Анатомия (от древнегреческого ἀνατομή ( anatomḗ ) « рассечение ») — раздел биологии , занимающийся изучением строения организмов и их частей. [1] Анатомия – это раздел естествознания , изучающий структурную организацию живых существ. Это древняя наука, берущая свое начало еще в доисторические времена. [2] Анатомия по своей сути связана с биологией развития , эмбриологией , сравнительной анатомией , эволюционной биологией и филогенией , [3] поскольку это процессы, посредством которых создается анатомия как в ближайших, так и в долгосрочных временных масштабах. Анатомия и физиология , которые изучают строение и функции организмов и их частей соответственно, составляют естественную пару родственных дисциплин и часто изучаются вместе. Анатомия человека – одна из важнейших фундаментальных наук , применяемых в медицине. [4]
Анатомия — сложная и динамичная область, которая постоянно развивается по мере совершения новых открытий. В последние годы значительно возросло использование передовых методов визуализации, таких как МРТ и КТ , которые позволяют более детально и точно визуализировать структуры тела.
Дисциплина анатомия делится на макроскопическую и микроскопическую части. Макроскопическая анатомия , или общая анатомия, — это исследование частей тела животного с использованием невооруженного зрения. Общая анатомия включает также раздел поверхностной анатомии . Микроскопическая анатомия предполагает использование оптических инструментов при исследовании тканей различного строения, известном как гистология , а также при изучении клеток .
История анатомии характеризуется прогрессивным пониманием функций органов и структур человеческого тела. Методы также значительно улучшились, перейдя от обследования животных путем вскрытия туш и трупов (5) к методам медицинской визуализации 20-го века , включая рентген , ультразвук и магнитно-резонансную томографию . [6]
,_lying_prone_on_a_table_Wellcome_L0020561.jpg/1280px-An_%C3%A9corch%C3%A9_figure_(life-size),_lying_prone_on_a_table_Wellcome_L0020561.jpg)
Анатомия происходит от греческого ἀνατομή anatomē «рассечение» (от ἀνατέμνω anatémnō «я разрезаю, разрезаю» от ἀνά aná «вверх» и τέμνω témnō «я разрезаю») [7] анатомия — это научное исследование строения организмов . включая их системы, органы и ткани . Он включает в себя внешний вид и положение различных частей, материалы, из которых они состоят, и их взаимоотношения с другими частями. Анатомия совершенно отличается от физиологии и биохимии , которые имеют дело соответственно с функциями этих частей и участвующими в них химическими процессами. Например, анатома интересуют форма, размер, положение, структура, кровоснабжение и иннервация такого органа, как печень; а физиолога интересует выработка желчи , роль печени в питании и регуляции функций организма. [8]
Дисциплину анатомии можно разделить на несколько разделов, включая общую или макроскопическую анатомию и микроскопическую анатомию. [9] Общая анатомия — это изучение структур, достаточно больших, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, а также включает поверхностную анатомию или поверхностную анатомию, изучение внешних особенностей тела с помощью зрения. Микроскопическая анатомия — это изучение структур в микроскопическом масштабе, наряду с гистологией (изучение тканей) и эмбриологией (изучение организма в его незрелом состоянии). [3] Региональная анатомия — это изучение взаимосвязей всех структур в определенной области тела, например, в брюшной полости. Напротив, системная анатомия — это изучение структур, составляющих отдельную систему организма, то есть группу структур, которые работают вместе, чтобы выполнять уникальную функцию организма, например пищеварительную систему. [10]
Анатомию можно изучать как инвазивными, так и неинвазивными методами с целью получения информации о строении и организации органов и систем. [3] Используемые методы включают вскрытие , при котором тело вскрывается и изучаются его органы, и эндоскопию , при которой инструмент с видеокамерой вводится через небольшой разрез в стенке тела и используется для исследования внутренних органов и других структур. . Ангиография с использованием рентгеновских лучей или магнитно-резонансная ангиография — это методы визуализации кровеносных сосудов. [11] [12] [13] [14]
Термин «анатомия» обычно используется для обозначения анатомии человека . Однако по существу схожие структуры и ткани встречаются во всем остальном животном мире, и этот термин также включает в себя анатомию других животных. Термин зоотомия также иногда используется для обозначения животных, не являющихся людьми. Строение и ткани растений различны по своей природе и изучаются в анатомии растений . [8]
Царство Animalia содержит многоклеточные организмы , гетеротрофные и подвижные (хотя некоторые из них вторично перешли к сидячему образу жизни). У большинства животных тела дифференцированы на отдельные ткани , и эти животные также известны как эуметазои . У них есть внутренняя пищеварительная камера с одним или двумя отверстиями; гаметы образуются в многоклеточных половых органах, а зиготы включают стадию бластулы в своем эмбриональном развитии . К многоклеточным не относятся губки , имеющие недифференцированные клетки. [15]
В отличие от растительных клеток , животные клетки не имеют ни клеточной стенки, ни хлоропластов . Вакуолей, если они присутствуют, больше и они намного меньше, чем в растительной клетке. Ткани тела состоят из множества типов клеток, в том числе из мышц, нервов и кожи. Каждый из них обычно имеет клеточную мембрану, состоящую из фосфолипидов , цитоплазмы и ядра . Все различные клетки животного происходят из эмбриональных зародышевых листков . Те более простые беспозвоночные, которые образуются из двух зародышевых листков эктодермы и энтодермы, называются диплобластами , а более развитые животные, структуры и органы которых образуются из трех зародышевых листков, — триплобластами . [16] Все ткани и органы триплобластных животных происходят из трех зародышевых листков эмбриона: эктодермы , мезодермы и энтодермы .
