Определение предмета анатомия и физиология. Связь с другими дисциплинами. Задачи и методы исследования. Краткий исторический очерк развития

Анатомия является составной частью биологии – науки о живой природе, её формах и закономерностях развития. Анатомия – это наука, изучающая форму и строение человеческого организма в связи с его функциями, развитием и влиянием условий существования (под воздействием окружающей среды).

Своё название наука получила от метода исследования – рассечения, или препарирования (греч. anateme – рассекаю), который был сначала единственным, а затем главным в изучении строения тела.

Анатомия, как и другие морфологические науки, относится к фундаментальным наукам, изучающим закономерности строения живой материи на различных уровнях её организации.

Физиология – наука о закономерностях процессов жизнедеятельности живого организма, его органов, тканей и клеток, их взаимосвязи при изменении различных условий и состояния организма. Нормальная физиология 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.

Анатомия и физиология человека тесно связаны со всеми медицинскими специальностями. Они закладывают фундамент для изучения других медико-биологических и клинических дисциплин: патологической анатомии и физиологии, хирургии, лечебной физкультуры и спортивной медицины и т.д. Знание нормального строения и функций органов и систем необходимо для глубокого понимания изменений, происходящих в организме больного человека, что, в свою очередь, является основой для успешной борьбы за здоровье человека.

Строение тела человека по системам (костная, мышечная, дыхательная и др.) изучает систематическая анатомия; на основе уже известных фактов систематической анатомии топографическая (хирургическая) анатомия рассматривает пространственные взаимоотношения структур в отдельных областях тела (с учетом положения органов и их взаимоотношений со скелетом и между собой); пластическая анатомия объясняет внешние формы и пропорции тела; возрастная анатомия исследует изменения в строении тела и его частей в процессе индивидуального развития организма (онтогенеза), т.е. в зависимости от возраста; патологическая анатомия изучает поврежденные той или иной болезнью органы и ткани. Функциональная анатомия рассматривает структуры отдельных частей организма под углом зрения выполняемых ими функций, что значительно дополняет знания, полученные при рассечении человеческого тела.

Совокупность физиологических знаний делят на ряд направлений: общую, специальную (частную) и прикладную физиологию. Общая физиология включает сведения, которые касаются природы основных жизненных процессов, общих проявлений жизнедеятельности (метаболизм органов и тканей), общие закономерности реагирования организма и его структур на воздействие среды (раздражение, возбуждение, торможение). Специальная (частная) физиология исследует особенности отдельных тканей (мышечной, нервной и др.), органов (сердца, печени, почек и др.), закономерности объединения их в системы (системы дыхания, кровообращения и др.). Прикладная физиология изучает закономерности проявлений деятельности человека в связи со специальными задачами и условиями (физиология труда, питания, спорта).

 

Развитие и формирование представлений об анатомии и физиологии начинаются с глубокой древности. У древних народов сведения о строении животных и человека складывались из случайных наблюдений при жертвоприношениях, на охоте, во время приготовления пищи. Рисунки, обнаруженные на стенах пещер, свидетельствуют, что им были известны такие органы, как сердце, легкие, печень. Развитие письменности позволило зафиксировать накопленные сведения по анатомии на папирусах. Так, в древнеегипетском папирусе Эберса (ок.2550 г.до н.э.) «Тайная книга врача», содержатся сведения о строении сердца и кровеносных сосудов.

Наиболее благоприятные условия для развития различных наук сложились в Древней Греции.

Более чем на 2 тысячелетия непререкаемым авторитетом в медицине стал древнегреческий врач и ученый Гиппократ (ок.460-окю377г.до н.э.). Он собрал и систематизировал наблюдения о строении тела человека; описал кости крыши черепа и соединения их при помощи швов; строение позвонков, ребер, орган зрения, мышцы, крупные сосуды, внутренние органы. Однако он не избежал ошибок: считал, что артерии содержат воздух, не отличал нервы от сухожилий, а вены от артерий.

Крупнейшими учеными-естествоиспытателями своего времени были Платон (427-347 до н.э.) и его ученик Аристотель (384-322 до н.э.)Платон установил, что головной мозг позвоночных животных развивается из передних отделов спинного мозга. Аристотель, вскрывая трупы животных, описал из внутренние органы, кости, хрящи. Он уже отличает нервы от сухожилий, знает, что артерии отходят от аорты. Но ошибочно считает, что все нервы органов чувств берут начало в сердце.

