Науки, изучающие организм человека
Морфология
Морфология человека — наука о внешнем строении организма человека, связи строения с функциями и о закономерностях изменчивости отдельных его частей.
Морфология человека тесно связана с происхождением человека и с местом человека в системе животного мира. Включает 2 раздела:
Соматология («сома» — тело) изучает закономерности индивидуальной изменчивости человеческого организма в целом, половые различия (половой диморфизм), возрастные изменения и влияние условий жизни на строение организма и отдельных органов.
Данный раздел имеет прикладное значение, т. к. тесно связан с медициной и геронтологией (наукой о старении).
Мерология изучает изменчивость отдельных частей организма человека.
Для изучения используются сравнительно-анатомические методы с целью выявления черт сходства и различия с организмами других приматов.
Возрастная морфология изучает закономерности роста и развития организма.
Анатомия
Анатомия человека — (греч. «рассечение») наука о внутреннем строении человека и отдельных органов.
Нормальная анатомия — анатомия здорового тела человека.
Сравнительная анатомия — раздел анатомии, изучающий общие закономерности строения органов при помощи их сравнения у разных таксонов животных.
Топографическая анатомия — прикладной раздел анатомии, изучающий расположение органов в пространстве. Используется в хирургической практике. Основана Н. И. Пироговым.
Функциональная анатомия — раздел анатомии, рассматривающий связь строения организма с его функциями.
Пластическая анатомия — раздел анатомии, изучающий внешнюю форму тела человека и его пропорции. Основателем данной науки считается Леонардо да Винчи.
Патологическая анатомия — научно-прикладная дисциплина, изучающая патологические болезненные процессы в организме.
Макроскопическая анатомия — (греч. «макро» — большой) изучает строение тела, отдельных органов и их частей на уровнях, доступных невооруженному глазу, или при помощи приборов, дающих небольшое увеличение (лупа).
Микроскопическая анатомия (греч. «микро» — малый) изучает строение органов при помощи микроскопа.
С появлением микроскопов из анатомии выделилась:
гистология — наука о животных тканях;
цитология — наука о клетках.
Методы изученияя анатомии:
наблюдение;
осмотр тела (соматоскопия);
препарирование (вскрытие) — метод основан на рассечении мертвых тканей;
метод Н. И. Пирогова — метод распила замороженного тела (ледяная анатомия);
метод инъекции — введение окрашивающих веществ;
метод коррозии — метод исследования полых органов путем введения застывающего вещества и последующим растворением тканей в кислотах или щелочах с целью получения слепка внутреннего строения органа;
макро-микроскопический метод — метод тонкого препарирования и исследования тканей с помощью лупы (разработал метод В. П. Воробьев);
микроскопические методы — исследования с помощью микроскопа;
эндоскопический метод — способ осмотра полых внутренних органов при помощи эндоскопа (рис. 1);
Рис. 1
рентгенография (рентген) — метод изучения внутренних органов с помощью рентгеновских лучей (рис. 2, 3);
Рис. 2 Рис. 3
ультразвуковое исследование (УЗИ) — исследование организма человека с помощью ультразвуковых волн (рис. 4, 5);
Рис. 4 Рис. 5
компьютерная томография — метод получения послойного изображения объекта с помощью рентгеновских лучей с последующей компьютерной обработкой снимков (рис. 6);
магнитно-резонансная томография (МРТ) — метод получения послойного изображения объекта без использования рентгеновских лучей (рис. 7).
Рис. 6 Рис. 7
Физиология
Физиология человека — наука о функциях человеческого организма и его отдельных органов.
Нейрофизиология — раздел физиологии человека и животных, изучающий функции нервной системы.
Возрастная физиология — раздел физиологии человека и животных, изучающий закономерности развития функций организма на протяжении онтогенеза (индивидуального развития организма) — от оплодотворения яйцеклетки до конца жизни.
Сравнительная физиология — раздел физиологии, изучающий методом сравнения различия физиологических функций у разных животных.
Эволюционная физиология изучает изменение физиологических функций организмов в процессе эволюционного развития.
Экологическая физиология изучает изменчивость физиологических реакций организма под влиянием экологических факторов.
