Серия «Безопасность жизнедеятельности»

Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет»

ГОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет»

Н. Ф. Лысова, Г. А. Корощенко, С. Р. Савина

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА

Учебное пособие

Рекомендовано УМО по образованию в области подготовки педагогических кадров в качестве учебного пособия

для студентов высших учебных заведений

Новосибирск – Москва 2011

УДК 611я73-1 + 612я73-1 ББК 28.860я73-1 + 28.903я73-1 Л 887

Л88

Рецензенты:

К. А. Шошенко, доктор медицинских наук, профессор (ГУ НИИ физиологии СО РАМН)

Н. Г. Иглина, кандидат биологических наук, доцент (Новосибирский государственный педагогический университет)

Научные редакторы серии:

Р. И. Айзман, доктор биологических наук, профессор Новосибирского государственного педагогического университета,

заcлуженный деятель науки РФ

С. В. Петров, кандидат юридических наук, почетный сотрудник МВД РФ, профессор Московского института открытого образования,

директор информационно-аналитического центра безопасности жизнедеятельности

Московского педагогического государственного университета

Лысова Н. Ф.

Введение

Анатомия и физиология человека относятся к биологическим наукам. Анатомия — это наука, изучающая форму и пропорции тела человека, его час-

тей, отдельных органов, строение (макро- и микроскопическое) и развитие организма человека в связи с его функциями и влиянием окружающей среды. Физиология — это наука, изучающая процессы, протекающие в органах и системах человека, в их взаимосвязи с окружающей средой, при различных состояниях организма. Анализируя особенности строения тела человека и его функции, анатомия и физиология в итоге изучают целостный человеческий организм.

В древние времена людей, способных лечить тайными обрядами, боялись, называли шаманами, колдунами, знахарями, жрецами. Тех из них, кто работал открыто, сдал официальный научный экзамен и получил диплом, стали называть врачами. Их усилиями возникла наука о внутреннем устройстве организма — анатомия.

Для изучения человека врачи и ученые вскрывали тело умершего и изучали его. В Древнем Египте жрецы с помощью высушивания и мумифицирования умели сохранять тела умерших на длительное время. В Древней Греции и Древнем Риме вскрытие умерших считалось грехом и было запрещено. В Средние века в Европе иногда разрешали проводить вскрытия тел казненных преступников. Но чаще врачи, ученые и художники делали это тайно, боясь расправы со стороны церковных фанатиков. Лишь к XVII веку вскрытия стали легальными.

Основоположниками научной анатомии являются Леонардо да Винчи (1452– 1519), Андрей Везалий (1514–1564) и Уильям Гарвей (1578–1657). Леонардо, заинтересовавшись анатомией как художник, а затем увлекся ею как наукой. Везалий уделил основное внимание открытию и описанию новых анатомических фактов, которые изложил в обширном и богато иллюстрированном труде De humani corporis fabrica («О строении человеческого тела») (1543). Английский врач и физиолог Гарвей не ограничивался простым описанием структуры, а подходил с исторической (эмбриология) и функциональной (физиология) точек зрения. Он считал, что всякое животное происходит из яйца и доказал цикличность кровообращения.

Для изучения строения тела человека анатомия использовала различные методы, которые можно разделить на две группы: препаровочные и беспрепаровочные.

Большой вклад в разработку препаровочных методов внес российский хирург Н. И. Пирогов (1810–1881). Он предложил метод исследования замороженных тканей организма человека. Это дало возможность точно описать расположение органов, создать подробные анатомические атласы.

Беспрепаровочные методы используются при изучении живого организма. С помощью соматометрического метода производится измерение длины и массы тела, соотношения размеров органов и т.д. Важное значение имеют наблюдение и наружный осмотр тела. Это относится к соматоскопическому методу исследования. Его используют для определения степени развития отдельных групп мышц, формы грудной клетки, состояния позвоночника и др. Эндоскопический метод дает возможность исследовать с помощью световодной техники внутреннюю поверхность полых органов (пищевода, желудка, сердца, сосудов, трахеи и др.). Рентгенологический метод позволяет изучить структуру органов, их топографию в различные периоды жизни человека.

5

Глава 1

ТКАНИ. ОБЩИЕ СВОЙСТВА ВОЗБУДИМЫХ ТКАНЕЙ

1.1. Общая характеристика тканей

Все органы состоят из различных тканей, тесно связанных между собой. Тканью называют исторически сложившуюся систему клеток и неклеточных структур, обладающую общностью строения, функций и происхождения.

Каждая ткань развивается из определенного эмбрионального зачатка, имеет типичное положение в организме, обладает специфическими морфофизиологическими и биохимическими свойствами. Ткани — это не просто скопление клеток. Клетки в тканях находятся в определенной взаимосвязи, функция каждой из них направлена на выполнение функций данной ткани.

Возникнув в эмбриогенезе, ткани продолжают развиваться и во взрослом организме. В связи с этим клетки в тканях могут находиться на разных этапах зрелости (дифференцировки) молодые клетки, созревающие и зрелые клетки.

Морфологически ткани построены из клеток и межклеточного вещества. Межклеточное вещество также является продуктом деятельности определенных клеток. Оно состоит из: 1) аморфного вещества; 2) волокон (коллагеновых, ретикулярных, эластических). Межклеточное вещество может быть неодинаково представлено в различных тканях.

Существует несколько классификаций тканей. Наиболее распространена в настоящее время морфофункциональная классификация. В ней выделяют четыре группы тканей:

1)эпителиальные;

2)соединительные (или ткани внутренней среды организма);

3)мышечные;

4)нервная ткань.

1.2. Эпителиальные ткани (эпителии)

Эпителиальные ткани являются пограничными — располагаются на поверхностях, граничащих с внешней средой (эпителии кожного типа), а также выстилают стенки полых органов (эпителии кишечного типа) и замкнутых полостей тела (эпителий серозных полостей). Эпителий, выстилающий сосуды изнутри, называется эндотелием. Комплексы эпителиальных клеток в форме трубок, мешочков и других структур образуют железы (железистый эпителий).

Пограничное расположение эпителиев определяет их функции. Эпителиальные ткани участвуют в обмене веществ между организмом и внешней средой, защите организма от негативных влияний среды, выполняют функции секреции, всасывания, выделения. Структурными компонентами эпителиальной ткани являются клетки

эпителиоциты и базальная мембрана.

Основные отличительные особенности эпителиальных тканей:

1)большое разнообразие клеток;

2)эпителиоциты располагаются на базальной мембране — особой неклеточной структуре;

7

Глава 1. Ткани. Общие свойства возбудимых тканей

Таблица 1.1. Морфологическая классификация эпителиальных тканей

8

1.2. Эпителиальные ткани (эпителии)

3)клетки на базальной мембране располагаются пластами (пласты состоят из плотно расположенных клеток с четко выраженными границами);

4)преобладание клеток над межклеточным веществом (между клетками практически нет или выявляется незначительный объем межклеточного вещества);

5)полярность клеток — в клетке отчетливо различаются базальная (внутренняя), прилегающая к базальной мембране, и апикальная (наружная) части (полюсы), которые отличаются по составу органелл и включений;

6)отсутствие кровеносных и лимфатических сосудов (сосуды не внедряются в толщу эпителия, питание осуществляется путем диффузии веществ через базальную мембрану из соединительной ткани);

7)наличие органелл специального назначения (в частности, на апикальной поверхности многих эпителиоцитов могут находиться микроворсинки и реснички);

8)высокая способность клеток к регенерации.

Базальная мембрана состоит из белка коллагена и аморфного вещества, образованного углеводно-белково-липидным комплексом. Эти компоненты вырабатываются эпителием и соединительной тканью. Кроме барьерной функции (отделение эпителиальных клеток от соединительной ткани) базальная мембрана выполняет трофическую функцию — обеспечивает диффузию питательных веществ и продуктов метаболизма из подлежащей соединительной ткани и обратно. Это имеет существенное значение в связи с отсутствием в эпителии кровеносных сосудов. Базальная мембрана прочно сцепляется с подлежащей соединительной тканью и придает эпителиям дополнительную механическую прочность.

Имеются различные классификации эпителиальных тканей. В частности, выделяют покровный и железистый эпителии. Кроме того, существует морфологическая, функциональная, топографическая и генетическая классификации. Наиболее распространенной является морфологическая классификация (табл. 1.1, рис. 1.1), где главным образом учитывается отношение клеток к базальной мембране и их форма. Согласно данной классификации, выделяют две основные группы эпителиев — однослойные и многослойные. В однослойных эпителиях все клетки располагаются на базальной мембране, а в многослойных с ней непосредственно связан только один нижний слой клеток. В зависимости от формы клеток эпителии также делятся на несколько разновидностей.

Покровные эпителии отделяют внешнюю и внутреннюю среды организма. Многие из них постоянно испытывают влияние агрессивной внешней среды, значительные механические повреждения. Это сопровождается постоянной гибелью эпителиальных клеток и их восстановлением. Эпителии, выполняющие преимущественно защитную функцию (обладающие устойчивостью к действию механических, химических и биологических факторов) обычно имеют значительную толщину и являются многослойными. В тех участках, где на ткань воздействуют резкие механические нагрузки и защитная функция должна быть выражена в наибольшей степени, многослойный эпителий ороговевает. Чем выше нагрузки, тем толще эпителий и его ороговение становится более значительным. Для защиты эпителия от микробов, частиц пыли или действия среды служит выделение на его поверхность постоянно обновляемого слоя слизи, ослабляющей или нейтрализующей действие негативного фактора.

9

Глава 1. Ткани. Общие свойства возбудимых тканей

г

1

2

е

2

3

2

3

ж

Рис. 1.1. Эпителиальные ткани:

а — однослойный плоский; б — однослойный кубический; в — однослойный цилиндрический каемчатый; г — однослойный многорядный мерцательный; д — многослойный плоский неороговевающий; е — многослойный переходный в растянутом состоянии; ж — многослойный переходный в обычном состоянии;

1 — эпителиальные клетки; 2 — базальная мембрана; 3 — рыхлая соединительная ткань

10