Ткани животных можно разделить на четыре основных типа: соединительную , эпителиальную , мышечную и нервную ткань .
Соединительные ткани волокнистые и состоят из клеток, разбросанных среди неорганического материала, называемого внеклеточным матриксом . Соединительная ткань придает форму органам и удерживает их на месте. Основными видами являются рыхлая соединительная ткань, жировая ткань , волокнистая соединительная ткань, хрящ и кость. Внеклеточный матрикс содержит белки , главным и наиболее распространенным из которых является коллаген . Коллаген играет важную роль в организации и поддержании тканей. Матрицу можно модифицировать, чтобы сформировать скелет для поддержки или защиты тела. Экзоскелет представляет собой утолщенную, жесткую кутикулу , которая становится жесткой за счет минерализации , как у ракообразных , или за счет поперечного связывания ее белков, как у насекомых . Эндоскелет является внутренним и присутствует у всех развитых животных, а также у многих менее развитых. [16]
Эпителиальная ткань состоит из плотно упакованных клеток, связанных друг с другом молекулами клеточной адгезии , с небольшим межклеточным пространством. Эпителиальные клетки могут быть плоскими (плоскими), кубовидными или столбчатыми и опираться на базальную пластинку — верхний слой базальной мембраны , [17] нижний слой — ретикулярную пластинку, лежащую рядом с соединительной тканью во внеклеточном матриксе, секретируемом эпителиальные клетки. [18] Существует множество различных типов эпителия, модифицированных для выполнения определенной функции. В дыхательных путях имеется разновидность мерцательного эпителия; В тонком кишечнике на эпителиальной выстилке имеются микроворсинки , в толстом кишечнике — кишечные ворсинки . Кожа состоит из внешнего слоя ороговевшего многослойного плоского эпителия, который покрывает внешнюю часть тела позвоночного. Кератиноциты составляют до 95% клеток кожи . [19] Эпителиальные клетки на внешней поверхности тела обычно выделяют внеклеточный матрикс в форме кутикулы . У простых животных это может быть просто оболочка гликопротеинов . [16] У более продвинутых животных многие железы образованы эпителиальными клетками. [20]
Мышечные клетки (миоциты) образуют активную сократительную ткань организма. Мышечная ткань функционирует, создавая силу и вызывая движение, либо передвижение, либо движение внутри внутренних органов. Мышца образована сократительными нитями и разделяется на три основных типа; гладкие мышцы , скелетные мышцы и сердечная мышца . Гладкая мускулатура при микроскопическом исследовании не имеет исчерченности . Он сокращается медленно, но сохраняет сократимость в широком диапазоне длин растяжения. Он обнаружен в таких органах, как щупальца актиний и стенки тела голотурий . Скелетные мышцы сокращаются быстро, но имеют ограниченный диапазон расширения. Он обнаруживается в движении придатков и челюстей. Косополосатая мышца занимает промежуточное положение между двумя другими. Нити расположены в шахматном порядке, и это тип мышц дождевых червей , которые могут медленно растягиваться или быстро сокращаться. [21] У высших животных поперечно-полосатые мышцы образуют пучки, прикрепленные к костям и обеспечивающие движение, и часто располагаются в виде антагонистических групп. Гладкая мускулатура встречается в стенках матки , мочевого пузыря , кишечника , желудка , пищевода , дыхательных путей и кровеносных сосудов . Сердечная мышца находится только в сердце , что позволяет ей сокращаться и перекачивать кровь по всему телу.
