Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 курс / Физиология / Сборники и учебники / Anatomia_i_fiziologia_dlya_chaynikov

.pdf
Скачиваний:
168
Добавлен:
01.09.2022
Размер:
18.83 Mб
Скачать

--+-+__,_ Полость черепа содержит мозг

 

г

Плевральная

 

 

Грудная

полость

---1---++1-1--+--

 

полость

 

 

L

 

 

 

Перикардиальная

 

полость

 

В

ентральная

Диафрагма

 

Брюшная

- 1 +- - - - - 4

полость

 

 

 

1 ao,oc,s

 

Дорсальная полость

Спинномозговая полость содержит спинной мозг

Брюшно-тазовая

 

полость

Тазовая

 

L

r

 

полость

 

 

Илл. Кэтрин Борн, МА

Рис. 1.4. Полости тела

40 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

Полость грудной клетки делится на правую и левую плевральные полости (содержит легкие) и перикардиальную полость (содержит сердце). Брюшно­ тазовая полость также делится на полости меньшего объема. В брюшной по­ лости расположены такие органы, как желудок, печень, селезенка и большая часть кишечника. Тазовая полость содержит половые органы, мочевой пу­ зырь, прямую кишку и нижнюю часть кишечника.

Кроме того, живот делится на квадранты. Срединная сагиттальная плоскость и поперечная плоскость пересекаются на воображаемой оси, проходящей через тело в пупке. Эта ось разделяет брюшную полость на квадранты (четыре участка). Наложение воображаемого креста на живот создает правый верхний квадрант, левый верхний квадрант, правый нижний квадрант и левый нижний квадрант. Лечащие врачи исходят именно из такого деления живота на квад­ ранты, когда пациент описывает симптомы боли в животе.

Ниже приведены описания областей брюшной и тазовой полости.

»

Надчревная (эпигастральная) область: централ ьная часть жи во­

 

та, непосредственно над пупком.

 

 

 

 

 

 

»

Подреберная область: находится по правую и левую стороны от над­

 

чревной области и непосредственно под хрящом грудной клетки.

»

Пупочная область: область вокруг пупка.

 

 

 

 

 

»

Поясничная область: нижняя часть спин ы по правую и левую сто­

 

роны от пупочной области.

 

 

 

 

 

 

»

Подчревная (гипогастральня) область: находится ниже желудка

 

и в центральной части живота, непосредственно под пупком.

 

»

Подвздошная область: находится по правую и левую сторон ы от

 

подчревной области, вбл изи от тазовых костей.

 

 

 

 

М ногоуровневая орган изация

 

 

 

 

 

еловеческоrо орган изма_

_

_

_

_

_

 

Анатомия и физиология касаются определенного уровня человеческого тела - того, что ученые называют организмом. Однако вы не можете сосре­ доточиться на целом, не обращая внимания на роли, которые играют состав­ ные части этого целого. Жизненные процессы в организме строятся и поддер­ живаются на нескольких физических уровнях, которые у биологов принято называть уровнями организации: клеточный уровень, уровень тканей, уровень отдельных органов, уровень системы органов и уровень организма (рис. 1.5). В настоящем разделе мы рассмотрим эти уровни, начиная с самого нижнего.

ГЛАВА 1 Анатомия и физиология: общая картина 41

Ткани

Система органов

l J

\ J

Илл. Кэтрин Борн, МА

Рис. 1.5. Уровни организации человеческого тела

42 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

Уровень 1: клеточный

Если рассмотреть под микроскопом образец любой ткани человеческого тела, то вы увидите клетки - миллионы и миллиарды клеток. Все объек­ ты живой природы состоят из клеток. Вообще говоря, "наличие клеточного уровня организации" является неотъемлемой частью любого определения "организма". Функционирование тела в действительности происходит на клеточном уровне. Например, сокращения сердца, создающие кровоток в теле, обеспечиваются процессами, которые происходят в его клетках.

