2 курс / Физиология / Сборники и учебники / Anatomia_i_fiziologia_dlya_chaynikov
.pdfный обзор анатомии и физиологии человека, который пополнит багаж ваших полезных знаний или поможет вам успешно сдать экзамены. Насколько удач ной оказалась наша попытка, судить нашим читателям.
Вы не найдете в этой книге клинической информации. Главы 4- 1 5 со держат раздел по патофизиологии, в котором нарушения, расстройства и болезненные состояния используются для объяснения деталей некоторых физиологических процессов, однако вы не найдете в этой книге ничего, что касалось бы лечения или самолечения пациентов. Эту книгу также нельзя рассматривать как руководство по поддержанию здоровья или ведению здо рового образа жизни.
Некоторые интернет-адреса, которые встретятся вам в этой книге, начи наются на одной строке текста и заканчиваются на другой. Если вы захотите воспользоваться какими-либо из этих интернет-адресов, вводите их в адрес ную строку своего интернет-браузера в точности так, как они указаны в текс те (т.е. так, будто перенос части адреса на другую строку текста отсутствует и вводимый вами интернет-адрес представляет собой одну длинную строку).
Кто вы, мой читател ь_________
Когда мы писали эту книгу, мы рисовали в своем воображении нашего предполагаемого читателя. Мы исходим из того, что вы, наш читатель, отно ситесь к одной из перечисленных ниже категорий.
»
»
»
Вы проходите формальное обучение. Вы являетесь учеником старших классов школы или студентом колледжа, изучающим ба зовый курс анатомии и физиологии человека, или обучаетесь на курсах повышения квалификации, предусматривающих получение базового уровня знаний в области анатомии и физиологии чело века. Поскольку вы участник формального процесса обучения, вам наверняка придется сдать экзамен, чтобы получить соответствую щий документ, подтверждающий ваше образование. Во время это го экзамена вам предстоит продемонстрировать усвоение и пони мание данных, терминологии и концепций, касающихся анатомии и физиологии человека.
Вам просто интересно. Вы не участвуете в формальном процессе обучения, однако получение базовых знаний в области анатомии и физиологии человека важно для вас в силу каких-либо личных или профессиональных причин.
Вы - случайный читатель - просто стремитесь пополнять ба гаж своих знаний и расширять кругозор.
20 Введение
П и ктограмм ы, испол ьзуемые в этой кн и ге
Маленькие круглые значки (пиктограммы), встречающиеся на страницах книги, служат указателями на определенные виды информации.
СОВЕТ
ЗАПОМНИ!
ТЕХНИЧЕСКИЕ
ПОДРОБНОСТИ
Пиктограмма "Совет" помогает быстрее запомнить и лучше понять ту или иную анатомическую структуру.
Пиктограммой "Запомни !" отмечена информация, которую следует заучить наизусть. Иногда текст, помеченный этим значком, пред ставляет собой информацию об анатомии и физиологии, которую, на наш взгляд, вам следует запомнить особенно хорошо. В других случаях этим значком помечаются сведения, которые устанавливают связь между тем, о чем вы читаете в данный момент, и информаци ей, приведенной в каком-то другом месте нашей книги.
Пиктограммой "Технические подробности" помечается дополни тельная информация, которая несколько углубляет ваше понимание анатомии или физиологии; впрочем, эта дополнительная информа ция не является критически важной для понимания рассматривае мого вопроса.
Допол н ител ь н ые ресурсы______
Помимо материала, содержащегося непосредственно в этой книге, мы при водим ссылки на соответствующие информационные ресурсы в Интернете. Кроме того, дополнительную информацию по многим вопросам, освещаю щимся в нашей книге, начиная с анатомических терминов и заканчивая ана томическими плоскостями тела и многим другим, можно найти в шпаргалке, которую вы найдете в начале книги.
Куда дви гаться дал ь ше_ _ _ _ _ _ __
Если вы относитесь к категории формальных учащихся, т.е. проходите формальное обучение по курсу "Анатомия и физиология человека" или наме реваетесь проходить формальное обучение по этому курсу в будущем, то оп тимальным вариантом для вас было бы завершить чтение этой книги за одну-
Введение 21
две недели до начала учебы. Прежде всего обратитесь к цветным вклейкам на сайте издательства по адресу go . dialekt i ka . com/ anatomy_З . Порядок следования этих иллюстраций - не только увлекательных, но и весьма поз навательных с научной точки зрения - соответствует последовательности изложения материала в книге, а сноски к этим иллюстрациям указывают на важную техническую терминологию.