Нервная ткань состоит из множества нервных клеток, известных как нейроны , которые передают информацию. У некоторых медленно движущихся радиально-симметричных морских животных, таких как гребневики и книдарии (включая морские анемоны и медузы ), нервы образуют нервную сеть , но у большинства животных они организованы продольно в пучки. У простых животных рецепторные нейроны стенки тела вызывают местную реакцию на раздражитель. У более сложных животных специализированные рецепторные клетки, такие как хеморецепторы и фоторецепторы, встречаются группами и отправляют сообщения по нейронным сетям в другие части организма. Нейроны могут соединяться вместе в ганглиях . [22] У высших животных в основе органов чувств лежат специализированные рецепторы и различают центральную нервную систему (головной и спинной мозг) и периферическую нервную систему . Последний состоит из чувствительных нервов , передающих информацию от органов чувств, и двигательных нервов , влияющих на органы-мишени. [23] [24] Периферическая нервная система делится на соматическую нервную систему , которая передает ощущения и контролирует произвольную работу мышц , и вегетативную нервную систему , которая непроизвольно контролирует гладкие мышцы , определенные железы и внутренние органы, включая желудок . [25]
Все позвоночные имеют схожее базовое строение тела и в какой-то момент своей жизни, в основном на эмбриональной стадии, имеют общие основные характеристики хордовых : стержень жесткости, хорду ; дорсальная полая трубка нервного материала, нервная трубка ; глоточные дуги ; и хвост позади ануса. Спинной мозг защищен позвоночником и находится над хордой, а желудочно-кишечный тракт — под ней. [26] Нервная ткань происходит из эктодермы , соединительная ткань — из мезодермы , а кишечник — из энтодермы . На заднем конце находится хвост, который продолжает спинной мозг и позвонки, но не кишечник. Рот находится на переднем конце животного, а анальное отверстие — у основания хвоста. [27] Определяющей характеристикой позвоночного является позвоночный столб , образующийся в процессе развития сегментированных рядов позвонков . У большинства позвоночных хорда становится студенистым ядром межпозвоночных дисков . Однако некоторые позвоночные, такие как осетр и целакант , сохраняют хорду и во взрослом возрасте. [28] Челюстные позвоночные характеризуются парными придатками, плавниками или ногами, которые могут быть вторично потеряны. Конечности позвоночных считаются гомологичными, поскольку одна и та же основная структура скелета была унаследована от их последнего общего предка. Это один из аргументов, выдвинутых Чарльзом Дарвином в поддержку его теории эволюции . [29]
.jpg/1280px-Internal_anatomy_of_a_fish_(cutaway_diagram).jpg)
Тело рыбы разделено на голову, туловище и хвост, хотя разделения между ними не всегда заметны внешне. Скелет, образующий опорную структуру внутри рыбы, состоит либо из хряща у хрящевых рыб , либо из костей у костных рыб . Основным элементом скелета является позвоночный столб, состоящий из сочленяющихся позвонков , легких, но прочных. Ребра прикрепляются к позвоночнику, конечностей и поясов конечностей нет . Основные внешние особенности рыбы — плавники — состоят либо из костных, либо из мягких шипов, называемых лучами, которые, за исключением хвостовых плавников , не имеют прямой связи с позвоночником. Они поддерживаются мышцами, составляющими основную часть туловища. [30] Сердце имеет две камеры и перекачивает кровь через дыхательные поверхности жабр и по всему телу в едином контуре кровообращения. [31] Глаза приспособлены для видения под водой и обладают только местным зрением. Есть внутреннее ухо, но нет наружного или среднего уха . Низкочастотные вибрации улавливаются системой органов чувств боковой линии , проходящей по бокам рыбы, и они реагируют на близлежащие движения и на изменения давления воды. [30]
Акулы и скаты — базальные рыбы с многочисленными примитивными анатомическими особенностями, сходными с таковыми у древних рыб, включая хрящевой скелет. Их тела, как правило, уплощены в дорсо-вентральном направлении, обычно имеют пять пар жаберных щелей и большой рот, расположенный на нижней стороне головы. Дерма покрыта отдельными дермальными плакоидными чешуйками . У них есть клоака , в которую открываются мочевой и половой ходы, но нет плавательного пузыря . Хрящевые рыбы откладывают небольшое количество крупных желточных икринок. Некоторые виды яйцеживородящие , и молодь развивается внутри, но другие яйцекладущие , и личинки развиваются снаружи в яйцеклетках. [32]
Линия костистых рыб демонстрирует более производные анатомические черты, часто с серьезными эволюционными изменениями по сравнению с чертами древних рыб. У них костный скелет, они обычно уплощены с боков, имеют пять пар жабр, защищенных крышечкой , и рот на кончике морды или рядом с ней. Дерма покрыта перекрывающимися чешуйками . У костных рыб есть плавательный пузырь, который помогает им поддерживать постоянную глубину в толще воды, но нет клоаки. Чаще всего они выметывают большое количество мелких икринок с небольшим количеством желтка, которые разбрасывают в толщу воды. [32]
Земноводные — класс животных, включающий лягушек , саламандр и червяг . Это четвероногие , но у червяг и некоторых видов саламандр либо нет конечностей, либо их конечности значительно уменьшены в размерах. Их основные кости полые, легкие, полностью окостеневшие, позвонки сцепляются друг с другом и имеют суставные отростки . Их ребра обычно короткие и могут срастаться с позвонками. Их черепа в основном широкие и короткие и часто не полностью окостеневшие. Их кожа содержит мало кератина и лишена чешуи, но содержит много слизистых желез , а у некоторых видов и ядовитых желез. Сердце земноводных имеет три камеры: два предсердия и один желудочек . У них есть мочевой пузырь , и азотистые продукты жизнедеятельности выводятся преимущественно в виде мочевины . Земноводные дышат посредством буккальной накачки — насосного действия, при котором воздух сначала всасывается в щечно-глоточную область через ноздри. Затем они закрываются, и воздух нагнетается в легкие за счет сокращения горла. [33] Они дополняют это газообменом через кожу, которую необходимо поддерживать во влажном состоянии. [34]
У лягушек тазовый пояс крепкий, а задние конечности намного длиннее и сильнее передних. На ступнях четыре или пять пальцев, а пальцы часто имеют перепонки для плавания или присоски для лазания. У лягушек большие глаза и нет хвоста. Саламандры внешне напоминают ящериц; их короткие ноги выступают в стороны, живот близко к земле или соприкасается с ней, а также длинный хвост. Цецилии внешне напоминают дождевых червей и лишены конечностей. Они зарываются с помощью зон мышечных сокращений, которые движутся вдоль тела, и плавают, покачивая телом из стороны в сторону. [35]
Рептилии — это класс животных , в который входят черепахи , туатары , ящерицы , змеи и крокодилы . Это четвероногие , но змеи и некоторые виды ящериц либо не имеют конечностей, либо их конечности значительно уменьшены в размерах. Их кости лучше окостеневшие, а скелеты прочнее, чем у земноводных. Зубы конические, в основном одинаковые по размеру. Поверхностные клетки эпидермиса преобразуются в роговые чешуйки, образующие водонепроницаемый слой. Рептилии не могут использовать кожу для дыхания, как амфибии, и имеют более эффективную дыхательную систему, втягивающую воздух в легкие за счет расширения стенок грудной клетки. Сердце напоминает сердце амфибии, но имеется перегородка, которая более полно разделяет насыщенный кислородом и лишенный кислорода кровоток. Репродуктивная система развилась для внутреннего оплодотворения, при этом копулятивный орган присутствует у большинства видов. Яйца окружены амниотической оболочкой , которая предотвращает их высыхание, и откладываются на суше, а у некоторых видов развиваются внутри . Мочевой пузырь небольшой, так как азотистые отходы выводятся в виде мочевой кислоты . [36]
Черепахи отличаются своим защитным панцирем. У них есть негибкий туловище, заключенное в роговой панцирь сверху и пластрон снизу. Они образованы из костных пластинок, внедренных в дерму, на которые наложены роговые пластинки и частично сросшиеся с ребрами и позвоночником. Шея длинная и гибкая, а голову и ноги можно втягивать внутрь панциря. Черепахи — вегетарианцы, и типичные зубы рептилий были заменены острыми роговыми пластинами. У водных видов передние ноги преобразованы в ласты. [37]
Туатары внешне напоминают ящериц, но их линии разошлись в триасовый период. Существует один современный вид — Sphenodon punctatus . Череп имеет два отверстия (фенестры) с обеих сторон, челюсти жестко прикреплены к черепу. В нижней челюсти один ряд зубов, и он помещается между двумя рядами верхней челюсти, когда животное жует. Зубы представляют собой всего лишь выступы костного материала челюсти и со временем изнашиваются. Мозг и сердце более примитивны, чем у других рептилий, легкие однокамерные и лишены бронхов . У туатары на лбу хорошо развит теменной глаз . [37]
У ящериц есть черепа только с одним окном с каждой стороны, при этом нижняя костная перекладина ниже второго окна утрачена. Это приводит к тому, что челюсти прикрепляются менее жестко, что позволяет рту открываться шире. Ящерицы в основном четвероногие, туловище удерживается над землей короткими, обращенными в сторону ногами, но некоторые виды не имеют конечностей и напоминают змей. У ящериц подвижные веки, имеются барабанные перепонки, а у некоторых видов есть центральный теменной глаз. [37]
Змеи тесно связаны с ящерицами, поскольку произошли от общей предковой линии в меловой период, и у них много общих черт. Скелет состоит из черепа, подъязычной кости, позвоночника и ребер, хотя у некоторых видов сохраняются остатки таза и задних конечностей в виде тазовых шпор . Перекладина под вторым окном также утрачена, а челюсти обладают чрезвычайной гибкостью, позволяющей змее проглатывать добычу целиком. У змей отсутствуют подвижные веки, глаза покрыты прозрачной «очковой» чешуей. У них нет барабанных перепонок, но они могут улавливать вибрации земли через кости черепа. Их раздвоенные языки используются как органы вкуса и обоняния, а у некоторых видов на голове есть сенсорные ямки, позволяющие им находить теплокровную добычу. [38]
Крокодилы — крупные водные рептилии с низкой посадкой, длинной мордой и большим количеством зубов. Голова и туловище уплощены в дорсо-вентральном направлении, хвост сжат с боков. Он раскачивается из стороны в сторону, заставляя животное плыть по воде во время плавания. Жесткая ороговевшая чешуя обеспечивает броню тела, а некоторые из них срослись с черепом. Ноздри, глаза и уши приподняты над вершиной плоской головы, что позволяет им оставаться над поверхностью воды, когда животное плывет. Клапаны закрывают ноздри и уши, когда они погружены в воду. В отличие от других рептилий, у крокодилов сердце четырехкамерное, что позволяет полностью разделить насыщенную кислородом и лишенную кислорода кровь. [39]
Птицы относятся к четвероногим , но хотя их задние конечности используются для ходьбы или прыжков, передние конечности представляют собой крылья , покрытые перьями и приспособленные для полета. Птицы эндотермичны , имеют высокую скорость обмена веществ , легкий скелет и мощную мускулатуру . Длинные кости тонкие, полые и очень легкие. Отростки воздушного мешка из легких занимают центры некоторых костей. Грудина широкая, обычно имеет киль, хвостовые позвонки срослись. Зубов нет, а узкие челюсти превращены в покрытый рогом клюв. Глаза относительно большие, особенно у ночных видов, таких как совы. У хищников они обращены вперед, а у уток – боком. [40]
Перья представляют собой выросты эпидермиса и располагаются в виде локальных полос, расходящихся по коже веером. На крыльях и хвосте расположены крупные маховые перья, контурные перья покрывают поверхность птицы, а у молодых птиц и под контурными перьями водоплавающих птиц имеется тонкий пух. Единственная кожная железа — единственная уропигиальная железа у основания хвоста. При этом выделяется маслянистый секрет, который делает перья водонепроницаемыми, когда птица прихорашивается . На ногах, ступнях и когтях имеются чешуи, а также когти на кончиках пальцев. [40]
Млекопитающие представляют собой разнообразный класс животных, в основном наземных, но некоторые из них ведут водный образ жизни, а другие развили взмахи руками или планирующий полет. В основном у них четыре конечности, но у некоторых водных млекопитающих конечности отсутствуют или конечности превращены в плавники, а передние конечности летучих мышей превращены в крылья. Ноги большинства млекопитающих расположены ниже туловища, которое находится на достаточном расстоянии от земли. Кости млекопитающих хорошо окостеневшие, а зубы, обычно дифференцированные, покрыты слоем призматической эмали . Зубы выпадают один раз ( молочные зубы ) в течение жизни животного или не выпадают вообще, как это бывает у китообразных . У млекопитающих три кости в среднем ухе и улитка во внутреннем ухе . Они покрыты волосами, а на коже имеются железы, выделяющие пот . Некоторые из этих желез специализируются на молочных железах и производят молоко для кормления детенышей. Млекопитающие дышат легкими и имеют мышечную диафрагму , отделяющую грудную клетку от брюшной полости, которая помогает им втягивать воздух в легкие. Сердце млекопитающих имеет четыре камеры, и насыщенная кислородом и дезоксигенированная кровь хранятся совершенно раздельно. Азотистые отходы выводятся преимущественно в виде мочевины. [41]
Млекопитающие относятся к амниотам , и большинство из них живородящие , рождающие живых детенышей. Исключением являются однопроходные, откладывающие яйца , утконос и ехидны Австралии . У большинства других млекопитающих есть плацента , через которую развивающийся плод получает питание, но у сумчатых эмбриональная стадия очень коротка, и незрелый детеныш рождается и попадает в сумку матери , где прикрепляется к соску и завершает свое развитие. [41]
.gif/1280px-Parasagittal_MRI_of_human_head_in_patient_with_benign_familial_macrocephaly_prior_to_brain_injury_(ANIMATED).gif)
.jpg/1280px-Violin_Scroll_(2769099541).jpg)
Люди имеют общее строение тела млекопитающих. У человека есть голова, шея, туловище (включая грудную клетку и живот ), две руки и кисти, а также две ноги и ступни.
Как правило, студенты некоторых биологических наук , парамедики , протезисты и ортопеды, физиотерапевты , эрготерапевты , медсестры , ортопеды и студенты-медики изучают общую анатомию и микроскопическую анатомию на анатомических моделях, скелетах, учебниках, диаграммах, фотографиях, лекциях и учебных пособиях и, кроме того, Студенты-медики обычно также изучают общую анатомию на основе практического опыта вскрытия и осмотра трупов . Изучению микроскопической анатомии (или гистологии ) может помочь практический опыт исследования гистологических препаратов (или препаратов) под микроскопом . [43]
Анатомия человека, физиология и биохимия являются взаимодополняющими фундаментальными медицинскими науками, которые обычно преподаются студентам-медикам на первом году обучения в медицинской школе. Анатомию человека можно преподавать регионально или системно; то есть, соответственно, изучение анатомии по областям тела, таким как голова и грудь, или изучение конкретных систем, таких как нервная или дыхательная системы. [3] Основной учебник по анатомии « Анатомия Грея» был преобразован из системного формата в региональный формат в соответствии с современными методами обучения. [44] [45] Глубокие практические знания анатомии необходимы врачам, особенно хирургам и врачам, работающим в некоторых диагностических специальностях, таких как гистопатология и радиология . [46]
Академические анатомы обычно работают в университетах, медицинских школах или учебных больницах. Они часто участвуют в преподавании анатомии и исследованиях определенных систем, органов, тканей или клеток. [46]
Беспозвоночные представляют собой широкий спектр живых организмов, начиная от простейших одноклеточных эукариот , таких как Paramecium, и заканчивая такими сложными многоклеточными животными, как осьминог , омар и стрекоза . Они составляют около 95% видов животных. По определению, ни у одного из этих существ нет позвоночника. Клетки одноклеточных простейших имеют ту же основную структуру, что и клетки многоклеточных животных, но некоторые части специализированы в эквиваленте тканей и органов. Передвижение часто обеспечивается ресничками или жгутиками или может осуществляться посредством продвижения псевдоподий , сбор пищи может осуществляться фагоцитозом , энергетические потребности могут удовлетворяться за счет фотосинтеза , а клетка может поддерживаться эндоскелетом или экзоскелетом . Некоторые простейшие могут образовывать многоклеточные колонии. [47]
Многоклеточные животные — многоклеточный организм, в котором разные группы клеток выполняют разные функции. Самыми основными типами тканей многоклеточных животных являются эпителий и соединительная ткань, которые присутствуют почти у всех беспозвоночных. Наружная поверхность эпидермиса обычно состоит из эпителиальных клеток и выделяет внеклеточный матрикс , обеспечивающий поддержку организма. Эндоскелет, происходящий из мезодермы , имеется у иглокожих , губок и некоторых головоногих моллюсков . Экзоскелеты происходят из эпидермиса и состоят из хитина у членистоногих (насекомые, пауки, клещи, креветки, крабы, омары). Карбонат кальция составляет раковины моллюсков , брахиопод и некоторых трубкообразующих многощетинковых червей , а кремнезем образует экзоскелет микроскопических диатомей и радиолярий . [48] Другие беспозвоночные могут не иметь жестких структур, но эпидермис может выделять различные поверхностные покрытия, такие как пинакодерма губок, студенистая кутикула книдарий ( полипы , морские анемоны , медузы ) и коллагеновая кутикула кольчатых червей . Наружный эпителиальный слой может включать клетки нескольких типов, включая сенсорные клетки, железистые клетки и стрекательные клетки. Также могут быть выступы в виде микроворсинок , ресничек, щетинок, шипов и бугорков . [49]
Марчелло Мальпиги , отец микроскопической анатомии, обнаружил, что у растений есть трубочки, подобные тем, которые он видел у насекомых, таких как шелкопряд. Он заметил, что при удалении на стволе кольцеобразного участка коры в тканях над кольцом возникал отек, и безошибочно интерпретировал это как рост, стимулируемый пищей, сходящей с листьев и захватываемой над кольцом. [50]
Членистоногие составляют самый крупный тип беспозвоночных в животном мире, насчитывающий более миллиона известных видов. [51]
Насекомые обладают сегментированным телом, поддерживаемым твердым внешним покровом, экзоскелетом , состоящим в основном из хитина . Сегменты тела разделены на три отдельные части: голову, грудную клетку и брюшко . [52] На голове обычно имеется пара сенсорных усиков , пара сложных глаз , от одного до трех простых глаз ( глазков ) и три набора видоизмененных придатков, образующих ротовой аппарат . Грудная клетка имеет три пары сегментированных ног , по одной паре на три сегмента, составляющих грудную клетку, и одну или две пары крыльев . Брюшко состоит из одиннадцати сегментов, некоторые из которых могут быть слиты, и в нем расположены пищеварительная , дыхательная , выделительная и репродуктивная системы. [53] Между видами существуют значительные различия и множество приспособлений к частям тела, особенно к крыльям, ногам, усикам и ротовому аппарату. [54]
Пауки , класс паукообразных, имеют четыре пары ног; тело, состоящее из двух сегментов — головогруди и брюшка . У пауков нет крыльев и усиков. У них есть ротовой аппарат, называемый хелицерами , который часто соединен с ядовитыми железами, поскольку большинство пауков ядовиты. У них есть вторая пара придатков, называемых педипальпами , прикрепленная к головогруди. Они имеют такую же сегментацию, как и ноги, и функционируют как органы вкуса и обоняния. На конце каждой педипальпы самца находится цимбий в форме ложки, который поддерживает копулятивный орган .
В 1600 году до нашей эры в древнеегипетском медицинском тексте « Папирус Эдвина Смита» описывались сердце и его сосуды, а также мозг, его мозговые оболочки и спинномозговая жидкость , а также печень , селезенка , почки , матка и мочевой пузырь . кровеносные сосуды , отходящие от сердца. [56] [57] [58] Папирус Эберса ( ок. 1550 г. до н.э. ) представляет собой «трактат о сердце», в котором сосуды несут все жидкости организма к каждому члену тела или от него. [59]
Древнегреческая анатомия и физиология претерпели большие изменения и достижения во всем мире раннего средневековья. Со временем эта медицинская практика расширилась за счет постоянно развивающегося понимания функций органов и структур организма. Были проведены феноменальные анатомические наблюдения человеческого тела, которые способствовали пониманию работы мозга, глаз, печени, репродуктивных органов и нервной системы.
Эллинистический египетский город Александрия стал трамплином для греческой анатомии и физиологии. В Александрии во времена греков располагалась не только самая большая в мире библиотека медицинских записей и книг по гуманитарным наукам, но также было домом для многих практикующих врачей и философов. Великое покровительство искусству и науке со стороны династии Птолемеев в Египте помогло поднять Александрию, еще больше соперничая с культурными и научными достижениями других греческих государств. [60]
Некоторые из наиболее ярких достижений ранней анатомии и физиологии произошли в эллинистической Александрии. [60] Двумя наиболее известными анатомами и физиологами третьего века были Герофил и Эрасистрат . Эти два врача стали пионерами вскрытия человека в медицинских исследованиях, используя трупы осужденных преступников, что считалось табу до эпохи Возрождения — Герофил был признан первым человеком, который проводил систематические вскрытия. [61] Герофил стал известен своими анатомическими работами, внесшими впечатляющий вклад во многие отрасли анатомии и многие другие аспекты медицины. [62] Некоторые из работ включали классификацию системы пульса, открытие того, что человеческие артерии имеют более толстые стенки, чем вены, и что предсердия являются частями сердца. Знания Герофила о человеческом теле внесли жизненно важный вклад в понимание мозга, глаз, печени, репродуктивных органов и нервной системы, а также в характеристику течения болезней. [61] Эрасистрат точно описал структуру мозга, включая полости и оболочки, и провел различие между его головным мозгом и мозжечком. [63] Во время своего обучения в Александрии Эрасистрат особенно занимался исследованиями кровеносной и нервной систем. Он умел различать чувствительные и двигательные нервы в человеческом теле и считал, что воздух поступает в легкие и сердце, а затем разносится по всему телу. Его различие между артериями и венами — артериями, несущими воздух через тело, а венами — кровью от сердца, было великим анатомическим открытием. Эрасистрат также был ответственным за название и описание функции надгортанника и клапанов сердца, включая трехстворчатый. [64] В третьем веке греческие врачи смогли отличить нервы от кровеносных сосудов и сухожилий [65] и понять, что нервы передают нервные импульсы. [60] Именно Герофил предположил, что повреждение двигательных нервов вызывает паралич. [61] Герофил назвал мозговые оболочки и желудочки головного мозга, оценил разделение между мозжечком и головным мозгом и признал, что мозг был «местом интеллекта», а не «холодильной камерой», как это предлагал Аристотель. [66] Герофилу также приписывают заслуги. с описанием зрительного, глазодвигательного, двигательного отделов тройничного, лицевого, преддверно-улиткового и подъязычного нервов. [67]
В третьем веке до нашей эры были достигнуты великие успехи как в пищеварительной, так и в репродуктивной системах. Герофилу удалось открыть и описать не только слюнные железы, но тонкий кишечник и печень. [67] Он показал, что матка представляет собой полый орган, описал яичники и маточные трубы. Он признал, что сперматозоиды производятся семенниками, и первым определил предстательную железу. [67]
Анатомия мышц и скелета описана в « Корпусе Гиппократа» — древнегреческом медицинском труде, написанном неизвестными авторами. [68] Аристотель описал анатомию позвоночных , основанную на вскрытии животных . Праксагор определил разницу между артериями и венами . Также в IV веке до нашей эры Герофил и Эрасистрат создали более точные анатомические описания, основанные на вивисекции преступников в Александрии в период Птолемеев . [69] [70]
Во II веке Гален из Пергама , анатом, клиницист , писатель и философ, [71] написал последний и весьма влиятельный трактат по анатомии древних времен. [72] Он обобщил существующие знания и изучал анатомию посредством препарирования животных. [71] Он был одним из первых физиологов-экспериментаторов, проводивших эксперименты по вивисекции на животных. [73] Рисунки Галена, основанные в основном на анатомии собак, стали фактически единственным учебником по анатомии на следующую тысячу лет. [74] Его работа была известна врачам эпохи Возрождения только через исламскую медицину Золотого века, пока она не была переведена с греческого где-то в 15 веке. [74]
Анатомия мало развивалась с классических времен до шестнадцатого века; как пишет историк Мари Боас: «Прогресс анатомии до шестнадцатого века был столь же загадочно медленным, сколь ее развитие после 1500 года поразительно быстро». [74] : 120–121 Между 1275 и 1326 годами анатомы Мондино де Луцци , Алессандро Ахиллини и Антонио Бенивьени в Болонье провели первые с древних времен систематические вскрытия человека. [75] [76] [77] «Анатомия» Мондино 1316 года была первым учебником по средневековому переоткрытию анатомии человека. Он описывает тело в том порядке, в котором он разбирал Мондино: начиная с живота, затем грудной клетки, затем головы и конечностей. Это был стандартный учебник анатомии следующего столетия. [74]
Леонардо да Винчи (1452–1519) обучался анатомии у Андреа дель Верроккьо . [74] Он использовал свои анатомические знания в своих произведениях искусства, сделав множество зарисовок скелетных структур, мышц и органов людей и других позвоночных животных, которые он препарировал. [74] [78]
Андреас Везалий (1514–1564), профессор анатомии Падуанского университета , считается основателем современной анатомии человека. [79] Родом из Брабанта , Везалий опубликовал в 1543 году влиятельную книгу De humani corporis Fabrica («Структура человеческого тела»), книгу большого формата в семи томах. [80] Точные и тщательно детализированные иллюстрации, часто в аллегорические позы на фоне итальянских пейзажей, как полагают, были созданы художником Яном ван Калькаром , учеником Тициана . [81]
В Англии анатомия была предметом первых публичных лекций по любой науке; они были прочитаны Компанией парикмахеров и хирургов в 16 веке, к которым в 1583 году присоединились лекции Ламлея по хирургии в Королевском колледже врачей . [82]
В США медицинские школы начали создаваться ближе к концу 18 века. Занятия по анатомии требовали постоянного потока трупов для вскрытия, а их было трудно получить. Филадельфия, Балтимор и Нью-Йорк славились похищением тел : преступники по ночам совершали набеги на кладбища, вынимая недавно похороненные трупы из гробов. [83] Похожая проблема существовала в Великобритании, где спрос на тела стал настолько велик, что для получения трупов практиковались грабежи могил и даже анатомические убийства . [84] В результате некоторые кладбища были защищены сторожевыми башнями. Эта практика была прекращена в Великобритании Законом об анатомии 1832 года, [85] [86] , в то время как в Соединенных Штатах аналогичный закон был принят после того, как врач Уильям С. Форбс из Медицинского колледжа Джефферсона был признан виновным в 1882 году в «соучастии воскресителям». в разграблении могил на Ливанском кладбище». [87]
Преподавание анатомии в Великобритании было преобразовано сэром Джоном Струзерсом , королевским профессором анатомии Абердинского университета с 1863 по 1889 год. Он был ответственным за создание системы трехлетнего «доклинического» академического преподавания наук, лежащих в основе медицина, в том числе особенно анатомия. Эта система просуществовала до реформы медицинского образования в 1993 и 2003 годах. Помимо преподавания, он собрал множество скелетов позвоночных для своего музея сравнительной анатомии , опубликовал более 70 исследовательских работ и прославился своим публичным препарированием тайского кита . [88] [89] С 1822 года Королевский колледж хирургов регулировал преподавание анатомии в медицинских школах. [90] Медицинские музеи предоставляли примеры сравнительной анатомии и часто использовались в обучении. [91] Игнац Земмельвайс исследовал послеродовую лихорадку и выяснил, как она возникает. Он заметил, что часто смертельная лихорадка чаще наблюдалась у матерей, осмотренных студентами-медиками, чем у акушерок. Студенты прошли из анатомического кабинета в больничную палату и осматривали рожениц. Земмельвейс показал, что, если стажеры мыть руки хлорной известью перед каждым клиническим обследованием, заболеваемость послеродовой лихорадкой среди матерей может значительно снизиться. [92]
До современной медицинской эры основными средствами изучения внутренних структур тела были вскрытие мертвых и осмотр , пальпация и аускультация живых. Появление микроскопии открыло понимание строительных блоков, из которых состоят живые ткани. Технические достижения в разработке ахроматических линз увеличили разрешающую способность микроскопа, и примерно в 1839 году Матиас Якоб Шлейден и Теодор Шванн определили, что клетки являются фундаментальной единицей организации всех живых существ. Исследование небольших структур включало пропускание через них света, и был изобретен микротом , позволяющий получать достаточно тонкие срезы ткани для исследования. Были разработаны методы окрашивания с использованием искусственных красителей, позволяющие различать разные типы тканей. Достижения в области гистологии и цитологии начались в конце 19 века [93] вместе с достижениями в хирургических методах, позволяющих безболезненно и безопасно удалять образцы биопсии . Изобретение электронного микроскопа значительно повысило разрешающую способность и позволило исследовать ультраструктуру клеток , органелл и других структур внутри них. Примерно в то же время, в 1950-х годах, использование дифракции рентгеновских лучей для изучения кристаллических структур белков, нуклеиновых кислот и других биологических молекул привело к возникновению новой области молекулярной анатомии . [93]
Не менее важные достижения произошли и в неинвазивных методах исследования внутренних структур тела. Рентгеновские лучи можно проходить через тело и использовать в медицинской рентгенографии и рентгеноскопии для дифференциации внутренних структур, имеющих разную степень непрозрачности. Магнитно-резонансная томография , компьютерная томография и ультразвуковая визуализация позволили исследовать внутренние структуры с беспрецедентной детализацией до степени, далеко превосходящей воображение предыдущих поколений. [6]
Анатомический портал{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)Важные открытия включали первое описание селезенки, найденное в папирусе Эдвина Смита, содержащем медицинскую информацию из Египта, датируемую еще 3000 годом до нашей эры...
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link)
В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC BY 4.0. Текст взят из книги «Анатомия и физиология Openstax», Дж. Гордон Беттс и др ., Openstax.
