Анатомия и физиология
Учебник
ВВЕДЕНИЕ
Анатомия и физиология человека относится к числу биологических дисциплин, составляющих основу теоретической и практической подготовки педагогов, спортсменов, врачей и медицинских сестер.
Анатомия -
это наука, которая изучает форму и строение организма в связи с его функциями, развитием и под воздействием окружающей среды.
Физиология -
наука о закономерностях процессов жизнедеятельности живого организма, его органов, тканей и клеток, их взаимосвязи при изменении различных условий и состояния организма.
Анатомия и физиология человека тесно связаны со всеми медицинскими специальностями. Их достижения постоянно оказывают влияние на практическую медицину. Невозможно проводить квалифицированное лечение, не зная хорошо анатомии и физиологии человека. Поэтому прежде чем изучать клинические дисциплины, изучают анатомию и физиологию. Эти предметы составляют фундамент медицинского образования и вообще медицинской науки.
Строение тела человека по системам изучает систематическая (нормальная) анатомия.
Строение тела человека по областям с учетом положения органов и их взаимоотношения между собой, со скелетом изучает топографическая анатомия.
Пластическая анатомия
рассматривает внешние формы и пропорции тела человека, а также топографию органов в связи с необходимостью объяснения особенностей телосложения; возрастная анатомия -
строение тела человека в зависимости от возраста.
Патологическая анатомия
изучает поврежденные той или иной болезнью органы и ткани.
Совокупность физиологических знаний делят на ряд отдельных, но взаимосвязанных направлений - общую, специальную (или частную) и прикладную физиологию.
Общая физиология
включает сведения, которые касаются природы основных жизненных процессов, общих проявлений жизнедеятельности, таких как метаболизм органов и тканей, общие закономерности реагирования организма (раздражение, возбуждение, торможение) и его структур на воздействие среды.
Специальная (частная) физиология
исследует особенности отдельных тканей (мышечной, нервной и др.), органов (печени, почек, сердца и др.), закономерности объединения их в системы (системы дыхания, пищеварения, кровообращения).
Прикладная физиология
изучает закономерности проявлений деятельности человека в связи со специальными задачами и условиями (физиология труда, питания, спорта).
Физиологию условно принято разделять на нормальную
и патологическую.
Первая изучает закономерности жизнедеятельности здорового организма, механизмы адаптации функций на воздействие разных факторов и устойчивость организма. Патологическая физиология рассматривает изменения функций больного организма, выясняет общие закономерности появления и развития патологических процессов в организме, а также механизмы выздоровления и реабилитации.
Краткая история развития анатомии и физиологии
Развитие и формирование представлений об анатомии и физиологии начинаются с глубокой древности.
Среди первых известных истории ученых-анатомов следует назвать Алкемона из Кратоны,
который жил в V в. до н. э. Он первый начал анатомировать (вскрывать) трупы животных, чтобы изучить строение их тела, и высказал предположение о том, что органы чувств имеют связь непосредственно с головным мозгом, и восприятие чувств зависит от мозга.
Гиппократ
(ок. 460 - ок. 370 до н. э.) - один из выдающихся ученых медицины Древней Греции. Изучению анатомии, эмбриологии и физиологии он придавал первостепенное значение, считая их основой всей медицины. Он собрал и систематизировал наблюдения о строении тела человека, описал кости крыши черепа и соединения костей при помощи швов, строение позвонков, ребер, внутренние органы, орган зрения, мышцы, крупные сосуды.
Выдающимися учеными-естествоиспытателями своего времени были Платон (427-347 до н. э.) и Аристотель (384-322 до н. э.). Изучая анатомию и эмбриологию, Платон
выявил, что головной мозг позвоночных животных развивается в передних отделах спинного мозга. Аристотель,
вскрывая трупы животных, описал их внутренние органы, сухожилия, нервы, кости и хрящи. По его мнению, главным органом в организме является сердце. Он назвал самый крупный кровеносный сосуд аортой.
Большое влияние на развитие медицинской науки и анатомии имела Александрийская школа врачей,
которая была создана в III в. до н. э. Врачам этой школы разрешалось вскрывать трупы людей в научных целях. В этот период стали известны имена двух выдающихся ученых-анатомов: Герофила (род. ок. 300 до н. э.) и Эрасистрата (ок. 300 - ок. 240 до н. э.). Герофил
описал оболочки головного мозга и венозные пазухи, желудочки мозга и сосудистые сплетения, глазной нерв и глазное яблоко, двенадцатиперстную кишку и сосуды брыжейки, простату. Эрасистрат
достаточно полно для своего времени описал печень, желчные протоки, сердце и его клапаны; знал, что кровь из легкого поступает в левое предсердие, затем в левый желудочек сердца, а оттуда по артериям к органам. Александрийской школе медицины принадлежит также открытие способа перевязки кровеносных сосудов при кровотечении.
Самым выдающимся ученым в разных областях медицины после Гиппократа стал римский анатом и физиолог Клавдий Гален
(ок. 130 - ок. 201). Он впервые начал читать курс анатомии человека, сопровождая вскрытием трупов животных, главным образом обезьян. Вскрытие человеческих трупов в то время было запрещено, в результате чего Гален, факты без должных оговорок, переносил на человека строение тела животного. Обладая энциклопедическими знаниями, он описал 7 пар (из 12) черепных нервов, соединительную ткань, нервы мышц, кровеносные сосуды печени, почек и других внутренних органов, надкостницу, связки.
Важные сведения получены Галеном о строении головного мозга. Гален считал его центром чувствительности тела и причиной произвольных движений. В книге «О частях тела человеческого» он высказывал свои анатомические взгляды и рассматривал анатомическое структуры в неразрывной связи с функцией.
