применялся метод экстирпации

(удаления) органа или его части с последующим наблюдением и регистрацией по-

лученных 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, серд-

це. При помощи тонких синтетических трубок — катетеров — вводят различные

лекарственные средства.

Метод денервации основан на перерезании нервных волокон, иннервирую-

щих орган, с целью установить зависимость функции органа от воздействия нерв-

ной системы. Для возбуждения деятельности органа используют электрический

или химический вид раздражения.

В последние десятилетия широкое применение в физиологических исследо-

ваниях нашли инструментальные методы (электрокардиография, электроэнцефа-

лография, 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 изоля-

ции органов и тканей, стимуляции различных нервов, регистрации электрических

потенциалов, введения лекарств и др.

Хронический эксперимент применяется в виде целенаправленных хирурги-

ческих операций (наложение фистул, нервнососудистых анастомозов, пересадка

разных органов, вживление электродов и др.).

Функцию органа можно изучать не только в целом организме, но и изолиро-

вано от него. В таком случае органу создают все необходимые условия для его

жизнедеятельности, в том числе подачу питательных растворов в сосуды изолиро-

ванного органа (метод перфузии).

Применение компьютерной техники в проведении физиологического экспе-

римента значительно изменило его технику, способы регистрации процессов и об-

работку полученных результатов.

ОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Дайте определение терминам «анатомия» и «физиология».

2. Охарактеризуйте основные периоды развития анатомии и физиологии.

3. Расскажите об известных ученых Беларуси в области анатомии и физио-

логии. 4. Какие методы исследования применяются:

а) в анатомии;

б) в физиологии?

КЛЕТКИ И ТКАНИ

ЛЕТКИ

Клетка — это структурно-функциональная единица живого организма, спо-

собная к делению и обмену с окружающей средой. Она осуществляет передачу ге-

нетической информации путем самовоспроизведения.

Клетки очень разнообразны по строению, функции, форме, размерам (рис.

1). Последние колеблются от 5 до 200 мкм. Самыми крупными в организме чело-

века являются яйцеклетка и нервная клетка, а самыми маленькими — лимфоциты

крови. По форме клетки бывают шаровидные, веретеновидные, плоские, кубиче-

ские, призматические и др. Некоторые клетки вместе с отростками достигают

длины до 1,5 м и более (например, нейроны).

Рис. 1. Формы клеток:

1 — нервная; 2 — эпителиальная; 3 — соединителытотканная; 4 — глад-

кая мышечная; 5— эритроцит; 6— сперматозоид; 7—яйцеклетка

Каждая клетка имеет сложное строение и представляет собой систему био-

полимеров, содержит ядро, цитоплазму и находящиеся в ней органеллы (рис. 2).

От внешней среды клетка отграничивается клеточной оболочкой — плазма-

леммой (толщина 9—10 мм), которая осуществляет транспорт необходимых ве-

ществ в клетку, и наоборот, взаимодействует с соседними клетками и межклеточ-

ным веществом. Внутри клетки находится ядро, в котором происходит синтез бел-

ка, оно хранит генетическую информацию в виде ДНК (дезоксирибонуклеиновая

кислота). Ядро может иметь округлую или овоидную форму, но в плоских клетках

оно несколько сплющенное, а в лейкоцитах палочковидное или бобовидное. В

эритроцитах и тромбоцитах оно отсутствует. Сверху ядро покрыто ядерной обо-

лочкой, которая представлена внешней и внутренней мембраной. В ядре находит-

ся нуклеошазма, которая представляет собой гелеобразное вещество и содержит

хроматин и ядрышко.

Рис. 2. Схема ультрамикроскопического строения клетки

(по М. Р. Сапину, Г. Л. Билич, 1989):

1 — цитолемма (плазматическая мембрана); 2 — пиноцитозные пузырьки; 3 — центросома (кле-

точный центр, цитоцентр); 4 — гиалоплазма; 5 — эн-доплазматическая сеть (о — мембраны эн-

доплазматической сети, б — ри-босомы); 6— ядро; 7— связь перинуклеарного пространства с

полостями эндоплазматической сети; 8 — ядерные поры; 9 — ядрышко; 10 — внутриклеточный

сетчатый аппарат (комплекс Гольджи); 77-^ секреторные вакуоли; 12— митохондрии; 7J — ли-

зосомы; 74—три последовательные стадии фагоцитоза; 75 — связь клеточной оболочки (цито-

леммы) с мембранами эндоплазматической сети

Ядро окружает цитоплазма, в состав которой входят ги-алоплазма, органел-

лы и включения.

Гиалоплазма — это основное вещество цитоплазмы, она участвует в обмен-

ных процессах клетки, содержит белки, полисахариды, нуклеиновую кислоту и др.

Постоянные части клетки, которые имеют определенную структуру и вы-

полняют биохимические функции, называются органеллами. К ним относятся кле-

точный центр, митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматическая (ци-

топлазматическая) сеть.