Уровень 11: уровень тканей

Ткань - это структура, состоящая из множества клеток (обычно несколь­ ких разных видов) и выполняющая определенную функцию. Ткани делятся на четыре категории.

»Соединительная ткань служит для поддержания частей тела и со­ единения их друг с другом. Столь непохожие друг на друга ткани, как кости и кровь, относятся к категории "соединительная ткань':

»Эпителиальная ткань (или просто эпителий) покрывает части тела и формирует оболочки органов, выполняя такие важные функ­

ции, как абсорбция и секреция. Наружный слой кожи состоит из эпителиальной ткани.

»Мышечная ткань содержится - вот так неожиданность! - в мышцах, которые позволяют частям нашего тела совершать те или иные движения; в стенках полых органов (таких как кишки и кро­ веносные сосуды), помогая перемещать внутри этих органов их содержимое; и в сердце, обеспечивая кровоток в нашем организ­ ме посредством таких действий, как сокращение и расслабление. (Подробнее о мышцах можно прочитать в главе 6.)

»Нервная ткань передает нервные импульсы и образует нервы. Ткань мозга представляет собой нервную ткань. (О нервной систе­ ме рассказывается в главе 7.)

Уровень 111: уровень органов

Орган - это группа тканей, выполняющая ту или иную специализирован­ ную функцию. Например, желудок - это орган, который выполняет физио­ логическую функцию переваривания пищи. По определению, любой орган состоит как минимум из двух разных типов ткани, причем многие органы содержат ткани всех четырех типов. Несмотря на то что мы можем пере-

ГЛАВА 1 Анатомия и физиология: общая картина

43

 

числить и описать все четыре типа ткани, из которых состоят все органы, как мы это сделали в предыдущем разделе, перечислить все органы в теле человека было бы нелегкой задачей.

Уровень IV: уровень системы органов

Специалисты по анатомии и физиологии человека делят тело человека на системы органов, т.е. группы органов, которые действуют совместно для удовлетворения какой-либо из основных физиологических потребностей.

Например, одной из систем органов является пищеварительная система (или система органов пищеварения); она отвечает за получение энергии из окружающей среды. Следует понимать, что в данном случае речь не идет о системе классификации органов человека. Органы, которые "принадлежат" к одной системе, могут выполнять функции, присущие какой-то другой системе. Например, поджелудочная железа вырабатывает ферменты, жизненно важные для переваривания пищи (т.е. для пищеварительной системы), а также гормо­ ны, обеспечивающие поддержание гомеостаза (эндокринная система).

Уровень V: уровень организма

Речь идет об организме человека в целом. Изучая системы органов, орга­ ны, ткани и клетки, мы всегда анализируем, как они поддерживают нас на уровне организма в целом.

КАК СФОТОГРАФИ РОВАТЬ "ВНУТРЕННИЙ МИР" Ч ЕЛОВЕКА

Что касается а натомов древности и эпохи Возрождения, таких как Ги ппократ и Леонардо да В и н ч и, то единствен ными изображениями, которые был и в их распоряжении, были наброски, сдела н н ы е ими самими. Из рисунков Андреаса Везалия был соста влен первы й ан атомический атлас, п ричем точ­ ность этих рисунков - с учетом того, что они были сделаны в XVI столетии, - поражает воображен ие. Однако неофициал ь н ы й титул "родоначал ь н и ка визуал иза ции в меди цине" был присвоен германскому физику Вильгельму Кон раду Рентгену. В 1 895 г. Рентген получил первое в мире изображение внутрен ностей живого человека, а именно рентгеновский снимок руки своей жены . К 1 900 г. рентгеновские лучи уже получили ши рокое п рименение для ран него выявления заболева н и й туберкулезом, который в ту пору был неиз­ лечим. Рентгеновские лучи - это лучи, на п равляемые рентгеновским а п па­ ратом на тело человека.