Авторитет Галена был очень большой. По его книгам учились медицине почти на протяжении 13 веков.
Большой вклад в развитие медицинской науки внес таджикский врач и философ Абу Али Ибн Сына,
или Авиценна
(ок. 980-1037). Он написал «Канон врачебной науки», в котором были систематизированы и дополнены сведения по анатомии и физиологии, заимствованные из книг Аристотеля и Галена. Книги Авиценны были переведены на латинский язык и переиздавались более 30 раз.
Начиная с XVI-XVIII вв. во многих странах открываются университеты, выделяются медицинские факультеты, закладывается фундамент научной анатомии и физиологии. Особенно большой вклад в развитие анатомии внес итальянский ученый и художник эпохи Возрождения Леонардо да Винчи
(1452-1519). Он анатомировал 30 трупов, сделал множество рисунков костей, мышц, внутренних органов, снабдив их письменными пояснениями. Леонардо да Винчи положил начало пластической анатомии.
Основателем научной анатомии считается профессор Падуанского университета Андрас Везалий
(1514-1564), который на основе собственных наблюдений, сделанных при вскрытии трупов, написал классический труд в 7 книгах «О строении человеческого тела» (Базель, 1543). В них он систематизировал скелет, связки, мышцы, сосуды, нервы, внутренние органы, мозг и органы чувств. Исследования Везалия и выход в свет его книг способствовали развитию анатомии. В дальнейшем его ученики и последователи в XVI-XVII вв. сделали много открытий, детально описали многие органы человека. С именами этих ученых в анатомии связаны названия некоторых органов тела человека: Г. Фаллопий (1523-1562) - фаллопиевы трубы; Б. Евстахий (1510-1574) - евстахиева труба; М. Мальпиги (1628- 1694) - мальпигиевы тельца в селезенке и почках.
Открытия в анатомии послужили основой для более глубоких исследований в области физиологии. Испанский врач Мигель Сервет (1511-1553), ученик Везалия Р. Коломбо (1516-1559) высказали предположение о переходе крови из правой половины сердца в левую через легочные сосуды. После многочисленных исследований английский ученый Уильям Гарвей
(1578-1657) издал книгу «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» (1628), где привел доказательство движения крови по сосудам большого круга кровообращения, а также отметил наличие мелких сосудов (капилляров) между артериями и венами. Эти сосуды были открыты позже, в 1661 г., основателем микроскопической анатомии М. Мальпиги.
Кроме того, У. Гарвей ввел в практику научных исследований вивисекцию, что позволяло наблюдать работу органов животного при помощи разрезов тканей. Открытие учения о кровообращении принято считать датой основания физиологии животных.
Одновременно с открытием У. Гарвея вышел в свет труд Каспаро Азелли
(1591-1626), в котором он сделал анатомическое описание лимфатических сосудов брыжейки тонкой кишки.
На протяжении XVII-XVIII вв. появляются не только новые открытия в области анатомии, но и начинает выделяться ряд новых дисциплин: гистология, эмбриология, несколько позже - сравнительная и топографическая анатомия, антропология.
Для развития эволюционной морфологии большую роль сыграло учение Ч. Дарвина
(1809-1882) о влиянии внешних факторов на развитие форм и структур организмов, а также на наследственность их потомства.
Клеточная теория Т.
Шванна (1810-1882), эволюционная теория Ч.
Дарвина поставили перед анатомической наукой ряд новых задач: не только описывать, но и объяснять строение тела человека, его особенности, раскрывать в анатомических структурах филогенетическое прошлое, разъяснять, как сложились в процессе исторического развития человека его индивидуальные признаки.
К наиболее значительным достижениям XVII-XVIII вв. относится сформулированное французским философом и физиологом Рене Декартом
представление об «отраженной деятельности организма». Он внес в физиологию понятие о рефлексе. Открытие Декарта послужило основанием для дальнейшего развития физиологии на материалистической основе. Позже представления о нервном рефлексе, рефлекторной дуге, значении нервной системы во взаимоотношении между внешней средой и организмом получили развитие в трудах известного чешского анатома и физиолога Г. Прохаски
(1748-1820). Достижения физики и химии позволили применять в анатомии и физиологии более точные методы исследований.
В XVIII-XIX вв. особенно значительный вклад в области анатомии и физиологии был внесен рядом российских ученых. М. В. Ломоносов
(1711-1765) открыл закон сохранения материи и энергии, высказал мысль об образовании тепла в самом организме, сформулировал трехкомпонентную теорию цветного зрения, дал первую классификацию вкусовых ощущений. Ученик М. В. Ломоносова А. П. Протасов
(1724-1796) - автор многих работ по изучению телосложения человека, строения и функций желудка.
Профессор Московского университета С. Г. Забелин
(1735-1802) читал лекции по анатомии и издал книгу «Слово о сложениях тела человеческого и способах, как оные предохранять от болезней», где высказал мысль об общности происхождения животных и человека.
В 1783 г. Я. М. Амбодик-Максимович
(1744-1812) опубликовал «Анатомо-физиологический словарь» на русском, латинском и французском языках, а в 1788 г. А. М. Шумлян-ский
(1748-1795) в своей книге описал капсулу почечного клубочка и мочевые канальцы.
Значительное место в развитии анатомии принадлежит Е. О. Мухину
(1766-1850), который на протяжении многих лет преподавал анатомию, написал учебное пособие «Курс анатомии».