Читайте эту книгу так, как вы читали бы любую научную литературу. Для начала ознакомьтесь с оглавлением и указателем. Прочитайте введение (вы, собственно говоря, почти ознакомились с ним). Затем приступайте к чте нию глав. По мере чтения внимательно изучайте рисунки, особенно цветные вклейки. Если вы достаточно усидчивый читатель, то, возможно, для про чтения всей этой книги вам понадобится буквально несколько дней. После этого вернитесь в начало книги и перечитайте главы, которые показались вам особенно интересными и полезными, а также главы, которые поначалу были не вполне понятны для вас. Еще раз внимательно просмотрите рисун ки и цветные иллюстрации; это поможет вам лучше понять текст. Обратите внимание на техническую терминологию. Этой терминологией будут пользо ваться ваши преподаватели, рассчитывая, что вы владеете ею.
Если же вы относитесь к категории случайных читателей (т.е. не плани руете проходить формальное обучение по курсу "Анатомия и физиология че ловека" и располагаете весьма скромными познаниями в области биологии), то можно предложить вам следующий способ чтения этой книги. Для начала ознакомьтесь с цветными вклейками, чтобы получить самое общее представ ление о порядке изложения материала в книге, а также о строении чело веческого тела. Затем прочитайте книгу от первой до последней страницы. По мере чтения внимательно изучайте рисунки, особенно цветные вклейки. После первого прочтения книги вернитесь в ее начало и перечитайте главы, которые показались вам особенно интересными и полезными, а также главы, которые поначалу были не вполне понятны для вас. Параллельно с чтением текста внимательно изучайте рисунки, иллюстрирующие тот или иной материал. Не следует слишком заморачиваться с изучением и запомина нием технической терминологии: в конце концов, вы не собираетесь целиком посвятить себя медицине, и безупречное владение медицинской терминоло гией не входит в ваши планы. (Впрочем, если вы любите блеснуть эрудицией
ижелаете произвести впечатление на людей, мало сведущих в медицине, то можете пренебречь этим советом и запомнить некоторое количество мудре ных медицинских терминов.) В дальнейшем можете пользоваться этой кни гой как справочником, если захотите понять, о чем рассуждают специалисты
иученые на телевизионных ток-шоу, посвященных проблемам медицины.
22 Введение
Ос овн ые све ен ия о физиологи и
ВЭТО Й ЧАСТИ •••
»Первое знакомство с основами анатомии и физиологии
»Основные сведения о метаболизме:
химические реакции, которые поддерживают жизнь
»Как нам удается поддерживать баланс в своем теле
»Кое-что из биохимии
»Основы клеточной биологии
»Как клетки образуют ткани
Гла ва 1
Анатомия
и физиоло rия : общая ка ртина
В ЭТО Й ГЛ А В Е ...
» Место а натом и и и ф изиологии в н аучной картине м и р а » Нескол ь ко слов о н ауч ном жа ргоне >> Взгляд на а натоми ю: плоскости, обла сти и полости
» Схематическое и зображение уровней орга н иза ц и и ж из н и
Анатомия человека изучает строение структур человеческого тела: сис тем органов и отдельных органов. Физиология изучает функции этих структур и их взаимодействие между собой. Традиционно анатомию
ифизиологию изучают отдельно, как будто эти две отрасли научного знания независимы друг от друга. Однако интереснее и логичнее изучать их вместе, ведь строение и функции определенных структур тесно взаимосвязаны и за висят друг от друга. В этой книге мы рассматриваем каждую систему тела, выявляем в ней определенные структуры и затем обсуждаем их функции.
Снау ной то ки зре ния_______
Анатомия и физиология человека тесно связаны с биологией, которая зани мается изучением объектов живой природы и их связи с другими объектами как живой, так и неживой природы. Если вы изучали биологию, то, навер ное, знакомы с основами функционирования живых организмов. В отличие от биологии, которая занимается изучением всех объектов живой природы, анатомия и физиология человека занимается изучением лишь одного вида объектов живой природы: Нато sapiens.
Анатомия - это форма; физиология - это функция. Невозможно говорить об одном, не упоминая о другом.
ЗАПОМНИ!
Место анатомии и физиологи и в научной ка ртине мира
Биологи основывают свою научно-исследовательскую деятельность на пред положении, что каждая структура и процесс в организме способствуют его вы живанию. Следовательно, каждый процесс - а также химические и физические механизмы, которые приводят его в действие, - должен поддерживать жизне деятельность организма и справляться с проблемами, которые создает для него постоянно изменяющаяся окружающая среда. Несмотря на то что анатомия и физиология в совокупности классифицируются как один из разделов биологии, они, по сути, представляют собой междисциплинарную отрасль науки.