Клеточный центр обычно находится около ядра или комплекса Гольджи,

состоит из двух плотных образований — центриолей, которые входят в состав ве-

ретена движущейся клетки и образуют реснички и жгутики.

Митохондрии имеют форму зерен, нитей, палочек, формируются из двух

мембран — внутренней и внешней. Длина митохондрии колеблется от 1 до 15

мкм, диаметр — от 0,2 до 1,0 мкм. Внутренняя мембрана образует складки (кри-

сты), в которых располагаются ферменты. В митохондриях происходят расщепле-

ние глюкозы, аминокислот, окислении жирных кислот, образование АТФ (адено-

зинтрифосфорнай кислота) — основного энергетического материала.

Комплекс Гольджи (внутриклеточный сетчатый аппарат) имеет вид пу-

зырьков, пластинок, трубочек, расположенных вокруг ядра. Его функция состоит в

транспорте веществ, химической их обработке и выведении за пределы клетки

продуктов ее жизнедеятельности.

Эндоплазматическая (цитоплазматическая) сеть формируется из аграну-

лярной (гладкой) и гранулярной (зернистой) сети. Агранулярная Эндоплазматиче-

ская сеть образуется преимущественно мелкими цистернами и трубочками диа-

метром 50—100 нм, которые участвуют в обмене липи-дов и полисахаридов. Гра-

нулярная Эндоплазматическая сеть состоит из пластинок, трубочек, цистерн, к

стенкам которых прилегают мелкие образования — рибосомы, синтезирующие

белки.

Цитоплазма также имеет постоянные скопления отдельных веществ, кото-

рые называются включениями цитоплазмы и имеют белковую, жировую и пиг-

ментную природу.

Клетка как часть многоклеточного организма выполняет основные функции:

усвоение поступающих веществ и расщепление их с образованием энергии, необ-

ходимой для поддержания жизнедеятельности организма. Клетки обладают также

раздражимостью (двигательные реакции) и способны размножаться делением. Де-

ление клеток бывает непрямое (митоз) и редукционное (мейоз).

Митоз — самая распространенная форма клеточного деления. Он состоит из

нескольких этапов — профазы, метафазы, анафазы и телофазы. Простое (или пря-

мое) деление клеток — амитоз — встречается редко, в тех случаях, когда клетка

делится на равные или неравные части. Мейоз — форма ядерного деления, при ко-

тором количество хромосом в оплодотворенной клетке уменьшается вдвое и на-

блюдается перестройка генного аппарата клетки. Период от одного деления клет-

ки к другому называется ее жизненным циклом.

КАНИ

Клетка входит в состав ткани, из которой состоит организм человека и жи-

вотных.

Ткань — это система клеток и внеклеточных структур, объединенных един-

ством происхождения, строения и функций.

В результате взаимодействия организма с внешней средой, которое сложи-

лось в процессе эволюции, появились четыре вида тканей с определенными функ-

циональными особенностями: эпителиальная, соединительная, мышечная и нерв-

ная.

Каждый орган состоит из различных тканей, которые тесно связаны между

собой. Например, желудок, кишечник, другие органы состоят из эпителиальной,

соединительной, гладкомышечной и нервной тканей.

Соединительная ткань многих органов образует строму, а эпителиальная —

паренхиму. Функция пищеварительной системы не может быть выполнена полно-

стью, если нарушена ее мышечная деятельность.

Таким образом, различные ткани, входящие в состав того или иного органа,

обеспечивают выполнение главной функции данного органа.

ПИТЕЛИАЛЬНАЯ ТКАНЬ

Эпителиальная ткань (эпителий) покрывает всю наружную поверхность те-

ла человека и животных, выстилает слизистые оболочки полых внутренних орга-

нов (желудок, кишечник, мочевыводящие пути, плевру, перикард, брюшину) и

входит в состав желез внутренней секреции. Выделяют покровный (поверхност-

ный) и секреторный (железистый) эпителий. Эпителиальная ткань участвует в

обмене веществ между организмом и внешней средой, выполняет защитную

функцию (эпителий кожи), функции секреции, всасывания (эпителий кишечника),

выделения (эпителий почек), газообмена (эпителий легких), имеет большую реге-

неративную способность.

В зависимости от количества клеточных слоев и формы отдельных клеток

различают эпителий многослойный — оро-говевающий и неороговевающий, пере-

ходный и однослой-ный — простой столбчатый, простой кубический (плоский),

простой сквамозный (мезотелий) (рис. 3).

В плоском эпителии клетки тонкие, уплотненные, содержат мало цитоплаз-

мы, дисковидное ядро находится в центре, край его неровный. Плоский эпителий

выстилает альвеолы легких, стенки капилляров, сосудов, полостей сердца, где

благодаря своей тонкости осуществляет диффузию различных веществ, снижает

трение текущих жидкостей.

Кубический эпителий выстилает протоки многих желез, а также образует

канальцы почек, выполняет секреторную функцию.