Основателем топографической анатомии является Н. И. Пирогов
(1810-1881). Он разработал оригинальный метод исследования тела человека на распилах замороженных трупов. Автор таких известных книг, как «Полный курс прикладной анатомии человеческого тела» и «Топографическая анатомия, иллюстрированная разрезами, проведенными через замороженное тело человека в трех направлениях». Особенно тщательно Н. И. Пирогов изучал и описал фасции, их соотношение с кровеносными сосудами, придавая им большое практическое значение. Свои исследования он обобщил в книге «Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций».
Функциональную анатомию основал анатом П. Ф. Лес-гафт
(1837-1909). Его положения о возможности изменения структуры организма человека путем воздействия физических упражнений на функции организма положены в основу теории и практики физического воспитания. .
П. Ф. Лесгафт один из первых применил метод рентгенографии для анатомических исследований, экспериментальный метод на животных и методы математического анализа.
Вопросам эмбриологии были посвящены работы известных российских ученых К. Ф. Вольфа, К. М. Бэра и X. И. Пандера.
В XX в. успешно разрабатывали функциональные и экспериментальные направления в анатомии такие ученые-исследователи, как В. Н. Тонков (1872-1954), Б. А. Долго-Сабуров (1890-1960), В. Н. Шевкуненко (1872-1952), В. П. Воробьев(1876-1937),Д.А.Жданов(1908-1971)идругие.
Формированию физиологии как самостоятельной науки вXX в. значительно способствовали успехи в области физики и химии, которые дали исследователям точные методические приемы, позволившие охарактеризовать физическую и химическую суть физиологических процессов.
И. М. Сеченов
(1829-1905) вошел в историю науки как первый экспериментальный исследователь сложного в области природы явления - сознания. Кроме того, он был первым, кому удалось изучить растворенные в крови газы, установить относительную эффективность влияния различных ионов на физико-химические процессы в живом организме, выяснить явление суммации в центральной нервной системе (ЦНС). Наибольшую известность И. М. Сеченов получил после открытия процесса торможения в ЦНС. После издания в 1863 г. работы И. М. Сеченова «Рефлексы головного мозга» в физиологические основы введено понятие психической деятельности. Таким образом, был сформирован новый взгляд на единство физических и психических основ человека.
На развитие физиологии большое влияние оказали работы И. П. Павлова
(1849-1936). Он создал учение о высшей нервной деятельности человека и животных. Исследуя регуляцию и саморегуляцию кровообращения, он установил наличие специальных нервов, из которых одни усиливают, другие задерживают, а третьи изменяют силу сердечных сокращений без изменения их частоты. Одновременно с этим И. П. Павлов изучал и физиологию пищеварения. Разработав и применив на практике ряд специальных хирургических методик, он создал новую физиологию пищеварения. Изучая динамику пищеварения, показал ее способность приспосабливаться к возбудительной секреции при употреблении различной пищи. Его книга «Лекции о работе главных пищеварительных желез» стала руководством для физиологов всего мира. За работу в области физиологии пищеварения в 1904 г. И. П. Павлову присудили Нобелевскую премию. Открытие им условного рефлекса позволило продолжить изучение психических процессов, которые лежат в основе поведения животных и человека. Результаты многолетних исследований И. П. Павлова явились основой для создания учения о высшей нервной деятельности, в соответствии с которым она осуществляется высшими отделами нервной системы и регулирует взаимоотношения организма с окружающей средой.
Значительный вклад в развитие анатомии и физиологии внесли и ученые Беларуси. Открытие в 1775 г. в Гродно медицинской академии, которую возглавил профессор анатомии Ж. Э. Жилибер
(1741-1814), способствовало преподаванию анатомии и других медицинских дисциплин в Беларуси. При академии были созданы анатомический театр и музей, библиотека, в которой находилось много книг по медицине.
Значительный вклад в развитие физиологии внес уроженец Гродно Август Бекю
(1769-1824) - первый профессор самостоятельной кафедры физиологии Виленского университета.
М. Гомолицкий
(1791-1861), который родился в Слонимском уезде, с 1819 по 1827 г. возглавлял кафедру физиологии Виленского университета. Он широко проводил эксперименты на животных, занимался проблемами переливания крови. Его докторская диссертация была посвящена экспериментальному изучению физиологии.
С. Б. Юндзилл,
уроженец Лидского уезда, профессор кафедры естественных наук Виленского университета, продолжал начатые Ж. Э. Жилибером исследования, издал учебник по физиологии. С. Б. Юндзилл считал, что жизнь организмов находится в постоянном движении и связи с внешней средой, «без которых невозможно существование самих организмов». Тем самым он приблизился к положению об эволюционном развитиии живой природы.
Я. О. Цибульский
(1854-1919) впервые выделил в 1893- 1896 гг. активный экстракт надпочечников, что в дальнейшем позволило получить гормоны этой железы внутренней секреции в чистом виде.
Развитие анатомической науки в Беларуси тесно связано с открытием в 1921 г. медицинского факультета в Белорусском государственном университете. Основателем белорусской школы анатомов является профессор С. И. Лебед-кин,
который 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 исследования 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 нервной системы и реиннервации внутренних органов Д. М. Голубу в 1973 г. присуждена Государственная премия СССР.
Последние два десятилетия плодотворно разрабатывает идеи С. И. Лебедкина и Д. М. Голуба профессор П. И. Лобко.
Основной научной проблемой коллектива, который он возглавляет, является изучение теоретических аспектов и закономерностей развития вегетативных узлов, стволов и сплетений в эмбриогенезе человека и животных. Установлен ряд общих закономерностей формирования узлового 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 Государственная премия Республики Беларусь.