Большое влияние на развитие медицины оказала Александрийская школа врачей, возникшая в 3 в. до н.э. Врачам этой школы не только разрешалось вскрытие и препарирование трупов людей с научной целью, но и не запрещалось живосечение (вивисекция) осужденных на смерть рабов и преступников. В этот период стали известны имена Герофила и Эрасистрата. Герофил описал оболочки мозга и венозные пазухи, желудочки мозга и их сосудистые сплетения, зрительный нерв и глазное яблоко, двенадцатиперстную кишку, предстательную железу, лимфатические сосуды брыжейки. Он опроверг заблуждение Аристотеля, что сердце – орган мышления, окончательно признав эту роль за мозгом. Эрасистрат занимался и анатомией и физиологией. Ему было известно, что артерии содержат не воздух, а кровь, которая их легких поступает в левое предсердие, а затем в левый желудочек сердца и далее к органам. Он установил связь нервов с головным мозгом, полно описал печень и желчные ходы, сердце и его клапаны, предугадав их назначение.

Самым выдающимся ученым в медицине после Гиппократа стал римский биолог, анатом и физиолог, философ Гален (ок.130-ок.200г), который впервые стал читать курс анатомии человека, сопровождая вскрытием трупов животных. Человеческих трупов Гален не вскрывал, т.к. это считалось большим грехом и строго наказывалось вплоть до сожжения на костре. В результате Гален нередко ошибочно переносил на человека анатомические данные, полученные при вскрытии трупов животных. Гален подробно описал мышцы и кости, выделил типы строения костей, которые почти без изменений приняты и в современной анатомии. Из 12 пар черепных нервов он описал 7. Важные сведения получены о строении головного мозга. Гален рассматривал анатомические структуры в неразрывной связи с функцией.

Авторитет Галена был так велик, что почти 13 веков анатомию и медицину изучали в основном по его трудам. Его сочинения получили распространение среди персидских и арабских врачей, блестящим представителем которых был таджикский врач и философ Абу Али ибн Сина (Авиценна) (980-1037гг). В книге «Канон врачебной науки» он систематизировал и дополнил сведения по анатомии и физиологии, заимствованные из книг Аристотеля и Галена.

Развитие анатомии в эпоху раннего средневековья тормозит церковь. Медицина и анатомия изучаются по трудам Гиппократа, Аристотеля и Галена, а врачевание сосредоточено в руках монахов, которым под угрозой отлучения от церкви запрещается производить вскрытие не только трупов людей, но и животных. Однако интенсивное развитие городов, торговли и культуры в 12-14вв. способствовало дальнейшему прогрессу науки. В Европе возникают первые университеты, где уже в 13в. Открываются медицинские факультеты, которым дается право вскрывать 1-2 трупа в год.

В эпоху Возрождения (15-18вв) был заложен фундамент научной анатомии. Это заслуга величайшего ученого и художника Леонардо да Винчи, бельгийского анатома Андреаса Везалия и английского естествоиспытателя Уильяма Гарвея.

Леонардо да Винчи сделал множество (более 800)очень точных рисунков костей, мышц, внутренних органов, сопровождающихся заметками и описаниями. Он изучал пропорции тела человека, положив начало пластической анатомии; изучал функциональную анатомию двигательного аппарата, особенности детского и старческого организмов.

Основателем анатомии как науки считается Андреас Везалий. В возрасте 22лет он заведовал кафедрой анатомии в Падуанском университете (Италия), в 25 лет получил звание доктора медицины, а в 28 лет опубликовал классический труд в 7 книгах «О строении человеческого тела». В них он описал в систематическом порядке скелет, мышцы, связки, сосуды, нервы, внутренности, мозг и органы чувств.

В 16-17вв. уже производились публичные вскрытия трупов человека в специальных помещениях – анатомических театрах.

Открытия в анатомии послужили основой для более глубоких исследований в физиологии. Испанский врач Мигель Сервет, а через 6 лет и ученик Везалия Коломбо высказали предположение о переходе крови из правой половины сердца в левую через легочные сосуды. После многочисленных исследований английский ученый Уильям Гарвей открыл большой круг кровообращения (1628г), а также предсказал наличие капилляров между артериями и венами (которые были открыты в 1661г М.Мальпиги).

В 17-18в. происходит не только ряд открытий, но и закладываются основы таких наук, как гистология, эмбриология, сравнительная анатомия. Голландский натуралист Антонии Ван Левенгук изобрел микроскоп, используя который впервые наблюдал и зарисовал сперматозоиды человека, описал эритроциты, бактерии, яйца и зародыши, части и органы более чем 200 видов растений и животных.

Французский философ и физиолог Рене Декарт внес в физиологию представление о рефлексе.

В 18-19вв. М.В. Ломоносов открыл закон сохранения материи и энергии, высказал мысль об образовании тепла в самом организме, сформулировал трехкомпонентную теорию цветного зрения, дал первую классификацию вкусовых ощущений.

19 век ознаменовался рождением трех величайших теорий: клеточной, эволюционной и наследственной.

Основателем клеточной теории является немецкий ученый Т.Шванн, который показал, что основной составной частью растительных и животных организмов является клетка.

В 1859г. вышла в свет книга английского ученого Ч.Дарвина «Происхождение видов», в которой автор обосновал изменчивость видов животных в процессе приспособления их к условиям существования и установил, что человек возник в процессе эволюции от человекообразных обезьян.