Методы физиологических исследований:
исследования выделенных органов в питательной среде;
хронические эксперименты на живых животных (выведение фистулы для наблюдения желудочной секреции (метод И. П. Павлова), вживление электродов для изучения мозговой активности) (рис. 8, 9);
Рис. 8 Рис. 9
эндоскопический метод;
метод электрокардиографии (ЭКГ) — метод исследования электрической активности сердца (рис. 10, 11);
Рис. 10 Рис. 11
ультразвуковое исследование;
лабораторные анализы — биохимический состав крови и других жидкостей;
компьютерное моделирование работы органов.
Анатомия и физиология дополняют друг друга и служат основой для медицины и гигиены.
Гигиена
Гигиена — раздел медицины, изучающий влияние условий жизни и труда на здоровье человека, разрабатывающий меры по профилактике заболеваний и созданию условий для сохранения и укрепления здоровья.
В зависимости от предмета изучения гигиеническая наука подразделяется:
Гигиена окружающей среды — раздел гигиены, изучающий влияние окружающей среды на здоровье человека.
Гигиена питания и здоровья — раздел гигиены, изучающий влияние образа жизни на здоровье человека.
Гигиена труда — раздел гигиены, изучающий влияние условий труда на здоровье человека.
Социальная гигиена — раздел гигиены, изучающий влияние общества на здоровье человека.
На организм человека воздействуют факторы внешней среды:
химические — химические элементы и соединения, находящиеся в воздухе, воде, почве, пище;
физические — температура, влажность и давление воздуха, радиация, вибрация, шум и т. п.;
биологические — микроорганизмы, гельминты, грибы;
социальные факторы — характер и условия трудовой деятельности, питание, жилищно-бытовые условия и др.
Задача гигиены — снизить вредное влияние факторов среды на здоровье человека.
МЕТОДЫ ГИГИЕНЫ:
метод санитарного описания и обследования (определение санитарного состояния объекта);
метод клинических исследований (выяснение причин массовых заболеваний);
физиологические (установление приспособительных возможностей организма к неблагоприятным условиям природной и социальной среды);
метод лабораторных исследований (физические, химические, биологические методы исследования);
санитарно-статистический метод (привлечение статистических данных);
демографический метод (исследования динамики численности, рождаемости, смертности, заболеваемости населения);
экспериментальные методы (для изучения влияние среды на организм).
Санитария — практическое применение гигиенических нормативов, правил и мероприятий.
Достижения гигиены внедряются путем общественно-гигиенических мероприятий. С этой целью разрабатываются различные санитарные правила и нормы. Для эффективного использования достижений гигиены необходимо, чтобы каждый человек понимал их значение. В связи с этим огромная роль принадлежит санитарному просвещению.
Санитарно-эпидемиологическая служба (СЭС) осуществляет государственный надзор и контроль за исполнением обязательных требований российского законодательства в сфере обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, защиты прав потребителей и в области потребительского рынка. В настоящее время СЭС носит другое название — Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека РФ, или просто Роспотребнадзор.
Карантин — запрещение или ограничение на въезд или выезд на территорию предполагаемого заражения.
Основные типы тканей животных
Ткань — сложившаяся в процессе развития совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих сходное строение, происхождение и функции.
Ткани животных, в отличие от тканей растений, содержат много межклеточного вещества.
Существуют 4 основных типа животных тканей: эпителиальная (покровная), мышечная, соединительная, нервная.
эпителиальная ткань (эпителий)
Клетки эпителия --эпителиоциты — лежат на тонкой базальной мембране, они лишены кровеносных сосудов, их питание осуществляется за счет лежащей под базальной мембраной соединительной ткани.
В покровном эпителии много нервных окончаний, передающих в центральную нервную систему сигналы о различных раздражениях.
| виды | особенности | функции | нахождение |
| покровный | клетки мелкие, постоянно делятся - высокая способность к регенерации; клетка соединены с помощью плотных контактов; очень мало межклеточного вещества клетки ориентированы в пространстве (есть базальная и апекальная часть) | отделяет внутреннюю среду от внешней; защитная; всасывание и выделение продуктов обмена; регенерация | кожные покровы; слизистые оболочки полостей, сосудов и внутренних органов; серозные оболочки |
| железистый | секреторные клетки — гландулоциты: экзокринные — выделяют свой секрет во внешнюю среду или просвет органа; эндокринные — выделяют свой секрет непосредственно в кровоток. | секреторная | в железах кожи, кишечнике, слюнных железах, железах внутренней секреции и др. |
Классификация по строению:
Однослойный эпителий: один слой клеток, прикрепленных к базальной мембране.
