12-09-2014_19-55-04 / Возрастная анатомия и физиология. И.М Прищепа

ВВЕДЕНИЕ В ВОЗРАСТНУЮ АНАТОМИЮ

ИФИЗИОЛОГИЮ

1.Возрастная анатомия и физиология как наука,

еезадачи и значение

Анатомия — наука, изучающая строение человеческого организма

иисследующая закономерности его развития в связи с функцией

иокружающей средой. Анатомия изучает организм человека как целостную систему, которая находится в единстве с условиями существования, поэтому она исследует, как сложился человеческий организм в его историческом развитии — филогенезе. Для этого исследования используются данные сравнительной анатомии и учитываются принципы эволюционной морфологии, которая вскрывает движущие силы эволюции и изменения в процессе приспособления организма к конкретным условиям окружающей среды. Большое внимание уделяется процессу становления и развития человека в связи с развитием общества — антропогенезу.

Анатомия накапливает факты,описывает и объясняет их. Она представляет собой комплексную науку, в состав которой входят: систематическая анатомия, изучающая отдельные системы организма человека; топографическая, или хирургическая, анатомия, рассматривающая пространственное соотношение органов в различных областях тела; динамическая анатомия, изучающая строение опорно-двигательного аппарата и динамику движений; пластическая анатомия, представляющая собой прикладную анатомию для художников и скульпторов и изучающая только внешние формы и пропорции тела; возрастная анатомия.

Возрастная анатомия рассматривает процесс развития индивида — онтогенез — в течение всей его жизни: эмбриональной (утробный период) и постэмбриональной (внеутробный период) от рождения до момента смерти. С этой целью используются данные эмбриологии и геронтологии.

Физиология — наука о функциях живого организма как единого целого, о процессах, протекающих в нем, и механизмах его деятельности. Анатомия и физиология рассматривают один и тот же объект — структуру живого, но с разных позиций: анатомия — с точки зрения формы и организации живого, а физиология — с точки зрения функции и процессов в организме. В системе физиологических наук в настоящее время выделяют общую физиологию, сравнительную и эволюционную физиологию, физиологию человека, физиологию животных и возрастную физиологию.

Возрастная физиология изучает особенности жизнедеятельности организма в различные периоды онтогенеза; рассматривает функции органов и систем, а также организма в целом по мере его роста и развития и особенности этих функций на каждом возрастном этапе. Предметом возрастной физиологии являются особенности развития физиологических функций, их формирования и регуляции, жизнедеятельности организма и механизмов его приспособления к внешней среде на разных этапах онтогенеза. Разделами возрастной физиологии являются геронтология и гериатрия. Геронтология — наука о старении организмов, основная цель которой — поиск средств продления активной и полноценной жизни человека. Гериатрия изучает болезни людей пожилого и старческого возрастов, разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения заболеваний. Данные возрастной физиологии чрезвычайно важны для гигиены с целью разработки санитарно-гигиенических требований.

Основные задачи возрастной анатомии и физиологии:

•выяснение основных закономерностей развития человека;

•установление параметров возрастной нормы;

•определение возрастной периодизации онтогенеза;

•выявление сенситивных и критических периодов развития;

•изучение индивидуально-типологических особенностей роста и развития;

•выявление основных факторов, определяющих развитие организма в различные возрастные периоды.

Внастоящее время одной из важнейших задач является воспитание и развитие здорового молодого поколении. Решение этой проблемы невозможно без знания возрастных особенностей структуры, функции и регуляции деятельности каждого органа, его взаимосвязей

сдругими органами, то есть возрастных особенностей функционирования организма. Организация учебных занятий, занятий физической

культурой, труда и отдыха детей требует знания функциональных возможностей детского организма, которые определяются возрастными особенностями его структуры и функции. В связи с этим возрастная анатомия и физиология необходимы для успешного развития педагогики, психологии, физиологии питания, труда и спорта, гигиены и других дисциплин.

Для работников дошкольных и школьных учреждений знание морфофункциональных особенностей организма ребенка особенно важно, так как именно в период его становления при неправильной организации условий жизни и обучения особенно быстро возникают различные патологические нарушения функций нервной системы, опорно-двигательного аппарата, сердечно-сосудистой системы и др. Необходимо расширение знаний в области изучения развивающегося организма ребенка для повышения педагогической эффективности процесса обучения. Последняя зависит от того, насколько методы педагогического воздействия адекватны возрастным физиологическим особенностям школьников. Педагогическая эффективность определяется также соответствием условий организации учебного процесса возможностям детей и подростков. Особого внимания заслуживают периоды развития ребенка с повышенной чувствительностью и пониженной сопротивляемостью организма. В связи с этим возрастная анатомия и физиология являются необходимым компонентом знаний молодого специалиста, работающего с детьми: воспитателя, учителя, психолога, социального педагога, социального работника, гигиениста.

