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.