однорядный: клетки одинаковой формы, ядра всех клеток лежат на одном уровне;
многорядный: клетки разной формы, ядра клеток лежат на разных уровнях.
Эндотелий и мезотелий
Однослойный плоский эпителий (эндотелий и мезотелий).
Эндотелий выстилает изнутри кровеносные, лимфатические сосуды, полости сердца.
Эндотелиальные клетки плоские, бедны органеллами.
Функция:
обменная функция (обмен веществ и транспорт веществ)
создают условия для кровотока.
При нарушении эпителия образуются тромбы.
Мезотелий выстилает все серозные оболочки.
Клетки плоские, многогранные, связанных между собой неровными краями; имеют одно, реже два уплощенных ядра. На поверхности клеток — короткие микроворсинки (функция: выделение, всасывание, разграничение).
Функция:
обеспечивает свободное скольжение внутренних органов относительно друг друга;
выделяет на свою поверхность слизистый секрет;
предотвращает образование соединительнотканных спаек;
хорошо регенерируют за счет митоза.
реснитчатый (мерцательный) эпителий
Однослойный многорядный реснитчатый эпителий выстилает воздухоносные пути. Под базальной мембраной лежит соединительная ткань, богатая кровеносными сосудами.
Включает несколько видов клеток:
клетки с мерцательными ресничками, которые полностью погружены в слизь.
бокаловидные клетки — это одноклеточные слизистые железы (вырабатывают слизистый секрет на поверхность эпителия)
эндокринные клетки (вырабатывают гормоны)
стволовые (вставочные) клетки, это . Мерцательные реснички совершают колебательные движения и перемещают слизистую плёнку по воздухоносным путям к внешней среде.
Многорядный реснитчатый эпителий:
1 — мерцательная клетка, 2 — реснички, 3 — базальные зерна, образующие сплошную линию, 4 — секрет в бокаловидной клетке, 5 — ядро бокаловидной клетки, 6 — вставочная клетка, 7 — базальная мембрана.
Многослойный эпителий: несколько слоев клеток, к базальной мембране прикреплен только самый глубокий слой.
ороговевающий: образует наружный слой кожи (эпидермис)
неороговевающий
переходный (уроэпителий): в органах, которые меняют форму — мочевой пузырь, аллантоис и др. При изменении объёма органа толщина и строение эпителия также изменяется. Эпителий способен выделять секрет, защищающий его клетки от воздействия мочи.
многослойный плоский неороговевающий эпителий
Развивается из эктодермы.
Выстилает роговицу, ротовую полость, преддверие анального отверстия и влагалище.
Клетки располагаются в несколько слоёв:
Слой стволовых клеток — на базальной мембране. Они делятся и превращаются в шиповатые клетки.
Слой шиповатых клеток (полигональной формы с выростами и шипами). Они постепенно уплощаются.
Поверхностный слой плоских клеток, которые с поверхности отторгаются во внешнюю среду.
кожный эпидермис
Многослойный плоский ороговевающий эпителий — эпидермис кожных покровов.
В толстой коже (ладонные поверхности), которая постоянно испытывает нагрузку, эпидермис содержит 5 слоёв:
1 — базальный слой — содержит стволовые клетки, дифференцированные цилиндрические и пигментные клетки (меланоциты).
2 — шиповатый слой — клетки неправильной формы с многочисленными выростами; содержат тонофибриллы — нитчатые образования, придающее коже механическую прочность;
3 — зернистый слой — клетки ромбовидной формы; в них начинается процесс ороговения;
4 — блестящий слой — клетки становятся плоскими, они постепенно утрачивают внутриклеточную структуру;
5 — роговой слой — содержит роговые чешуйки, которые полностью утратили строение клеток, содержат белок кератин.
В тонкой коже, которая не испытывает нагрузки, отсутствует блестящий слой.
По форме эпителиоциты бывают плоские, кубические, призматические, цилиндрические и т.п.
Строение покровного эпителия
А - однослойный плоский эпителий;
Б - однослойный кубический эпителий;
В - однослойный столбчатый эпителий;
Г - реснитчатый эпителий;
Д - переходный эпителий;
Е - неороговевающий многослойный плоский эпителий.