Патофизиология человека занимается изучением всевозможных наруше ний в анатомии и физиологии человека. (Приставка "пато" означает отклоне ние от нормы.) Патофизиология человека как научная дисциплина находится на стыке биологии человека и медицинской науки. Клиническая медицина представляет собой применение медицинской науки для устранения тех или иных анатомических или физиологических нарушений у конкретных паци
ентов.ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии
АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ РАЗНЫХ ФОРМ ЖИЗНИ
С научной точки зрения биологию человека нельзя считать более сложной, специфической или космически значимой, чем биологию любого другого вида, причем все виды объектов живой природы находятся в тесной зави симости друг от друга. Каждому виду животных, растений и грибов на нашей планете присуща определенная анатомия и физиология. То же можно сказать о всех видах протистов (т.е. одноклеточных организмов, таких как амеба) и бактерий. На клеточном уровне (см. главу З) все эти группы живых организ мов поразительно похожи друг на друга. На уровнях тканей, органов и сис тем органов растения существенно отличаются от животных, а растения и животные существенно отличаются от грибов.
Каждой из этих основных групп, называемых царством, присуща своя собс твенная, особая анатомия и физиология. Каждому из нас буквально с пер вого взгляда понятно, что морская звезда и человек относятся к царству Животные, тогда как водоросли в пруду и ливанский кедр являются пред ставителями царства Растения. Об этом свидетельствуют очевидные подроб ности анатомии (наличие или отсутствие листьев, ствола и прочего) и фи зиологии (наличие или отсутствие свободного передвижения) тех или иных объектов живой природы. Разным формам в рамках каждого мира также присущи очевидные различия: кедр растет на берегу моря - там, где невоз можно существование морских водорослей. Морская звезда может переме щаться с одного места на другое в довольно ограниченном пространстве, тогда как человек может добраться до любого места на нашей планете и жить там (по крайней мере в течение какого-то времени). Ученые используют эти различия для классификации организмов на все меньшие и меньшие группы в рамках соответствующего царства - до тех пор, пока каждый организм не окажется в своей собственной, особой группе.
Разумеется, анатомии и физиологии человека присущи свои особенности. Вертикальное положение и передвижение на двух ногах отличают человека от подавляющего большинства других животных. Ни у какого другого живот ного вы не найдете чего-либо, похожего на кисть руки человека. Возможно, самой выдающейся особенностью человека является способность к умствен ной деятельности, которая позволяет ему (или, возможно, заставляет его) ло гически мыслить. В этой книге мы сфокусируем внимание на особенностях анатомии и физиологии именно человеческого организма.
Патофизиология и клиническая медицина не являются предметом рассмот рения в этой книге, но мы обсуждаем применение того и другого, когда это имеет непосредственное отношение к физиологии. Поэтому информация в этой книге имеет небольшой уклон в сторону клинической медицины. Впрочем, мы не намерены касаться таких тем, как диагностика заболеваний и их лечение.
ГЛАВА 1 Анатомия и физиология: общая картина
ТАКСОНОМИЯ НОМО SAPIENS
Таксономия - это отрасль науки, которая занимается классификацией и орга
низацией объектов живой природы. Наивысшей категорией является домен. Существует три домена: Archea (археи), Eubacteria (эубактерии), Eukaryota (эукари
оты). Каждый из этих доменов делится на царства, которые, в свою очередь, де лятся на все более мелкие и специфические группы - до тех пор, пока каждый индивидуальный организм не будет отнесен к своему собственному, уникально му виду. Исключая бактерии, все объекты живой природы относятся к домену Eukaryota, в которую входят такие царства, как Protista (протисты), Fungi (грибы), Plantae (растения) и Animalia (животные). В рамках каждого из этих царств каж дый организм классифицируется в одну из иерархических подгрупп, а именно
|
|
животные: |
|
|
тип, класс, отряд, семейство, род и вид. Ниже приведена таксономия человека. |
||||
о |
хордовые: |
|
все животные. |
|
Царство |
|
|
||
Тип |
|
|
животные, которые обладают рядом общих структур, в частнос |
ти спинной струной (хордой), т.е. стержневидной структурой, которая образует |
|||||||||||||||
Класс |
|
|
позвоночные: |
|
четвероногие, которые выкармливают потомство мо |