44 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

Рентгеновские снимки позволяют получить изображение лиш ь твердых тка­ ней (нап ример, костей), которые отражают рентгеновские лучи. В этом смыс­ ле они подобны фотографиям. Техника получения рентгеновских снимков совершенствовалась на протяжении всего ХХ столетия; так, рентгеновские снимки ш ироко применялись во время Второй мировой войны для диагнос­ тирова ния ранени й . Рентгеновские снимки по-прежнему ши роко используют­ ся для поста новки медицинских диа гнозов, п ричем не только для выявления переломов костей, но и для выявления п ризна ков некоторых заболева н и й (в частности, опухолей).

Появление в 1 970-е годы первых компьютерных технологий при вело к ре­ волюционным изменениям в техн и ке получения изображений в медици не. Методы цифрового формирования изображений начали применяться для п реобразования многочисленных изображений типа "плоский срез" в единое трехмерное изображение. Первая технология такого рода называлась акси­ альной компьютерной томографией (computed axial tomography - САТ).

Этот метод заключается в преобразова н и и многоч исленных рентгеновских снимков разной глуби н ы в изображения целых структур в человеческом теле. Для выделения цветом определенных областей испол ьзуется контраст­ ное красящее вещество, что особенно полезно для эксп ресс-диагностики (например, после получения травмы).

Еще одним видом технологии получения изображений с испол ьзова нием рентгеновских лучей является томография, основанная на методе позитрон­ ной эмиссии (positron emission tomography - РЕТ). К оп ределенной молеку­ ле (например, молекуле лека рства) присоединяется радиоакти вный изотоп . После приема па циентом этого лекарства изотоп испускает рентгеновские лучи, которые улавливаются и отслежива ются детекторами радиации. Этот метод особенно полезен для п роверки эффекти вности лекарствен ных средств при проведении клинических исследова ний . Ун икальность этого ме­ тода заключается в том, что он позволяет получить информа цию о функцио­ нировании тех или иных органов на клеточном уровне.

Технология получения изображений с помощью ультразвука испол ьзует эхо звуковых волн, посылаемых в тело человека, для генерирования сигнала, п реобразуемого компьютером в анатомически-физиологическое изображе­ ние в реал ьном времени. Ул ьтразвук может также генери ровать слы ш имые звуки, что позволяет, например, специал исту по а натоми и или физиологии не только набл юдать пульсаци ю артерии, но и сл ышать звук тока крови в артерии. Несмотря на то что все эти технологии счита ются неинвазивными (т.е. не требующими какого-либо операти вного вмешательства или вредного воздействия), самая неинвазивная из них - ультразвуковая технология (от­ сутствие радиации), поэтому она испол ьзуется на иболее ши роко, особенно в таких "чувствител ьных" ситуациях, как беремен ность.

ГЛАВА 1 Анатомия и физиология: общая картина 45

Для получения изображений внутренних органов человека с помощью маг­ нитно-резонансной томографии (МРТ) испол ьзуются магнитн ые поля и ра­ диоимпул ьсы. Структуры мягких тка ней - особенно тех, которые распо­ ложены под скелетом, - скани ровать с помощью других методов гораздо труднее. Резул ьтирующее трехмерное изображение - зачастую весьма де­ тал ьное - позволяет выявить те или и н ые аномалии внутри органа. С нача­ ла 1 990-х годов ней рофизиологи испол ьзуют особый тип специал изирован­ ного М РТ-скан и рова н ия, который называется функциональной МРТ (фМРТ) и позволяет получить изображения мозга. Изображения можно фикси ровать в течение определенного отрезка времен и (при этом а ктивные области моз­ га "подсвечиваются" на изображении), что дает возможность понять, какие части мозга а ктивны при выполнении оп ределен н ых задач. По сути, фМРТ позволяет ученым набл юдать мысли па циента (или исследуемого субъекта), когда эти мысли возни кают в его мозгу!