Целенаправленные исследования по физиологии человека связаны с созданием в 1921 г. соответствующей кафедры в Белорусском государственном университете 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 механизмы в деятельности сердечно-сосудистой системы (А. Ю. Броновицкий, А. А. Кривчик), кибернетические методы регуляции кровообращения в норме и патологии (Г. И. Сидоренко),
функции инсулярного аппарата (Г. Г. Гацко).
Систематические физиологические исследования развернулись в 1953 г. в Институте физиологии АНБССР,
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 интерорецептивных рефлексов» (1966), «Цепные и канальцевые нейрогуморальные механизмы 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 современной физиологии является глубокий аналитический подход к исследованиям мембранных, клеточных процессов, описанию биофизических аспектов возбуждения и торможения. Знания о количественных взаимоотношениях между различными процессами дают возможность осуществить их математическое моделирование, выяснить те или иные нарушения в живом организме.
Методы исследований
Для изучения строения тела человека и его функций пользуются различными методами исследований. Для изучения морфологических особенностей человека выделяют две группы методов. Первая группа применяется для изучения строения организма человека на трупном материале, а вторая - на живом человеке.
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 продолжительное время для выделения скелета, отдельных костей для изучения их строения;
3) метод распиливания замороженных трупов - разработан Н. И. Пироговым, позволяет изучать взаимоотношения органов в отдельно взятой части тела;
4) метод коррозии - применяется для изучения кровеносных сосудов и других 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 слепок от налитых образований;
5) инъекционный метод - заключается в введении в органы, имеющие полости, красящих веществ с последующим осветлением паренхимы органов глицерином, метиловым спиртом и др. Широко применяется для исследования кровеносной и лимфатической систем, бронхов, легких и др.;
6) микроскопический метод - используют для изучения структуры органов при помощи приборов, дающих увеличенное изображение.
Ко второй группе
относятся:
1) рентгенологический метод и его модификации (рентгеноскопия, рентгенография, 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 развития 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 жировой тканей, степень подвижности суставов и др.;
4) эндоскопический метод - дает возможность исследовать на живом человеке 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, стереофотограмметрия, 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 экспериментальные методы.
На ранних этапах развития физиологии применялся метод экстирпации
(удаления) органа или его части с последующим наблюдением и регистрацией полученных 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, сердце. При помощи тонких синтетических трубок - катетеров - вводят различные лекарственные средства.
Метод денервации
основан на перерезании нервных волокон, иннервирующих орган, с целью установить зависимость функции органа от воздействия нервной системы. Для возбуждения деятельности органа используют электрический или химический вид раздражения.
В последние десятилетия широкое применение в физиологических исследованиях нашли инструментальные методы
(электрокардиография, электроэнцефалография, 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 изоляции органов и тканей, стимуляции различных нервов, регистрации электрических потенциалов, введения лекарств и др.
Хронический эксперимент
применяется в виде целенаправленных хирургических операций (наложение фистул, нервнососудистых анастомозов, пересадка разных органов, вживление электродов и др.).
Функцию органа можно изучать не только в целом организме, но и изолировано от него. В таком случае органу создают все необходимые условия для его жизнедеятельности, в том числе подачу питательных растворов в сосуды изолированного органа (метод перфузии).
Применение компьютерной техники в проведении физиологического эксперимента значительно изменило его технику, способы регистрации процессов и обработку полученных результатов.
Клетки и ткани
Человеческий организм – слагаемое элементов, которые слаженно действуют, чтобы эффективно выполнять все жизненные функции.
Клетки
Клетка -
это структурно-функциональная единица живого организма, способная к делению и обмену с окружающей средой. Она осуществляет передачу генетической информации путем самовоспроизведения.
Клетки очень разнообразны по строению, функции, форме, размерам (рис. 1). Последние колеблются от 5 до 200 мкм. Самыми крупными в организме человека являются яйцеклетка и нервная клетка, а самыми маленькими - лимфоциты крови. По форме клетки бывают шаровидные, веретеновидные, плоские, кубические, 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 -
соединительнотканная; 4 -
гладкая мышечная; 5-
эритроцит; 6-
сперматозоид; 7-яйцеклетка
Каждая клетка имеет сложное строение и представляет собой систему биополимеров, содержит ядро, цитоплазму и находящиеся в ней органеллы (рис. 2). От внешней среды клетка отграничивается клеточной оболочкой - плазмалеммой
(толщина 9-10 мм), которая осуществляет транспорт необходимых веществ в клетку, и наоборот, взаимодействует с соседними клетками и межклеточным веществом. Внутри клетки находится ядро,
в котором происходит синтез белка, 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 оболочкой, которая представлена внешней и внутренней мембраной. В ядре находится нуклеоплазма,
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 (клеточный центр, цитоцентр); 4 -
гиалоплазма; 5
- эндоплазматическая сеть (а - мембраны эндоплазматической сети, б -
рибосомы); 6-
ядро; 7- связь перинуклеарного пространства с полостями эндоплазматической сети; 8 -
ядерные поры; 9 -
ядрышко; 10 -
внутриклеточный сетчатый аппарат (комплекс Гольджи); 11-
секреторные вакуоли; 12-
митохондрии; 13 - лизосомы; 14-три последовательные стадии фагоцитоза; 15 - связь клеточной оболочки (цитолеммы) с мембранами эндоплазматической сети
Ядро окружает цитоплазма,
в состав которой входят ги-алоплазма, органеллы и включения.
Гиалоплазма
- это основное вещество цитоплазмы, она участвует в обменных процессах клетки, содержит белки, полисахариды, нуклеиновую кислоту и др.
Постоянные части клетки, которые имеют определенную структуру и выполняют биохимические функции, называются органеллами.
К ним относятся клеточный центр, митохондрии, комплекс Гольджи, эндоплазматическая (цитоплазматическая) сеть.
