Тело человека — это целостная структура человека . Оно состоит из множества различных типов клеток , которые вместе создают ткани , а затем органы и системы органов .
Внешнее тело человека состоит из головы , волос , шеи , туловища (включая грудную клетку и живот ), половых органов , рук , кистей , ног и ступней . Внутреннее тело человека включает органы, зубы , кости , мышцы , сухожилия , связки , кровеносные сосуды и кровь , лимфатические сосуды и лимфу .
Изучение человеческого тела включает анатомию , физиологию , гистологию и эмбриологию . Тело анатомически различается известными способами. Физиология фокусируется на системах и органах человеческого тела и их функциях. Многие системы и механизмы взаимодействуют для поддержания гомеостаза с безопасными уровнями таких веществ, как сахар , железо и кислород в крови.
Медицинские специалисты , физиологи, анатомы и художники изучают тело, чтобы помочь им в их работе.
Тело человека состоит из элементов, включая водород , кислород , углерод , кальций и фосфор . Эти элементы находятся в триллионах клеток и неклеточных компонентов тела.
Тело взрослого мужчины составляет около 60% от общего содержания воды в организме , что составляет около 42 литров (9,2 имп галлона; 11 галлонов США). Это состоит из около 19 литров (4,2 имп галлона; 5,0 галлонов США) внеклеточной жидкости , включая около 3,2 литров (0,70 имп галлона; 0,85 галлона США) плазмы крови и около 8,4 литров (1,8 имп галлона; 2,2 галлона США) интерстициальной жидкости , и около 23 литров (5,1 имп галлона; 6,1 галлона США) жидкости внутри клеток. [1] Содержание, кислотность и состав воды внутри и снаружи клеток тщательно поддерживаются. Основными электролитами в воде организма вне клеток являются натрий и хлорид , тогда как внутри клеток это калий и другие фосфаты . [2]
Тело содержит триллионы клеток , фундаментальную единицу жизни. В зрелом возрасте в теле насчитывается около 30 триллионов клеток и 38 триллионов бактерий, [3] [4] оценка, полученная путем суммирования числа клеток всех органов тела и типов клеток . Кожа тела также является местом обитания миллиардов комменсальных организмов, а также иммунных клеток. [5] Не все части тела состоят из клеток. Клетки находятся во внеклеточном матриксе , который состоит из белков, таких как коллаген , окруженных внеклеточной жидкостью.
Клетки в организме функционируют благодаря ДНК . ДНК находится внутри ядра клетки . Здесь части ДНК копируются и отправляются в тело клетки через РНК . [6] Затем РНК используется для создания белков , которые составляют основу клеток, их активности и их продуктов. Белки диктуют функцию клетки и экспрессию генов, клетка способна саморегулироваться за счет количества произведенных белков. [7] Однако не все клетки имеют ДНК; некоторые клетки, такие как зрелые эритроциты, теряют свое ядро по мере созревания.
Тело состоит из множества различных типов тканей , определяемых как клетки, которые выполняют специализированную функцию. [8] Изучение тканей называется гистологией и часто проводится с помощью микроскопа . Тело состоит из четырех основных типов тканей. Это выстилающие клетки ( эпителий ), соединительная ткань , нервная ткань и мышечная ткань . [9]
Клетки, выстилающие поверхности, открытые для внешнего мира или желудочно-кишечного тракта ( эпителий ) или внутренние полости ( эндотелий ), бывают различных форм и видов — от отдельных слоев плоских клеток до клеток с небольшими пульсирующими волосовидными ресничками в легких и столбчатых клеток, выстилающих желудок . Эндотелиальные клетки — это клетки, выстилающие внутренние полости, включая кровеносные сосуды и железы. Выстилающие клетки регулируют то, что может и что не может проходить через них, защищают внутренние структуры и функционируют как сенсорные поверхности. [9]
.jpg/1280px-Internal_Organs_of_the_Human_Body_from_The_Household_Physician,_1905_(6404030777).jpg)
Органы , структурированные совокупности клеток с определенной функцией, [10] в основном находятся внутри тела, за исключением кожи . Примерами являются сердце , легкие и печень . Многие органы находятся в полостях внутри тела. Эти полости включают брюшную полость (которая содержит желудок, например) и плевру , которая содержит легкие.
Сердце — это орган, расположенный в грудной полости между легкими и немного левее. Оно окружено перикардом , который удерживает его на месте в средостении и служит для защиты от тупой травмы, инфекции и помогает смазывать движение сердца через перикардиальную жидкость . [11] Сердце работает, перекачивая кровь по всему телу, позволяя транспортировать кислород , питательные вещества , отходы , гормоны и лейкоциты .