Основные законы теории наследственности были установлены чешским ученым-монахом Грегором Менделем, заложившим основы современной генетики.

В 1895г. немец В.Рентген открывает Х-лучи, что привело к созданию принципиально нового направления в анатомии – анатомии живого человека, или рентгеноанатомии.

Основателем топографической анатомии является Н.И.Пирогов. О н разработал оригинальный метод исследования тела человека на распилах замороженных трупов. Пирогов описал фасции, их соотношение с кровеносными сосудами. Написал «Полный курс прикладной анатомии человеческого тела», «Хирургическая анатомия артериальных стволов и фасций» и др.

И.М.Сеченов вошел в историю науки как первый экспериментальный исследователь сознания, первым изучил растворенные в крови газы, открыл процесс торможения в ЦНС.

На развитие физиологии большое влияние оказали работы И.П.Павлова. Он создал учение о высшей нервной деятельности человека и животных. За работу в области физиологии пищеварения в 1904г. ему присудили Нобелевскую премию.

В Беларуси в 1921г. в БГУ открылся медицинский факультет. Основателем белорусской школы анатомов является профессор С.И.Лебедкин. Белорусские ученые Д.М.Голуб за цикл фундаментальных работ по развитию вегетативной нервной системы, П.И.Лобко, С.Д.Денисов и П.Г.Пивченко за учебное пособие «Вегетативная неравная система» награждены Государственной премией.

 

Методы исследования для изучения строения тела человека и его функций.

Для изучения морфологических особенностей человека выделяют 2 группы методов: 1) на трупном материале и 2) на живом человеке.

1)

¾ Метод рассечения с помощью простых инструментов (скальпель и др.) – позволяет изучить строение и топографию органов. Впервые примене Герофилом и Эрасистратом был доведен до совершенства А.Везалием

¾ Метод вымачивания трупов в воде или специальной жидкости длительное время – для выделения скелета, костей и их изучения

¾ Метод распиливания замороженных трупов позволяет изучить взаимоотношения органов в отдельно взятой части тела. Разработан Н.И.Пироговым.

¾ Инъекционный метод (метод наливки) – введение в органы, имеющие полости, красящих веществ с последующим просветлением паренхимы органа глицерином, метиловым спиртом, вазелиновым маслом и препарированием анатомических структур. Широко применяется при изучении кровеносной, лимфатической систем, бронхиального дерева, легких и др.

¾ Метод коррозии, или разъедания, используется при изучении кровеносного русла, внутренних органов. Заключается в заполнении полостных органов затвердевающими массами (пластмасса, жидкий металл) с последующим разрушением мягких тканей органа (помещают в раствор кислоты или щелочи), при этом сохраняется только слепок

¾ Микроскопический метод – изучение структуры органов при помощи микроскопов.

2)

¾ Рентгенологический метод и его модификации (рентгеноскопия, томография, ангиография и др.) – позволяет изучать структуру органов, их топографию на живом человеке в разные периоды его жизни

¾ Соматоскопический (визуальный осмотр)- для определения формы грудной клетки, степени развития мускулатуры, искривления позвоночника и др. Используются также ощупывание (пальпация), выстукивание (перкуссия), выслушивание (аускультация) отдельных частей тела

¾ Соматометрический, или антропометрический – изучение строения тела путем измерения его отдельных частей и расчета их соотношений, определяющих пропорции тела. Метод позволяет определять соотношение мышечной, костной, жировой тканей, подвижность суставов…

¾ Метод эндоскопии – с помощью световодной техники исследуют внутреннюю поверхность дыхательной, пищеварительной, мочеполовой систем, сердца и др.

Используются методы ядерно-магнитного резонанса, УЗ- эхолокации, электронной микроскопии и др.

 

Для исследования физиологических процессов обычно использовали экспериментальные методы.

¾ Метод экстирпации (удаления) органа или его части с последующим наблюдением и регистрацией полученных показателей

¾ Фистульный метод основан на введении в полый орган (желудок, кишечник и пр.)трубки и закреплении ее на коже – изучается секреторная функция.

¾ Метод катетеризации – для изучения и регистрации процессов, которые происходят в протоках экзокринных желез, в сердце и кровеносных сосудах. При помощи катетеров вводят лекарственные средства.

¾ Метод денервации основан на перерезании нервных волокон, иннервирующих орган, с целью установить зависимость функции органа от воздействия нервной системы. Для возбуждения органа используют химические или электрические раздражители.

Инструментальные методы: ЭКГ, ЭЭГ, вживление микро-макроэлементов 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, нервно-сосудистых анастомозов, пересадка разных органов, вживление электродов и др.)

Функции органа можно изучать не только в целом организме, но и изолировано от него. В таком случае органу создаются необходимые условия для его жизнедеятельности, в том числе подачу питательных растворов в сосуды изолированного органа (метод перфузии).