Клеточный центр
обычно находится около ядра или комплекса Гольджи, состоит из двух плотных образований - центриолей, которые входят в состав веретена 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 расщепление глюкозы, аминокислот, окислении жирных кислот, образование АТФ (аденозинтрифосфорнай кислота) - основного энергетического материала.
Комплекс Гольджи (внутриклеточный сетчатый аппарат)
имеет вид пузырьков, 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 агранулярной (гладкой) и гранулярной (зернистой) сети. Агранулярная Эндоплазматическая сеть образуется преимущественно мелкими цистернами и трубочками диаметром 50-100 нм, которые участвуют в обмене липидов и полисахаридов. Гранулярная Эндоплазматическая сеть состоит из пластинок, трубочек, цистерн, к стенкам которых прилегают мелкие образования - рибосомы, синтезирующие белки.
Цитоплазма
также имеет постоянные скопления отдельных веществ, которые называются включениями цитоплазмы и имеют белковую, жировую и пигментную природу.
Клетка как часть многоклеточного организма выполняет основные функции: усвоение поступающих веществ и расщепление их с образованием энергии, необходимой для поддержания жизнедеятельности организма. Клетки обладают также раздражимостью (двигательные реакции) и способны размножаться делением. Деление 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 прямое) деление клеток - амитоз -
встречается редко, в тех случаях, когда клетка делится на равные или неравные части. Мейоз -
форма ядерного деления, при котором количество хромосом в оплодотворенной клетке уменьшается вдвое и наблюдается перестройка генного аппарата клетки. Период от одного деления клетки к другому называется ее жизненным циклом.
Ткани
Клетка входит в состав ткани, из которой состоит организм человека и животных.
Ткань -
это система клеток и внеклеточных структур, объединенных единством происхождения, строения и функций.
В результате взаимодействия организма с внешней средой, которое сложилось в процессе эволюции, появились четыре вида тканей с определенными функциональными особенностями: эпителиальная, соединительная, мышечная и нервная.
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 полностью, если нарушена ее мышечная деятельность.
Таким образом, различные ткани, входящие в состав того или иного органа, обеспечивают выполнение главной функции данного органа.
Эпителиальная ткань
Эпителиальная ткань (эпителий)
покрывает всю наружную поверхность тела человека и животных, выстилает слизистые оболочки полых внутренних органов (желудок, кишечник, мочевыводящие пути, плевру, перикард, брюшину) и входит в состав желез внутренней секреции. Выделяют покровный (поверхностный)
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 регенеративную способность.
В зависимости от количества клеточных слоев и формы отдельных клеток различают эпителий многослойный -
ороговевающий и неороговевающий, переходный
и однослой-ный -
простой столбчатый, простой кубический (плоский), простой сквамозный (мезотелий) (рис. 3).
В плоском эпителии
клетки тонкие, уплотненные, содержат мало цитоплазмы, 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 состав 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 множеством на свободных поверхностях ресничек; выстилает яйцеводы, желудочки головного мозга, спинномозговой канал и дыхательные пути, где обеспечивает транспорт различных веществ.
Многорядный эпителий
выстилает мочевыводящие пути, трахею, дыхательные 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 поверхность щек, влагалище.
Переходный эпителий
находится в тех органах, которые подвергаются сильному растяжению (мочевой пузырь, мочеточник, почечная лоханка). Толщина переходного эпителия препятствует попаданию мочи в окружающие ткани.
Железистый эпителий
составляет основную массу тех желез, у которых эпителиальные клетки участвуют в образовании и выделении необходимых организму веществ.
Существуют два типа секреторных клеток - экзокринные и эндокринные. Экзокринные клетки
выделяют секрет на свободную поверхность эпителия и через протоки в полость (желудка, кишечника, дыхательных путей и др.). Эндокринными
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.
Соединительная ткань
РАЗДЕЛ 7. ПРОЦЕСС ДЫХАНИЯ.
АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОТРЕБНОСТИ ДЫШАТЬ.
План лекции.
1. Обзор дыхательной системы.
2. Значение дыхания.
ЦЕЛЬ: Знать обзор дыхательной системы, значение дыхания
Дыхательной системой называется система органов, посредством которых происходит газообмен между организмом и внешней средой. В дыхательной системе выделяют органы, выполняющие воздухопроводящую (полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи) и дыхательную, или газообменную, функции (легкие).
Все органы дыхания, относящиеся к дыхательным путям, имеют твердую основу из костей и хрящей, благодаря чему эти пути не спадаются, и по ним свободно циркулирует воздух во время дыхания. Изнутри дыхательные пути выстланы слизистой оболочкой, снабженной почти на всем протяжении мерцательным (реснитчатым) эпителием. В дыхательных путях происходит очищение, увлажнение, согревание вдыхаемого воздуха, а также рецепция (восприятие) обонятельных, температурных и механических раздражителей. Газообмен здесь не происходит, и состав воздуха не меняется. Поэтому пространство, заключенное в этих путях, называется мертвым, или вредным. При спокойном дыхании объем воздуха в мертвом пространстве составляет 140-150 мл (при вдыхании 500 мл воздуха).
Во время вдоха и выдоха воздух по воздухоносным путям поступает в легочные альвеолы и выводится из них. Стенки альвеол очень тонкие и служат для диффузии газов. Из находящегося в альвеолах воздуха в кровь поступает кислород, а обратно - углекислый газ. Оттекающая из легких артериальная кровь переносит кислород во все органы тела, а притекающая в легкие венозная кровь доставляет углекислый газ.