Технологии цифровой визуал изации дают возможность получить чрезвычай­ но четкие и подробные изображения. Та кие изображения удается получить гораздо быстрее и дешевле, чем это позволяют п режние технологии, причем эти изображения можно дубл и ровать, передавать на дал ьние расстоя ния и сохранять. Объем анатомических и физиологических зна ний, которые уда­ лось получить за последние 30 лет с помощью технологий цифровой визу­ ализации, произвел поисти не революционные изменения в биологической и медици нской науке. По мере дальнейшего совершенствования этих техно­ логий наше понимание физиологии и точность поста новки диагнозов также будут совершенствоваться.

46 ЧАСТЬ 1 Основные сведения о физиологии

Гла ва 2

Чем занимается ва ше тело цел ыи день

ВЭТОЙ ГЛ А В Е ...

»Какие действия тело вы полняет автоматически каждый день

»Что происходит внутри каждой клетки человеческого орган изма

» Почему гомеостаз так важен для орган изма

»Строительство и поддержание частей человеческого организма

вэтой главе рассказывается о вашем функционировании как организма. Как пояснялось в главе 1 , организм - это высший из пяти уровней ор­ ганизации любого живого существа. У этого слова много определений.

Вэтой главе мы рассмотрим организм как живой объект, который осуществля­ ет обмен веществ и таким образом поддерживает собственное существование.

В этой главе вы увидите, почему ваш план действий на текущий день не содержит таких пунктов, как "совершать десять вдохов/выдохов каждую минуту" или "в 1 1 :30 утра открыть потовые железы". Четко отлаженные про­ цессы обеспечивают баланс и жизнедеятельность в вашем теле. Некоторые биохимические реакции могут проходить миллион раз за секунду. Их невоз­ можно контролировать передними лобными долями (мыслящая, планирую­ щая часть головного мозга), которым постоянно приходится отвлекаться то на одно, то на другое... Однако органы и системы органов функционируют слаженно и бесперебойно, автоматически выполняя эти процессы и биохи­ мические реакции так, что вы даже не замечаете этого. Круглосуточно, год за годом ваше тело строит и поддерживает жизнедеятельность каждой части вашего организма. Оно поддерживает температуру и химический состав всех жидкостей в организме в строго определенных диапазонах и обеспечивает перенос тех или иных веществ из окружающего мира внутрь себя, а затем в обратном направлении. Это процессы метаболизма и гомеостаза.

Перенос энерги и: место тела в мире _

Законы термодинамики являются основой для понимания физики и химии Вселенной. Для химиков и физиков всех специальностей (в том числе и всех биологов) они находятся на уровне "эти истины не требуют доказательств". Первый закон термодинамики гласит, что энергия не может ни создаваться, ни уничтожаться - она может лишь переходить из одной формы в другую. (Краткий обзор первого закона термодинамики, а также других базовых зако­ нов физики и химии приводится в главе 1 6.) Энергия непрерывно переходит из одной формы в другую - в звездах, в двигателях любых типов и (весьма своеобразными способами) в организмах.

Базовой функцией человеческого организма является участие в этом не­ прерывном превращении энергии. Будучи гетеротрофом (организмом, в котором не происходят процессы фотосинтеза), вы поглощаете энергию в форме материи - т.е. вы поедаете тела других организмов. Вы использу­ ете энергию, запасенную в химических связях этой материи, для подпитки процессов вашего метаболизма и гомеостаза. Таким образом, эта энергия

трансформируется в материю, которой являетесь вы сами (материал ваших

48

ЧАСТЬ 1

Основные сведения о физиологии

тЕхничЕскиЕ

ПОДРОБНОСТИ

Гетера

трофо

Гетеро­

трофный

 

 

автотрофный

 

 

Создан ие и разрушен ие: метабол изм_

метаболизм

анаболические реак­ ции, катаболические реакции,

катаболический

катастрофический;

СОВЕТ

ГЛАВА 2 Чем занимается ваше тело целый день 49