.svg/1280px-Diagram_of_the_human_heart_(cropped).svg.png)
Сердце состоит из двух предсердий и двух желудочков . Основное назначение предсердий — обеспечить непрерывный приток венозной крови к сердцу во время систолы желудочков . Это позволяет достаточному количеству крови попасть в желудочки во время систолы предсердий . Следовательно, предсердия обеспечивают сердечный выброс примерно на 75% больше, чем это было бы возможно без них. [12] Назначение желудочков — перекачивать кровь в легкие через правый желудочек и в остальную часть тела через левый желудочек. [13]
Сердце имеет систему электропроводности, которая контролирует сокращение и расслабление мышц. Она начинается в синоатриальном узле, проходя через предсердия, заставляя их перекачивать кровь в желудочки . Затем она перемещается в атриовентрикулярный узел , который немного замедляет сигнал, позволяя желудочкам наполниться кровью, прежде чем выкачать ее и начать цикл снова. [14]
Ишемическая болезнь сердца является основной причиной смерти во всем мире , составляя 16% всех случаев смерти. [15] Она вызвана накоплением бляшек в коронарных артериях, снабжающих сердце, в конечном итоге артерии могут стать настолько узкими, что недостаточное количество крови может достичь миокарда , [16] состояние, известное как инфаркт миокарда или сердечный приступ , это может вызвать сердечную недостаточность или остановку сердца и в конечном итоге смерть. [17] Факторы риска ишемической болезни сердца включают ожирение , курение , высокий уровень холестерина , высокое кровяное давление , отсутствие физических упражнений и диабет . [18] Рак может поражать сердце , хотя это чрезвычайно редко и обычно метастазирует из другой части тела, такой как легкие или грудь . Это происходит потому, что клетки сердца быстро прекращают делиться, и весь рост происходит за счет увеличения размера, а не деления клеток . [19]
Желчный пузырь — это полый грушевидный орган, расположенный сзади от нижней средней части правой доли печени . Он имеет различную форму и размер. Он хранит желчь, прежде чем она попадет в тонкую кишку через общий желчный проток , чтобы помочь перевариванию жиров . Он получает желчь из печени через пузырный проток , который соединяется с общим печеночным протоком , образуя общий желчный проток . [20]
Желчный пузырь получает кровоснабжение из пузырной артерии , которая у большинства людей выходит из правой печеночной артерии . [20]
Камни в желчном пузыре — это распространенное заболевание, при котором в желчном пузыре или желчных путях образуются один или несколько камней . У большинства людей заболевание протекает бессимптомно, но если камень блокирует желчные пути, это вызывает приступ желчного пузыря , симптомы могут включать внезапную боль в верхней правой части живота или в центре живота. Также могут возникать тошнота и рвота. Типичное лечение — удаление желчного пузыря с помощью процедуры, называемой холецистэктомией . [ 21] [22] Наличие камней в желчном пузыре является фактором риска развития рака желчного пузыря , который, хотя и встречается довольно редко, быстро приводит к летальному исходу, если не диагностируется на ранней стадии. [23]
Кровеносная система состоит из сердца и кровеносных сосудов ( артерий , вен и капилляров ). Сердце обеспечивает циркуляцию крови, которая служит «транспортной системой» для переноса кислорода , топлива, питательных веществ, отходов, иммунных клеток и сигнальных молекул (т. е. гормонов ) из одной части тела в другую. Пути кровообращения в организме человека можно разделить на два контура: легочный контур , который качает кровь в легкие для получения кислорода и освобождения от углекислого газа , и системный контур, который переносит кровь от сердца к остальным частям тела. Кровь состоит из жидкости, которая переносит клетки в кровообращении, включая некоторые, которые перемещаются из тканей в кровеносные сосуды и обратно, а также селезенку и костный мозг . [24] [25] [26]
Пищеварительная система состоит из рта, включая язык и зубы , пищевода , желудка ( желудочно-кишечного тракта , тонкого и толстого кишечника и прямой кишки ), а также печени , поджелудочной железы , желчного пузыря и слюнных желез . Она преобразует пищу в небольшие, питательные, нетоксичные молекулы для распределения и всасывания в организме. Эти молекулы принимают форму белков (которые расщепляются на аминокислоты ), жиров , витаминов и минералов (последние из которых в основном ионные, а не молекулярные). После проглатывания пища перемещается по желудочно-кишечному тракту посредством перистальтики : систематического расширения и сокращения мышц для проталкивания пищи из одной области в другую. [27] [28]
Пищеварение начинается во рту , где пища пережевывается на более мелкие кусочки для более легкого переваривания. Затем она проглатывается и перемещается через пищевод в желудок . В желудке пища смешивается с желудочными кислотами , чтобы обеспечить извлечение питательных веществ . То, что остается, называется химусом ; затем это перемещается в тонкий кишечник , который поглощает питательные вещества и воду из химуса. То, что остается, переходит в толстый кишечник , где оно высушивается, образуя фекалии ; затем они хранятся в прямой кишке , пока не будут выведены через анус . [28]