2. Методы исследования в анатомии и физиологии

Важнейшей задачей возрастной анатомии и физиологии является изучение строения и закономерностей изменений физиологических функций в процессе индивидуального развития. В физиологии развития наиболее широко применяются методы поперечного (кроссекционального) и продольного (лонгитюдинального) исследования.

Метод поперечного исследования представляет собой одновременное изучение тех или иных свойств у представителей различных возрастных групп. Сопоставление уровня развития определенных орга-

нов и их функций у детей разного возраста позволяет установить закономерности онтогенетического процесса. Метод прост и позволяет применять стандартные методики и приборы для обследования детей различных возрастов. Недостатком его является то, что он не дает возможности судить о динамике происходящих процессов, а показывает только результаты для отдельных точек возрастной шкалы.

Метод продольного исследования рассматривает динамику процесса и заключается в длительном наблюдении за одной группой детей.

Возрастная анатомия и физиология относятся к естественнонаучным дисциплинам, поэтому для оценки роста и развитии ребенка используются методы, традиционно применяемые биологическими

имедицинскими науками. Это прежде всего антропометрические

ифизиологические показатели. Антропометрические показатели — масса и длина тела, окружности грудной клетки и талии, толщина кожно-жировой складки — используются для оценки физиологического развития детей. Физиометрические показатели — жизненная емкость легких, сила сжатия кисти, становая сила и др. — отражают одновременно уровень анатомического развития и функциональные возможности организма.

Ввозрастной анатомии широко применяются анатомические

ифизиологические методы исследования.

К методам анатомического исследования относятся: препарирование при изучении внешнего строения и топографии крупных образований, инъекции, распил замороженного тела («пироговские срезы») при изучении расположения какого-либо органа по отношению к другим образованиям, электронная микроскопия, сканирующая электронная микроскопия, дающая объемное изображение при малых

и больших увеличениях. Эти методы применяют лишь при работе

снеживым материалом и только для уточнения диагноза. При работе

сорганизмом человека используются электрорентгенография, позволяющая получить рентгеновское изображение мягких тканей, которые на обычных рентгенограммах не выявляются, так как почти не задерживают рентгеновские лучи; томография, с помощью которой можно получить изображения образований, которые задерживают рентгеновские лучи; компьютерная томография, дающая возможность видеть на телеэкране изображение, суммированное из большого числа томографических изображений; рентгеноденсиметрия, позволяющая прижизненно определять количество минеральных солей в костях.

14 Введение в возрастную анатомию и физиологию

В настоящее время широкое распространение получила виртуальная анатомия. В конце XX века появилось новое средство массовой информации, которое дает возможность получить объемное анатомическое изображение. Благодаря этому можно «проникнуть» сквозь ткани и наблюдать за работой органов и их состоянием. Можно продемонстрировать пациенту ход предстоящей операции, что не только позволит ему лучше ориентироваться в собственном заболевании, но и уменьшит страх перед хирургическим вмешательством. Используя эти модели, можно смоделировать воздействие того или иного лекарственного препарата на ткани, что особенно важно при исследовании данных препаратов. Следующим этапом станет моделирование заболеваний и сравнение здоровых и больных тканей. Затем исследователь сможет «ввести» лекарственный препарат и посмотреть, как он воздействует на органы.

Другой областью применения виртуальной анатомии является биомеханика. Медики могут препарировать виртуальное тело виртуальными скальпелями, что позволит выполнять пробные хирургические операции на экране. Это особенно важно для хирургов, которые получат возможность заранее узнать о трудностях предстоящих операций и подготовиться к их преодолению. Виртуальные «пациенты» также незаменимы для исследователей. На них можно испытывать новые операции, инструменты, аппаратуру, даже новое оборудование для скорой помощи или операционных.

К физиологическим методам исследования функций человеческого тела относятся наблюдение, естественный и лабораторный эксперимент.

Метод наблюдения используется в любом научном исследовании, но изолированно от эксперимента он не вскрывает сущности физиологических процессов в организме. В эксперименте для изучения физиологического процесса создаются специальные условия. В них наиболее полно раскрываются качественные и количественные характеристики этих явлений. Промежуточной формой между наблюдением и лабораторным экспериментом является естественный эксперимент, проводящийся в обычных условиях жизнедеятельности человека.