||||||||||
|
порную |
сь тела. |
|
оз |
оночных |
|
|
Pisces |
|
(земно |
|||||
|
оком. |
|
|
четвероногие: |
|
|
|
||||||||
Подтип |
|
|
животные, которые |
обладают позвоночником. |
|
||||||||||
|
|
млекопитающие: |
|
|
(птицы) и |
|
|
(чешуйчатые). |
|
||||||
Надкласс |
|
|
четвероногие позвоночные. |
|
|
||||||||||
л |
|
|
Другими классами п в |
|
|
являются |
|
|
(рыбы), Amphibla |
|
|||||
водные, например лягушки), Aves |
|
|
Reptilia |
|
|
|
Другие приматы: млекопитающие с более высокоразвитым мозгом, с гибкими
тазобедренными суставами и плечами, со ступнями и руками, приспособленны |
|||||||||||||
емейс во |
|
|
Hominoidea (гоминоиды): |
|
|
|
|
|
ди. |
||||
ми для хватания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Надсемейство |
|
|
|
человекообразные (шимпанзе, горил |
|||||||||
го рода, |
|
Hominidae (гоминиды): |
|
|
|
|
|
|
|
||||
лы, орангутаны, люди). |
|
|
наз а |
|
ием, состоящим из |
двух |
|||||||
С |
Ното (человек): |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
крупные человекообразные, в том числе лю |
|||||||
Род |
Sapiens: |
|
|
вид Нато является единственным выжившим видом наше |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
видам, иногда |
ыта |
тся |
||||
|
|
хотя |
в эволюционном прошлом этот род включал несколько видов. |
|
|||||||||
Вид |
|
|
|
все виды обозначаются латинским |
в |
н |
|
|
|
частей. На первом месте в этом названии стоит название рода, а на втором - эпитет вида. Биологи, которые присваивают названия п ю
использовать в эпитете какой-либо описатель. Для обозначения человека они
могли бы выбрать, например, описатель "двуногий'; или "говорящий'; или "безво лосый'; но они выбралиSapiens:именно "разумный" (Sapiens). в в Разновидность некоторые виды получили наз ание "разно идностей';
которое обычно указывает на какое-то отличие, которое является очевидным, но
не обязательно важным с эволюционной точки зрения. У вида человек есть раз новидность, Нато sapiens neanderthalensis, которая вымерла десятки тысяч лет назад. После этого на нашей планете осталась только одна разновидность вида В эволюционной классификации людей отсутству ет какая-либо биологически правомерная категория, которая располагалась бы
на более низком уровне, чем разновидность вида.
ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии
Разделы анатомии
Некоторые биологи специализируются в области анатомии и физиологии животных на разных иерархических уровнях (лошади, рыбы, земноводные) или даже на конкретных органах (системы кровообращения у млекопитаю щих, органы обоняния у рыб, гормоны у насекомых). Некоторые биологи специализируются исключительно на человеке, другие специализируются на других видах, а третьи исследуют области, общие для людей и других видов животных. Эти разные области исследования расширяют наши поз нания в сфере биологии в целом и находят важное применение в клиничес кой медицине. Работа анатомов вносит важный вклад в медицинскую науку, способствуя, например, совершенствованию хирургических методов и разра ботке протезов на основе биотехнологий.
В процессе чтения этой книги вы встретите информацию из разных раз делов анатомии. Из каких разделов состоит анатомия?
»Макроскопическая анатомия занимается изучением крупных частей тела животного - любого животного, - которые можно увидеть невооруженным глазом. Именно на этом разделе анатомии мы сосредоточимся в нашей книге.
»Анатомия развития занимается изучением жизненного цикла че ловека, начиная с оплодотворенной яйцеклетки, переходя к зре лому возрасту, постепенному старению и заканчивая смертью. На протяжении жизненного цикла человека части его тела подверга
ются постепенной трансформации. Подробнее об анатомии разви тия человека рассказывается в главе 1 5.
»Сравнительная анатомия занимается изучением сходства и раз личий между анатомическими структурами разных видов, включая исчезнувшие виды. Информация, полученная от сравнительной анатомии, помогает ученым понять структуры и процессы в теле человека. Например, сравнивая анатомию человекообразных обе зьян с анатомией человека, ученые поняли, какие именно структу ры в теле человека обусловливают его способность к прямохожде нию на двух ногах.
Также непосредственное отношение к анатомии и физиологии имеет гис тология. Она занимается изучением разных типов тканей и клеток, из кото рых состоят ткани. Для изучения клеток и тканей, из которых состоит тело, специалисты по гистологии используют разнообразные микроскопы.
ГЛАВА 1 Анатомия и физиология: общая картина