Говоря о значении дыхания, следует подчеркнуть, что дыхание - это одна из основных жизненных функций. Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его в окислительно-восстановительных реакциях и удаление из организма углекислого газа и метаболической воды . Без кислорода невозможен обмен веществ, и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода. Поскольку в организме человека отсутствует депо кислорода, поэтому непрерывное поступление его в организм является жизненной необходимостью. Если без пищи человек может прожить в необходимых случаях более месяца, без воды - 10 дней, то без кислорода всего лишь около 5 минут (4-6 мин). Таким образом, сущность дыхания заключается в постоянном обновлении газового состава крови, а значение дыхания - в поддержании оптимального уровня окислительно-восстановительных процессов в организме.
В структуре акта дыхания человека выделяют 3 этапа (процесса).
АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ.
План лекции.
Полость носа.
3. Гортань.
4. Трахея и бронхи.
ЦЕЛЬ: Знать топографию, строение и функции полости носа, гортани, трахеи и бронхов.
Уметь показывать эти органы и их составные части на плакатах, муляжах и планшетах.
Полость носа (cavitas nasi) вместе с наружным носом являются составными частями анатомического образования, называемого носом (областью носа). Наружный нос представляет собой возвышение, расположенное посередине лица. В его образовании участвуют носовые кости, лобные отростки верхних челюстей, носовые хрящи (гиалиновые) и мягкие ткани (кожа, мышцы) . Величина и форма наружного носа подвержена у разных людей большим колебаниям.
Полость носа является началом дыхательной системы. Спереди она сообщается с наружной средой через два входных отверстия - ноздри, сзади - с носоглоткой через хоаны. Носоглотка через слуховые (евстахиевы) трубы сообщается с полостью среднего уха. Полость носа делится на две почти симметричные половины перегородкой, образованной вертикальной пластинкой решетчатой кости и сошником. В полости носа различают верхнюю, нижнюю, латеральную и медиальную (перегородка) стенки. С латеральной стенки свисают три носовые раковины: верхняя, средняя и нижняя, под которыми образуются 3 носовых хода: верхний, средний и нижний. Выделяют еще общий носовой ход: узкое щелевидное пространство между медиальными поверхностями носовых раковин и перегородкой носа. Область верхнего носового хода называется обонятельной, так как в ее слизистой оболочке находятся обонятельные рецепторы, а среднего и нижнего - дыхательной. Слизистая оболочка полости носа и носовых раковин покрыта однослойным многорядным мерцательным эпителием, содержащим большое количество ресничек, слизистых желез. Она обильно снабжена кровеносными сосудами и нервами. Реснички мерцательного эпителия задерживают пылевые частицы, секрет слизистых желез обволакивает их, смачивает слизистую оболочку и увлажняет сухой воздух. Кровеносные сосуды, образуя густые венозные сплетения в области нижней и частично средней носовых раковин, способствуют согреванию вдыхаемого воздуха (пещеристые венозные сплетения). Однако при повреждении этих сплетений возможны обильные кровотечения из полости носа.
В полость носа посредством отверстий открываются околоносовые, или придаточные, пазухи (синусы): верхнечелюстная, или гайморова (парная), лобная, клиновидная и решетчатые. Стенки пазух выстланы слизистой оболочкой, которая является продолжением слизистой оболочки полости носа. Эти пазухи участвуют в согревании вдыхаемого воздуха и являются звуковыми резонаторами. В нижний носовой ход открывается также нижнее отверстие носослезного протока.
Воспаление слизистой оболочки полости носа называется ринитом (феч. rhinos - нос), придаточных пазух носа - синуситом, слизистой оболочки слуховой трубы - евстахиитом. Изолированное воспаление верхнечелюстной (гайморовой) пазухи называется гайморитом, лобной пазухи -фронтитом, а одновременное воспаление слизистой оболочки полости носа и придаточных пазух - рин осину ситом.
Гортань (larynx) - это начальный хрящевой отдел дыхательного горла, предназначенный для проведения воздуха, образования звуков (голосообразования) и защиты нижних дыхательных путей от попадания в них инородных частиц. Является самым узким местом во всей дыхательной трубке , что важно учитывать при некоторых заболеваниях у детей (при дифтерии, фиппе, кори и др.) из-за опасности ее полного стеноза и асфиксии (круп). У взрослых людей гортань располагается в переднем отделе шеи на уровне IV-VI шейных позвонков . Вверху она подвешена к подъязычной кости, внизу переходит в дыхательное горло - трахею. Спереди от нее лежат мышцы шеи, сбоку - доли щитовидной железы и сосудисто-нервные пучки. Вместе с подъязычной костью гортань смещается вверх и вниз при глотании.
Скелет гортани образован хрящами . Различают 3 непарных хряща и 3 парных. Непарными хрящами являются перстневидный, щитовидный, надгортанный (надгортанник), парными - черпаловидный, рожковидный и клиновидный. Все хрящи гиалиновые, за исключением надгортанника, рожковидного, клиновидного и голосового отростка черпаловидных хрящей. Самым крупным из хрящей гортани является щитовидный хрящ. Он состоит из двух четырехугольных пластинок, соединенных друг с другом спереди под углом 90° у мужчин и 120° у женщин. Угол легко прощупывается через кожу шеи и называется выступом гортани (кадык), или адамовым яблоком. Перстневидный хрящ по форме напоминает перстень, состоит из дуги - передней суженной части и четырехугольной пластинки, обращенной кзади. Надгортанник расположен позади корня языка и ограничивает вход в гортань спереди. Черпаловидные хрящи (правый и левый) лежат над пластинкой перстневидного хряща. Небольшие хрящи: рожковидные и клиновидные (парные) лежат над верхушками черпаловидных хрящей.