Цилиндрический эпителий состоит из высоких и узких клеток. Он выстилает

желудок, кишечник, желчный пузырь, почечные канальцы, а также входит в со-

став щитовидной железы.

Рис. 3. Различные виды эпителия:

А — однослойный плоский; Б — однослойный кубический; В — цилиндрический; Г—

однослойный реснитчатый; Д—многорадный; Е —многослойный ороговевающий

Клетки реснитчатого эпителия обычно имеют форму цилиндра, с множест-

вом на свободных поверхностях ресничек; выстилает яйцеводы, желудочки голов-

ного мозга, спинномозговой канал и дыхательные пути, где обеспечивает транс-

порт различных веществ.

Многорядный эпителий выстилает мочевыводящие пути, трахею, дыхатель-

ные пути и входит в состав слизистой оболочки обонятельных полостей.

Многослойный эпителий состоит из нескольких слоев клеток. Он выстилает

наружную поверхность кожи, слизистую оболочку пищевода, внутреннюю по-

верхность щек, влагалище.

Переходный эпителий находится в тех органах, которые подвергаются силь-

ному растяжению (мочевой пузырь, мочеточник, почечная лоханка). Толщина пе-

реходного эпителия препятствует попаданию мочи в окружающие ткани.

Железистый эпителий составляет основную массу тех желез, у которых

эпителиальные клетки участвуют в образовании и выделении необходимых орга-

низму веществ.

Существуют два типа секреторных клеток — экзокрин-ные и эндокринные.

Экзокринные клетки выделяют секрет на свободную поверхность эпителия и через

протоки в полость (желудка, кишечника, дыхательных путей и др.). Эндокринны-

ми называют железы, секрет (гормон) которых выделяется непосредственно в

кровь или лимфу (гипофиз, щитовидная, вилочковая железы, надпочечники).

По строению экзокринные железы могут быть трубчатыми, альвеолярными,

трубчато-альвеолярными.

ОЕДИНИТЕЛЬНАЯ ТКАНЬ

По свойствам соединительная ткань объединяет значительную группу тка-

ней: собственно соединительные ткани (рыхлая волокнистая, плотная волокнистая

— неоформленная и оформленная); ткани, которые имеют особые свойства (жи-

ровая, ретикулярная); скелетные твердые (костная и хрящевая) и жидкие (кровь,

лимфа). Соединительная ткань выполняет опорную, защитную (механическую),

формообразовательную, пластическую и трофическую функции. Эта ткань состо-

ит из множества клеток и межклеточного вещества, в котором находятся разнооб-

разные волокна (коллагеновые, эластические, ретикулярные).

Рыхлая волокнистая соединительная ткань содержит клеточные элементы

(фибробласты, макрофаги, плазматические и тучные клетки и др.). В зависимости

от строения и функции органа волокна по-разному ориентированы в основном

веществе. Эта ткань располагается преимущественно по ходу кровеносных сосу-

дов.

Плотная волокнистая соединительная ткань бывает оформленной и не-

оформленной. В оформленной плотной соединительной ткани волокна распола-

гаются параллельно и собраны в пучок, участвуют в образовании связок, сухожи-

лий, перепонок и фасций. Для неоформленной плотной соединительной ткани ха-

рактерны переплетение волокон и небольшое количество клеточных элементов.

Жировая ткань образуется под кожей, особенно под брюшиной и сальни-

ком, не имеет собственного основного вещества. В каждой клетке в центре распо-

лагается жировая капля, а ядро и цитоплазма — по периферии. Жировая ткань

служит энергетическим депо, защищает внутренние органы от ударов, сохраняет

тепло в организме.

К скелетным тканям относятся хрящ и кость. Хрящевая ткань состоит из

хрящевых клеток (хондроцитов), которые располагаются по две-три клетки, и ос-

новного вещества, находящегося в состоянии геля. Различают гиалиновые, фиб-

розные и эластические хрящи. Из гиалинового хряща состоят хрящи суставов, ре-

бер, он входит в щитовидный и перстневидный хрящи гортани, дыхательные пути.

Волокнистый хрящ входит в межпозвоночные и внутрисуставные диски, в мени-

ски, покрывает суставные поверхности височно-нижнечелюстного и грудино-

ключичного суставов. Из эластического хряща построены надгортанник, черпало-

видные, рожковидные и клиновидные хрящи, ушная раковина, хрящевая часть

слуховой трубы и наружного слухового прохода.

Кровь и лимфа, а также межтканевая жидкость являются внутренней средой

организма. Кровь несет тканям питательные вещества и кислород, удаляет про-

дукты обмена и углекислый газ, вырабатывает антитела, переносит гормоны, ко-

торые регулируют деятельность различных систем организма. Несмотря на то, что

кровь циркулирует по кровеносным сосудам и отделена от других тканей сосуди-

стой стенкой, форменные элементы, а также вещества плазмы крови могут пере-

ходить в соединительную ткань, которая окружает кровеносные сосуды. Благода-