Метод лабораторного исследования используется для изучения функции организма в определенных условиях. Меняя последние, можно целенаправленно вызывать или изменять тот или иной физиологический процесс. Широко применяется метод функциональных нагрузок или проб. Метод дозированных функциональных нагрузок основан на изменении в ходе исследования интенсивности или продолжи-

знаменитого греческого врача и мыслителя, называют «отцом медицины». В его трудах, дошедших до нашего времени, имеются описания костей человека. Другие органы он описывал по аналогии со строением телаживотных, неправильно представляя себе нервы, смешивая их с сухожилиями. Кроме Гиппократа и его школы следует упомянуть Аристотеля (384—322 гг. до н.э.), который уже знал нервы и довольно правильно представлял значение сердца. Вклад в анатомическую науку внес выдающийся таджикский ученый, врач и философ Абу-Али Ибн Сина (Авиценна) (980—1037), написавший помимо других своих работ знаменитую книгу «Канон медицины», в которой были собраны все научные и медицинские сведения того времени, в том числе и по анатомии.

В странах Западной Европы традиции изучения анатомии уходят корнями в 300-е годы до н.э., когда в медицинских школах ее стали преподавать как науку. Однако детальное знание анатомии человека не было лишь европейской прерогативой. Строение человеческого тела было хорошо известно египтянам, которые с древнейших времен занимались мумификацией умерших, а также жителям Азии, особенно Китая, медицинские традиции которых были неразрывно связаны с тончайшими медицинскими познаниями.

Спустя несколько сотен лет опыт врачей Древнего Рима был обобщен врачом Клавдием Галеном (ок. 130ок. 200), оставившим после себя две наиболее знаменитые работы о строении человеческого тела: «О назначении частей человеческого тела» и «Об анатомии». Эти исследования в значительной степени опирались на данные александрийских медиков. Гален изучал строение организма путем наблюдения над трупами людей и вскрытия трупов животных. Он одним из первых применил вивисекцию и явился основоположником экспериментальной медицины. Выполнив колоссальный труд по обобщению уже известных сведений и личных наблюдений, Гален создал логически законченное учение о строении человека и назначении его органов. Однако поскольку Гален изучал анатомию в основном на трупах животных, в его работах содержалось немало ошибочных положений. Так, он считал центром кровеносной системы не сердце, а печень, в которой вырабатывалась кровь и разносилась затем по всему телу, питала его и полностью им поглощалась. Пульсирование артерий он объяснял особой «силой пульсации», рассматривал расслабление сердца — диастолу — как активное движение сердца, а систолу — как его пассивное спадение, утверждая, что желудочки сердца соединяются

через отверстие в перегородке. В течение всего Средневековья в основе медицины лежала анатомия и физиология Галена. Установить ошибки, допущенные Галеном, можно было только с помощью вскрытия человеческих трупов, но церковные порядки это не допускали. Поэтому учение Галена господствовало до начала эпохи Возрождения.

Вэпоху Возрождения появились ученые, разрушившие схоластическую анатомию Галена и построившие новую научную анатомию. Леонардо да Винчи (1452-1519) одним из первых стал вскрывать трупы людей, правильно изобразил различные органы тела человека и оставил замечательные анатомические рисунки. В 1490 году в Венеции был создан первый анатомический театр. Медицинские школы появились в начале XIVвека в Италии (Болонья и Салерно) и во Франции (Париж и Монпелье). Самой известной работой по анатомии того времени является учебник по хирургии итальянца Мондино де Люцци.

Вэто время появился ряд знаменитых ученых, доказавших несостоятельность анатомии Галена и положивших начало современной анатомии человека. Первое место среди них занимает Андреас Везалий (1514-1564), использовавший объективный метод наблюдения

исистематически изучивший строение тела человека. Андреас Везалий родился в Брюсселе (Бельгия) в 1514 году, изучал медицину в Париже и других крупных европейских городах, а затем поселился на севере Италии, в Падуе, где снискал славу художника-анатомиста. Его самой знаменитой работой является трактат «О строении человеческого тела», который был опубликован в 1543 г. и стал поворотным моментом в утверждении анатомии как науки, основанной на наблюдениях. Появление этого труда стало важнейшим этапом в развитии медицинской науки, с которого началось становление современного подхода к медицине и биологии. Хотя самым главным в этой работе было то, что она радикально изменила учение Галена, намерения Везалия были совсем иными. Он не собирался опровергать Галена,

астремился лишь исправить анатомические описания своего предшественника, используя результаты собственных открытий и наблюдений. В последующие столетия анатомия человека стала дополняться все новыми и новыми деталями, которые являлись результатом как использования новой техники, так и развития медицины как науки.

Из других ученых-анатомов, современников Андреаса Везалия, известны своими открытиями в области анатомии человека Габриеле Фаллопий (1523-1562) и Бартоломео Евстахий (1510-1574), заложившие в XVI веке основы описательной анатомии.

В трактате Везалия помимо чисто анатомических имелись и физиологические сведения. Его предположение о существовании кровообращения было подтверждено Р. Коломбо (1516—1559) и М. Серветом (1509-1553), описавшими путь движения крови через легкие — малый круг кровообращения, по-видимому, независимо друг от друга. Дж. Фабриций (1533—1619) обнаружил и описал венозные клапаны. Возникали все более серьезные противоречия между анатомическими данными о строении сосудистой системы и описанием движения крови, данным Галеном. В развитии анатомии XVII век явился переломным, и это было связано с работами английского врача, анатома и физиолога Вильяма Гарвея (1578-1657), работавшего в Падуанском университете и открывшего систему кровообращения. К изучению структуры органа Гарвей подходил с точки зрения физиологии и сравнительной анатомии, он стал основоположником эмбриологии. Небольшая по объему книга Гарвея «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», основанная на результатах экспериментального изучения в сочетании с расчетным методом, открыла новую эпоху в естествознании.

До Гарвея легочное кровообращение в понятии ученых не связывалось со всей системой кровообращения. Гарвей опроверг представление о том, что «копоть» из левого желудочка переходит по легочной вене в легкие и оттуда наружу, показал, что левый и правый желудочки имеют одинаковые клапаны, описал работу сердца как нагнетающего насоса, установил значение малого круга кровообращения и описал большой круг, приведя при этом ряд доказательств циркулярного движения крови. Так, он вычислил количество крови, выбрасываемой сердцем при сокращении, и установил, что масса крови возвращается обратно в сердце, а не поглощается без остатка тканями организма.

Гарвей не только открыл большой круг кровообращения, но и указал на существование в организме явлений, протекающих по замкнутому пути. В системе кровообращения, представленной Гарвеем, был пробел — не хватало представлений о капиллярах. Этот пробел вскоре был восполнен микроскопическими исследованиями М.М. Мальпиги (1628-1694) и А. Левенгука (1632-1723), и, таким образом, была создана целостная картина кругового движения крови в организме. Изучение кровеносной системы было закончено А.М. Шумлянским (1748—1795), который при изучении строения почек обнаружил прямую связь между артериальными и венозными капиллярами.

В XVII веке были опубликованы первые книги и анатомические атласы. В 1685 году Г. Бидлоо в книге «Анатомия человеческого тела

втаблицах» показал строение нервных стволов. В XVIII веке Ж. Кювье (1769-1832), создавший учение о типах животных по строению нервной системы, стал основоположником сравнительной анатомии. Начало гистологии положил М.Ф.К. Биша (1771 —1802), изложивший

втруде «Общая анатомия» учение о тканях, органах и системах. Основы эмбриологии были заложены К.М. Бэром (1792—1876), открывшим яйцеклетку и описавшим онтогенез многих органов.

На Руси первые анатомические сведения о строении органов появились в древних рукописяхХ—XIII веков. Впервые в 1658 году в Московской медицинской школе состоялся выпуск врачей. Но систематическое развитие анатомических наук начинается во времена Петра I с образования в 1724 году в Петербурге Академии наук. Петром I были открыты госпитали и медицинская школа. При одном из госпиталей стали готовить медицинских работников для обслуживания армии

ифлота. До этого времени врачи приглашались из Западной Европы. В XVII—XVIII веках на территории России были открыты академии анатомии.

В1775 году в Московском университете начали преподавать анатомию, курс которой читал ученик М.В. Ломоносова академик А.П. Протасов (1724-1796), являющийся автором русской анатомической номенклатуры и работ о строении и функциях желудка. Первыми российскими анатомами были М.И. Шеин (1712-1762), А.М. Шумлянский (1748-1795), Е.О. Мухин (1766-1850) и П.А. Загорский (1764-1846). Последний был основателем Петербургской анатомической школы

изанимался вопросами сравнительной анатомии, выявлением связи между структурой и функцией органов.

Создателем топографической анатомии считается Н.И. Пирогов (1810—1881), который разработал метод исследования тела человека на распилах замороженных трупов. Основоположником функциональной анатомии стал П.Ф. Лесгафт (1837—1909), предположивший направленное изменение структуры человеческого организма в результате воздействия на него физических упражнений и давший начало рентгеноанатомии. В дальнейшем функциональное и экспериментальное направление в анатомии успешно развивается в работах В.Н. Тонкова (1872—1954): коллатеральное кровообращение, пластичность кровеносных сосудов при различных условиях, рентгеноанатомия скелета.