Хрящи гортани соединены между собой суставами, связками и приводятся в движение поперечнополосатыми мышцами .
Мышцы гортани начинаются от одних и прикрепляются к другим ее хрящам. По функции они делятся на 3 группы: расширители голосовой щели, суживатели и мышцы, натягивающие (напрягающие) голосовые связки.
Полость гортани имеет форму песочных часов. В ней различают 3 отдела:
ü верхний расширенный отдел - преддверие гортани;
Средний отдел на своих боковых стенках имеет две пары складок слизистой оболочки с углублениями между ними - желудочки гортани (морганьевы желудочки ). Верхние складки называются преддверными (ложными голосовыми ) складками, а нижние - истинными голосовыми складками . В толще последних лежат голосовые связки, образованные эластическими волокнами, и голосовые мышцы, напрягающие в целом или частично голосовые связки. Промежуток между правой и левой голосовыми складками называется голосовой щелью. В голосовой щели выделяют межперепончатую часть, располагающуюся между голосовыми связками (3/4 передней части голосовой щели), и межхрящевую часть, ограниченную голосовыми отростками черпаловидных хрящей (1/4 задней части голосовой щели). Длина голосовой щели (переднезадний размер) у мужчин составляет 20-24 мм, у женщин - 16-19 мм. Ширина голосовой щели при спокойном дыхании равна 5 мм, при голосообразовании достигает 15 мм. При максимальном расширении голосовой щели (пение, крик) видны кольца трахеи вплоть до разделения ее на главные бронхи. Голосовые связки натянуты между щитовидным и черпаловидными хрящами и служат для воспроизведения звуков . Выдыхаемый воздух колеблет голосовые связки, в результате чего возникают звуки . При образовании звуков межперепончатая часть голосовой щели суживается и представляет собой щель, а межхрящевая часть формирует треугольник. С помощью других органов (глотка, мягкое небо, язык, губы и др.) эти звуки становятся членораздельными.
Гортань имеет 3 оболочки: слизистую, фиброзно-хрящевую и соединительнотканную (адвентициальную). Слизистая оболочка , за исключением голосовых складок, выстлана многорядным мерцательным эпителием . Слизистая оболочка голосовых складок покрыта многослойным плоским эпителием (неороговевающим) и не содержит желез. В подслизистой основе гортани располагается большое количество эластических волокон, которые образуют фиброзно-эластическую мембрану гортани. Названные выше складки преддверия и голосовые складки содержат связки, являющиеся частями этой мембраны. Фиброзно-хрящевая оболочка состоит из гиалиновых* и эластических хрящей, окруженных плотной волокнистой соединительной тканью, и выполняет роль опорного каркаса гортани. Адвентициальная оболочка соединяет гортань с окружающими образованиями шеи.
Воспаление слизистой оболочки гортани называется ларингитом.
Трахея (trachea), или дыхательное горло , - непарный орган, обеспечивающий проведение воздуха из гортани в бронхи и легкие и обратно. Имеет форму трубки длиной 9-15 см, диаметром 15-18 мм. Трахея располагается в области шеи - шейная часть и в грудной полости - грудная часть. Начинается от гортани на уровне VI-VII шейных позвонков, а на уровне IV-V грудных позвонков делится на два главных бронха - правый и левый. Это место называется бифуркацией трахеи (раздвоение, вилка). Трахея состоит из 16-20 хрящевых гиалиновых полуколец, соединенных между собой фиброзными кольцевыми связками. Задняя, прилежащая к пищеводу стенка трахеи мягкая и называется перепончатой. Она состоит из соединительной и гладкой мышечной ткани. Слизистая оболочка трахеи выстлана однослойным многорядным мерцательным эпителием и содержит большое количество лимфоидной ткани и слизистых желез. Снаружи трахея покрыта адвентицией.
Воспаление слизистой оболочки трахеи называется трахеитом.
Бронхи (bronchi) - органы, выполняющие функцию проведения воздуха от трахеи до легочной ткани и обратно. Различают главные бронхи: правый и левый и бронхиальное дерево, входящее в состав легких. Длина правого главного бронха 1-3 см, левого - 4-6 см. Над правым главным бронхом проходит непарная вена, а над левым - дуга аорты. Правый главный бронх не только короче, но и шире, чем левый, имеет более вертикальное направление, являясь как бы продолжением трахеи. Поэтому в правый главный бронх чаще, чем в левый, попадают инородные тела. Стенка главных бронхов по своему строению напоминает стенку трахеи. Их скелетом являются хрящевые полукольца: в правом бронхе 6-8, в левом - 9-12. Сзади главные бронхи имеют перепончатую стенку. Изнутри главные бронхи выстланы слизистой оболочкой, покрытой однослойным мерцательным эпителием. Снаружи они покрыты соединительнотканной оболочкой (адвентицией).
Главные бронхи в области ворот легких делятся на долевые бронхи: правый на 3, а левый на 2 бронха . Долевые бронхи внутри легкого делятся на сегментарные бронхи, сегментарные - на субсегментарные, или средние, бронхи (5-2 мм диаметром), средние - на мелкие (диаметром 2-1 мм). Самые малые по калибру бронхи (диаметром около 1 мм) входят по одному в каждую дольку легкого под названием долькового бронха. Внутри легочной дольки этот бронх делится на 18-20 концевых бронхиол (диаметром около 0,5 мм). Каждая концевая бронхиола делится дихотомически на дыхательные бронхиолы 1-го, 2-го и 3-го порядка, переходящие в расширения - альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки. Подсчитано, что от трахеи до альвеол дыхательные пути ветвятся дихотомически (раздваиваются) 23 раза. Причем первые 16 поколений дыхательных путей - бронхи и бронхиолы выполняют проводящую функцию (кондуктивная зона). Поколения 17-22 - респираторные (дыхательные) бронхиолы и альвеолярные ходы составляют переходную (транзиторную) зону. 23-е поколение целиком состоит из альвеолярных мешочков с альвеолами - дыхательная, или респираторная, зона.
Стенки крупных бронхов по строению сходны со стенками трахеи и главных бронхов, но скелет их образован не хрящевыми полукольцами, а хрящевыми пластинками, которые по мере уменьшения калибра бронхов также уменьшаются . Многорядный реснитчатый эпителий слизистой оболочки крупных бронхов в мелких бронхах переходит в однослойный кубический реснитчатый эпителий. И только толщина мышечной пластинки слизистой оболочки в мелких бронхах не изменяется. Длительное сокращение мышечной пластинки в мелких бронхах, например, при бронхиальной астме, вызывает их спазм и затруднение дыхания. Следовательно, мелкие бронхи выполняют функцию не только проведения, но и регуляции поступления воздуха в легкие.
Стенки концевых бронхиол тоньше стенок мелких бронхов, в них отсутствуют хрящевые пластинки. Слизистая оболочка их выстлана кубическим реснитчатым эпителием. Они содержат пучки гладких мышечных клеток и много эластических волокон, вследствие чего бронхиолы легко растяжимы (при вдохе).
Дыхательные бронхиолы, отходящие от концевой бронхиолы, а также альвеолярные ходы, альвеолярные мешочки и альвеолы легкого образуют альвеолярное дерево (легочный ацинус), относящийся к дыхательной паренхиме легкого.
Воспаление слизистой оболочки бронхов называется бронхитом.
Похожая информация.
Анатомия изучает форму и строение органов и составляемых ими систем человеческого тела в связи с выполняемыми функциями; физиология исследует жизненные функции организма и его отдельных частей. И строение, и функции органов взаимосвязаны, поэтому их понимание невозможно в отрыве друг от друга. Знание анатомического строения, согласованной функции органов и систем позволяет обосновать гигиенические условия труда и отдыха, меры профилактики заболеваний для сохранения здоровья, трудоспособности и долголетия человека. Поэтому гигиена изучается в тесной связи с анатомией и физиологией.
Развитие анатомии связано с именами Аристотеля, Гиппократа, А.Везалия, П.Ф.Лесгафта, В.П.Воробьева, В.Н.Тонкова, Н.М.Амосова и других ученых.
Анатомия человека включает следующие частные дисциплины: нормальную анатомию , изучающую строение здорового человека и его органы; патологическую анатомию - морфологию больного человека; топографическую анатомию - науку о местонахождении любого органа в человеческом теле; динамическую анатомию , изучающую двигательный аппарат с функциональных позиций, что имеет значение для правильного физического развития человека.
Анатомия исследует становление человека в его историческом развитии в процессе эволюции животных, используя сравнительно-анатомический метод. К анатомии примыкают гистология - наука о тканях, и эмбриология , которая изучает процессы образования половых клеток, оплодотворение, зародышевое развитие организмов.
Современная анатомия широко использует эксперимент и располагает новейшими методами исследования, включая современную оптику, рентгеновское излучение, применяет методы радиотелеметрии, пластические материалы, сплавы, консерванты и опирается на законы физики, химии, кибернетики, цитологии и др.
Физиологию можно разделить на три отдела - общую, сравнительную и специальную. Общая физиология исследует основные закономерности реагирования живых организмов на воздействия среды. Сравнительная физиология изучает специфические особенности функционирования целостного организма, а также тканей и клеток организмов, относящихся к разным видам. Сравнительная физиология тесно связана с эволюционной физиологией. Кроме того, существуют специальные разделы физиологии , изучающие физиологию различных видов животных (например, сельскохозяйственных, хищных и т. д.) или физиологию отдельных органов (сердца, почек, печени и т.д.), тканей, клеток.
Для изучения функций организма применяют различные методы. К ним относятся кратковременное или длительное наблюдение за работой органов при повышении функциональной нагрузки, действии на них раздражителей или при перерезке нервов, введении лекарственных веществ и т.п. Широко используются также инструментальные методы изучения, которые исключают какое-либо повреждение тканей и органов животных. С помощью различных приборов можно получить сведения об электрических процессах, происходящих в организме, о состоянии нервной системы, сердца и других органов. Современные методы позволяют регистрировать электрическую активность любого органа. С помощью оптических методов изучают внутреннюю поверхность стенки желудка, кишечника, бронхов, матки и т. д. Исследование тела с помощью рентгеновских лучей дает возможность изучать функционирование пищеварительной, сердечно-сосудистой и других систем у здорового и больного человека. Все большее значение приобретают радиотелеметрические способы передачи информации о физиологических процессах. Например, радиотелеметрию применяют для изучения состояния человека во время космических полетов. Для оценки функциональной активности органов человека широко используют биохимические исследования тканей, жидкостей организма - крови, спинно-мозговой жидкости, мочи и т. д. Таким образом, только с помощью всестороннего исследования организма можно глубоко понять принципы функционирования его на клеточном, тканевом, органном и системном уровнях.
Анатомия и физиология составляют основу медицинской науки. Современные успехи медицины поразительны: осуществляются операции на мозге, сердце, пересадка тканей и отторгнутых частей тела, переливание крови, пластические операции; синтезированы и успешно применяются гормоны, витамины, лечатся и предупреждаются с помощью лекарственных препаратов многие болезни, используются аппараты искусственного дыхания и кровообращения, искусственная "почка".