Эндокринная система состоит из основных эндокринных желез : гипофиза , щитовидной железы , надпочечников , поджелудочной железы , паращитовидных желез и половых желез , но почти все органы и ткани также вырабатывают определенные эндокринные гормоны . Эндокринные гормоны служат сигналами от одной системы организма к другой относительно огромного множества состояний, что приводит к различным изменениям функций. [29]
Иммунная система состоит из белых кровяных клеток , тимуса , лимфатических узлов и лимфатических каналов, которые также являются частью лимфатической системы . Иммунная система обеспечивает механизм для организма, позволяющий отличать собственные клетки и ткани от внешних клеток и веществ и нейтрализовать или уничтожать последние с помощью специализированных белков, таких как антитела , цитокины и толл-подобные рецепторы , среди многих других. [30]
Покровная система состоит из покрытия тела ( кожи ), включая волосы и ногти , а также другие функционально важные структуры, такие как потовые железы и сальные железы . Кожа обеспечивает сдерживание, структуру и защиту для других органов и служит основным сенсорным интерфейсом с внешним миром. [31] [32]
Лимфатическая система извлекает, транспортирует и метаболизирует лимфу, жидкость, находящуюся между клетками. Лимфатическая система похожа на кровеносную систему как по своей структуре, так и по своей самой базовой функции — переносить жидкость организма. [33]
Опорно-двигательная система состоит из скелета человека (который включает кости , связки , сухожилия , суставы и хрящи ) и прикрепленных мышц . Она дает телу основную структуру и способность к движению. В дополнение к своей структурной роли, более крупные кости в теле содержат костный мозг , место производства клеток крови. Кроме того, все кости являются основными местами хранения кальция и фосфата . Эту систему можно разделить на мышечную систему и скелетную систему . [34]
Нервная система состоит из нейронов и глиальных клеток организма , которые вместе образуют нервы , ганглии и серое вещество , которые в свою очередь образуют мозг и связанные с ним структуры. Мозг является органом мышления , эмоций, памяти и сенсорной обработки ; он обслуживает многие аспекты коммуникации и контролирует различные системы и функции. Специальные чувства состоят из зрения , слуха , вкуса и обоняния . Глаза , уши , язык и нос собирают информацию об окружающей среде тела. [35]
С точки зрения структуры нервная система обычно подразделяется на две составные части: центральную нервную систему (ЦНС), состоящую из головного и спинного мозга ; и периферическую нервную систему (ПНС), состоящую из нервов и ганглиев за пределами головного и спинного мозга. ЦНС в основном отвечает за организацию движения , обработку сенсорной информации , мышление, память, познание и другие подобные функции. [36] Остается предметом некоторых споров, вызывает ли ЦНС непосредственно сознание . [ необходима ссылка ] Периферическая нервная система (ПНС) в основном отвечает за сбор информации с помощью сенсорных нейронов и управление движениями тела с помощью двигательных нейронов . [36]
С функциональной точки зрения нервная система снова обычно делится на две составные части: соматическую нервную систему (СНС) и автономную нервную систему (АНС). СНС участвует в произвольных функциях, таких как речь и сенсорные процессы . АНС участвует в непроизвольных процессах, таких как пищеварение и регулирование кровяного давления . [37]
Нервная система подвержена множеству различных заболеваний. При эпилепсии аномальная электрическая активность мозга может вызывать судороги . При рассеянном склерозе иммунная система атакует нервные оболочки , нарушая способность нервов передавать сигналы. Боковой амиотрофический склероз (БАС), также известный как болезнь Лу Герига , является заболеванием двигательных нейронов , которое постепенно снижает подвижность у пациентов. Существует также множество других заболеваний нервной системы. [36]
Цель репродуктивной системы — воспроизводить и вскармливать потомство. Функции включают в себя производство половых клеток и гормонов. [38] Половые органы мужской репродуктивной системы и женской репродуктивной системы развиваются и созревают в период полового созревания . Эти системы включают в себя внутренние и внешние половые органы .
Женское половое созревание обычно происходит в возрасте от 9 до 13 лет и характеризуется овуляцией и менструацией ; рост вторичных половых признаков, таких как рост лобковых и подмышечных волос , рост груди , матки и влагалища , расширение бедер и увеличение роста и веса, также происходит во время полового созревания. [39] Мужское половое созревание характеризуется дальнейшим развитием пениса и яичек . [ 40]
Женские внутренние половые органы — это два яичника, их фаллопиевы трубы , матка и шейка матки . При рождении имеется около 70 000 незрелых яйцеклеток , которые дегенерируют, пока в период полового созревания их не останется около 40 000. