| Головна |
| «« | ЗМІСТ | »» |
|---|
Анатомія - наука про форму і будову організму і різних його структур на всіх етапах розвитку. Назва «анатомія» походить від грецького слова avaxopia - розсікати.
Предметом вивчення анатомії є морфологія цілісного організму, окремих його систем і органів, а також тканин і клітин, що формують ці органи. Морфологічні особливості перерахованих структур анатоми вивчають в процесі формування і розвитку.
Прийнято виділяти такі розділи анатомії, як приватна анатомія, наприклад анатомія серця, анатомія шлунково-кишкового тракту, анатомія нервової системи і ін. В медицині прийнято ділити анатомію на нормальну і патологічну, топографічну і динамічну.
Сучасна анатомія розвивається в тісному контакті з фізіологією, біохімією, молекулярною біологією, біофізики, генетикою, ембріологією, гістологією і цитологією.
анатомічні методи можуть бути розділені на макроанатомічні і мікроанатомічні.
До «класичним» макроанатомічним методам відносяться препаровка і фіксація досліджуваних органів. Для дослідження ходу судин (ангиоархитектоники) використовується заповнення їх пофарбованими розчинами, наприклад тушшю. Цей метод називається контрастуванням. При вивченні будови порожнистих органів їх заповнюють твердіючими речовинами. Витягнуті потім препарати, які називаються корозійними, точно повторюють структуру і обсяги досліджуваних порожнин.
Важливим методом макроанатоміі є антропометрія, що дозволяє отримувати дані про розміри, форму і пропорції тіла людини. В останні роки з'явилися методи, що дозволяють проводити прижиттєве вивчення органів: комп'ютерна томографія, магнітно-резонансна томографія, магнітно-резонансна ангіографія. Всі вони широко використовуються не тільки анатомією, але і фізіологією.
Мікроанатомічні методи пов'язані з різноманітністю сучасної мікроскопічної техніки. Світлові флуоресцентні та конфокальні, електронні скануючі мікроскопи і, нарешті, наноскопи дають можливість вивчати не тільки клітинну, але і молекулярну структуру органів і тканин.
Фізіологія - наука про життєві функції організму і всіх його структур, механізми їх здійснення і регулювання. Предметом вивчення я фізіології є прояви життєвих функцій, починаючи з молекулярного рівня і закінчуючи цілим організмом, включаючи поведінкові реакції, свідомість і мислення. Фізіологія вивчає роль різних речовин в організмі і джерела отримання енергії, механізми взаємозв'язків клітин і об'єднання їх в тканини, органи і цілісний організм. Фізіологія досліджує взаємодію організму із зовнішнім середовищем і механізми адаптації, а також становлення фізіологічних функцій в філогенезі і онтогенезі.
Різноманіття предметів вивчення і завдань, що вирішуються фізіологією, призвело до виділення з неї приватних розділів: молекулярної фізіології, клітинної фізіології, фізіології органів і систем (нейрофізіології, фізіології дихання, виділення та ін.), Порівняльної фізіології, еволюційної фізіології, вікової фізіології. Крім перерахованих, успішно розвиваються такі напрямки фізіологічної науки, як фізіологія праці, авіаційна і космічна фізіологія, спортивна і військова фізіологія і ін. Загальні закономірності появи і перебігу патологічних процесів в організмі вивчає патологічна фізіологія.
Сучасна фізіологія існує в тісній взаємодії з молекулярною біологією, біохімією, фармакологією, імунологією, біофізики, цитологією, гістологією, ембріологією, генетикою.
Основними методами фізіології є метод спостережень, фізіологічний експеримент і метод моделювання.
З спостережень починалося вивчення організму людини, але вже з часів експериментальних робіт Вільяма Гарвея (XVII ст.) Цей метод став розглядатися як застарілий. Втім, поява таких сучасних технологій, як теплобачення і різні варіанти томографії, повернули інтерес до методу спостережень.
поява експериментальних методів дозволило фізіології стати самостійною науковою дисципліною.
Всі види експериментів можна розділити на гострі, хронічні та модельні. Гострі експерименти на тваринах (вівісекція) припускають нанесення об'єкту досліджень ушкоджень, несумісних з життям. Класичним прикладом гострого експерименту можуть бути досліди на ізольованих органах. Хронічні експерименти не припускають серйозних ушкоджують впливів. Прикладом таких дослідів є телеметричний контроль за поведінкою, кардиография, енцефалографія і ін. Модельні експерименти в останні роки набули широкого поширення. В їх основі лежать комп'ютерні алгоритми і програми, побудовані з урахуванням реальних експериментальних даних. Модельні експерименти дозволяють прогнозувати відповідь організму на ті чи інші дії, скоротивши кількість реальних дослідів.
Анатомія і фізіологія виникли в далекій давнині як єдина галузь знань про будову і функції організму людини, пов'язана з потребами медицини. З цієї причини першими анатомами і фізіологами були стародавні лікарі. Деякі збережені матеріальні свідчення (сліди операцій на кісткових останках, древні медичні тексти, скульптурні та графічні зображення медичних
процедур та ін.) дозволяють припускати наявність певних знань в області анатомії і фізіології.
Перші медичні праці, що містять інформацію з анатомії і фізіології, яка може бути віднесена до категорії «наукової», були створені Гіппократом (V-IV ст. До н. Е.) І його учнями: це трактати «Про анатомії», «Про серце», «Про залозах».
Олександрійські лікарі Герофил (IV-III ст. До н. Е.) І Еразістрат (III в. До н. Е.) Першими, розкриваючи трупи, описали багато структур мозку, великі нерви, а також будова серця і кишечника.
У II ст. видатний лікар Клавдій Гален узагальнив знання з анатомії і фізіології в праці «Про призначення частин людського тіла», який протягом 13 століть був настільною книгою лікарів.
У Середній Азії в XI ст. з'явився п'ятитомний працю «Канон лікарської науки», написаний великим таджицьким вченим Авиценной (Абу-Алі ібн Стій). Це праця користувався заслуженою популярністю не тільки в країнах Сходу, а й в Європі, так як уявлення Авіценни про анатомію і фізіологію людини багато в чому перевершували застарілі уявлення Галена.
Епоха Відродження ознаменувала новий етап у розвитку всіх наук, в тому числі анатомії і фізіології. Андреас Везалій (1514-1564) на підставі результатів препарування людських трупів створив працю «Про будову людського тіла в семи томах». Послідовники Веза- лія продовжили опис органів людського тіла і їх функцій. Бартоломео Євстахій (1510-1574) вивчав анатомію зубів, нирок, вен, органу слуху. Габріель Фаллопій (1523-1562) описав органи людського плода і деталі будови статевої системи. Леонардо Боталло (1519-1587) описав кровоносну систему плода. Кінець епохи Відродження був відзначений винаходом мікроскопа, що дозволив анатомії і фізіології перейти на новий - клітинний - рівень досліджень.
У 1628 р була опублікована робота англійського лікаря Вільяма Гарвея (1578-1657) «Анатомічне дослідження про рух серця і крові у тварин», в якій погляди Галена були спростовані. Досягненням Гарвея було широке використання експериментів на тваринах і перенесення отриманих результатів і зроблених висновків на організм людини. Такий методичний підхід став зразком для фізіологів на кілька століть і зробив фізіологію самостійною наукою.
Французький натураліст і філософ Рене Декарт (1596-1650) сформулював ідею відбивної функції мозку.
чеський вчений Іржі Прохаська (1749-1820) ввів у науковий обіг поняття рефлексу і опис функції рухових і чутливих нервів.
Марчелло Мальпігі (1628-1694) за допомогою мікроскопа вперше описав кровоносні капіляри і легеневі альвеоли, поклавши початок мікроскопічної анатомії.
Каспар Фрідріх Вольф (1733-1794) і Карл Максимович Бер (1792- 1876) своїми працями про розвиток організмів поклали початок ембріології як науки.
Удосконалення мікроскопічної техніки і досягнення фізики і хімії дозволили натуралістам XVIII в. отримати цінні відомості про обмін речовин і про фізіологію дихання (Антуан Лавуазьє, Джозеф Прістлі), кровообігу {Данило Бернуллі, Стефан Хелс), ролі електрики в організмі {Луїджі Гальвані, Алессандро Вольта), теорії колірного зору {Михайло Васильович Ломоносов, Томас Юнг).
Великий вплив на розвиток фізіології та анатомії мали три великих відкриття: сформульований Ломоносовим закон збереження і перетворення енергії, клітинна теорія Теодора Шванна і Матіаса Шлейдена і еволюційна теорія Чарльза Дарвіна. Закон збереження енергії дозволив розробити питання енергетичного забезпечення життєвих процесів {Віктор Васильович Пашутін, Віктор Мейер, Едуард Пфлюгер, Макс Рубнер), клітинна теорія дала початок таких дисциплін, як цитологія, гістологія і біологія клітини {Рудольф Вірхов, Ернст Брюкке, Жан Батист Карнуа, Вальтер Флеммінг, Генріх Валь- Дейєр, Ілля Ілліч Мечников). Еволюційна теорія стала підставою для таких наукових напрямків, як порівняльна і еволюційна анатомія і фізіологія.
Важливе значення для розвитку фізіології мала теорія про сталість складу внутрішнього середовища організму французького медика Клода Бернара (1813-1878). В цей же період велика група європейських вчених {Ян Пуркін'е, Отто Дейтерса, Герман Гельмгольц, Георг Мейсснер, Леопольд Ауербах, Поль Брока, Карл Верніке, Франц Ніссль, Камілло Гольджі та інші) описали структуру і функції багатьох відділів ЦНС. Імена цих вчених увічнені на сторінках анатомічних атласів.
Революційним для анатомії і фізіології був винахід на початку XX ст. електронного мікроскопа {Ернст Руска). Відкриття цього періоду дали початок багатьом розділів фізіології та анатомії. роботи К. Гольджі, Сантьяго Рамон-і-Кахала і Корбініан Бродмана поклали початок цитоархітектоніка мозку, Іллі Ілліча Мечникова і Пауля Ерліха - імунології, Карла Ландштейнера - гематології, Арнольда Бертольда - ендокринології, Генрі Дейла і Отто Леві - нейрохіміі.
Друга половина XX і розпочато XXI ст.- час інтенсивного розвитку молекулярно-біологічних і біофізичних методів, які дозволили нашим уявленням про будову і діяльності організму вийти на принципово новий рівень. роботи Джона Екклса, Алана Ходжкіна, Ендрю Хакслі відкрили для світової науки область електрофізіології окремих нейронів; Бернарда Каца, Ульфа фон Ейлера, Джуліуса Аксельрода, а пізніше Томаса Зюдхофа - сучасну сінаптологію (науку про синапсах). Ервін Неер і Берт Сакманн відкрили, як вивчати функціонування окремих іонних каналів, а Пол Лотербур і Пітер Менсфілд - цілий, активно думає мозок (MPT-метод). Аренд Карлссон, Пол Грінгард і Ерік Кандел виявили ряд ключових механізмів формування пам'яті; Девід Хьюбел і Торстен Візель - діяльності зорових центрів мозку; Лінда Бак і Річард Ексел - нюху; Джон О'Кіф і подружжя Мей-Брітт і Едвард Мозер досліджували внесок великих півкуль в процес орієнтації в просторі.
Починаючи з XIX ст., Великий внесок у вивчення анатомії і фізіології вносили російські вчені.
Перший в Росії підручник з фізіології був написаний професором Московського університету Олексієм Матвійовичем Філамофіт- ським (Фізіологія, видана для керівництва своїх слухачів. М., 1836-1844). Великий російський хірург і анатом Микола Іванович Пирогов (1810-1881) створив наукову основу для топографічної анатомії. Олександр Іванович Бабухін вперше описав можливість двостороннього проведення по нервовому волокну, Філіп Васильович Овсянников відкрив судиноруховий нервовий центр, Василь Юрійович Чаговець сформулював основні принципи іонної теорії збудження, Липа Соломонівна Штерн створила вчення про гематоенцефалічний бар'єр, Микола Євгенович Введенський відкрив явище пессімума і оптимуму, Олексій Олексійович Ухтомський створив вчення про домінанту як найважливішому принципі діяльності головного мозку.
Особливе місце серед російських фізіологів займають Іван Михайлович Сєченов і Іван Петрович Павлов. Так, І. М. Сєченов (1829-1905) заслужено вважається батьком російської фізіології. В різний час він з успіхом вивчав газотранспортну функцію крові, суммацию збудження в нервових центрах, роль різних іонів в організмі, фізіологію праці. У своїй знаменитій праці «Рефлекси головного мозку» (1863 р) Сєченов застосував фізіологічні знання для пояснення проявів психічної діяльності, заклавши основи психофізіології. У свою чергу І. П. Павлов (1849-1936) почав свою діяльність з дослідження ефектів вегетативної нервової системи, сформулювавши теорію про трофічної функції симпатичних нервів. Зроблені відкриття в області нервової регуляції травлення були відзначені в 1904 році Нобелівською премією. У наступну за цим період своєї наукової діяльності він розробив теорію умовних рефлексів, яка лягла в основу вчення про вищу нервову діяльність.
У школі Павлова виросли такі видатні фізіологи, як Леон Абгаро- вич Орбели, Костянтин Михайлович Биков, Езрас Асратовіч Асратян, Олександр Михайлович Уголев, Петро Кузьмич Анохін. Так, А. М. вугілля (1926-1992) зробив відкриття світового рівня, вперше описавши пристеночное (мембранне) травлення в кишечнику і його зв'язок з процесами всмоктування; П. К. Анохін (1898-1974) створив теорію функціональних систем, що передбачила багато положень виникла пізніше науки кібернетики. Він ввів в науковий обіг такі поняття, як зворотний зв'язок, замкнуті регуляторні контури, акцептор результатів дії та ін., А також визначив, що функціональні системи організму підтримують гомеостаз, і на їх основі формуються поведінкові реакції людини і тварин.
В даний час в число найбільш цитованих російських біологів входять: Роман Маркович Баєвський (Космічна кардіологія), Володимир Петрович Скулачов (Геронтологія, продовження життя), Георгій Миколайович Крижанівський (Патофізіологія), Іван Андрійович Воробйов (Гематологія), Володимир Хацкелевіч Хавінсон (Пептидні біорегулятори), Рауль Радикович Гайнетдінов (Фізіологія мозку), Костянтин Сергійович Раєвський (Фармакологія).
Академіками Російської академії наук за спеціальністю «Фізіологія» є: Анатолій Іванович Григор'єв (Екстремальна медицина), Віктор Семенович Гурфінкел' (Регуляція рухів), Юрій Вікторович Наточин (Фізіологія нирок), Олександр Данилович Ноздрачев (ВНС), Михайло Аркадійович Островський (Фізіологія зору), Михайло Олександрович Пальців (патологічна анатомія), Микола Петрович Веселкин (Синаптична передача), Євген Євгенович Нікольський (М'язове стомлення), Леонід Валентинович Розенштраух (Електрофізіологія серця), Сергій Борисович Середенін (Фармакологія), Всеволод Арсенійович Ткачук (Рецепція і внутрішньоклітинна сигналізація), Михайло Веніамінович Похмурий (Ендокринологія).
В історію науки вписано багато славних імен. З них неможливо виділити більш великих і менш великих. Але існують деякі орієнтири. Так, наприклад, при будівництві нового корпусу для фізіологічної лабораторії в найвідомішому Лейденському університеті біля входу було вирішено розмістити чотири скульптури: англійця Вільяма Гарвея, тримає в руках серце, француза Клода Бернара, тримає в руках півня, швейцарця Еміля Дюбуа-Реймона, тримає в руках жабу, і російського Пеана Павлова, тримає в руках головний мозок.