мышечная ткань
Виды мышечной ткани:
Гладкая мышечная ткань
Состоит из одноядерных клеток — миоцитов веретеновидной формы.
Свойства: сокращается ритмично, медленно и на протяжении длительного времени, способна при этом развивать большую силу без значительных затрат энергии и без утомления. Является непроизвольной (то есть ее деятельность не управляется по воле человека).
Входит в состав стенок внутренних органов: кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих путей, пищеварительного тракта (сокращение стенок желудка и кишечника).
Эти клетки имеют тонкие миофибриллы, которые тянутся от одного конца клетки к другому. Гладкие мышечные клетки объединяются в пучки, состоящие из 10 — 12 клеток. Это объединение возникает благодаря особенностям иннервации гладкой мускулатуры и облегчает прохождение нервного импульса на всю группу гладких мышечных клеток.
У низших многоклеточных животных из гладкой мышечной ткани состоят все мышцы. У позвоночных животных гладкая мышечная ткань входит в состав внутренних органов (кроме сердца).
Поперечно-полосатая скелетная мышечная ткань
Состоит из длинных нитевидных многоядерных миоцитов.
Свойства: высокая скорость сокращения и расслабления; характеризуется произвольным сокращением (сокращение в ответ на импульсы, идущие из коры больших полушарий). Скорость сокращения этой ткани в 10 — 25 раз выше, чем в гладкой мышечной ткани.
Входит в состав скелетных мышц, а также стенки глотки, верхней части пищевода, образует язык, глазодвигательные мышцы.
Мышечное волокно поперечно-полосатой ткани покрыто оболочкой — сарколеммой. Под оболочкой находится цитоплазма с большим количеством ядер, расположенных по периферии цитоплазмы, и сократительными нитями — миофибриллами. Миофибриллы состоят из белков: актина (тонкие нити) и миозина (толстые нити).
При сокращении мышечного волокна происходит возбуждение сократимых белков, тонкие протофибриллы скользят по толстым. Актин реагирует с миозином, и возникает единая актомиозиновая система.
Поперечно-полосатая сердечная мышечная ткань
Состоит из многоядерных кардиомиоцитов, имеющих поперечную исчерченность цитоплазмы. Кардиомиоциты разветвлены и образуют между собой соединения — вставочные диски, в которых объединяется их цитоплазма.
Свойство: автоматия — способность ритмично сокращаться и расслабляться под действием возбуждения, возникающего в самих клетках. Эта ткань является непроизвольной.
Образует миокард сердца.
соединительная ткань
Выполняет вспомогательная роль во всех органах.
Составляя 60-90 % от их массы.
Функция: опорная, защитная, трофическая, терморегуляция.
К соединительной ткани относят костную, хрящевую, жировую, кровь и лимфу. Поэтому соединительная ткань — единственная ткань, которая присутствует в организме в 4-х видах — волокнистом (связки), твёрдом (кости), гелеобразном (хрящи) и жидком (кровь и лимфа).
Общими свойствами всех соединительных тканей является происхождение из мезенхимы, а также выполнение опорных функций и структурное сходство.
1 2 3 4 5
1 — рыхлая соединительная ткань, 2 — плотная соединительная ткань, 3 — хрящ, 4 — кость, 5 — кровь.
Состав соединительной ткани:
межклеточное вещество;
клетки различного типа (фибробласты, хондробласты, остеобласты, тучные клетки, макрофаги);
волокнистые структуры.
Соединительная ткань:
собственно соединительная ткань
рыхлую волокнистую соединительную ткань: во всех органах: рыхлая сеть волокон и клеток;
плотную неоформленную соединительную ткань: неправильно расположенные пучки волокон;
плотную оформленную соединительную ткань: параллельные пучки волокон (сухожилия, связки);
скелетная ткань: костная, хрящевая, цемент и дентин зуба.
Костная ткань.
соединительная ткань со специфическими свойствами: жировая, слизистая, пигментная, ретикулярная.
Нервная ткань
Состоит из нейронов.
Нейрон — нервная клетка, структурно-функциональные единицы нервной системы.
В состав нейрона входят:
дендриты — отростки, воспринимающие раздражения
аксон — отросток, передающий нервные сигналы от тела другим клеткам.
Дендритов у нейрона может быть много, аксон только один.
Функция: осуществляет связь организма с окружающей средой; обеспечивает взаимодействие тканей, органов и систем органов организма.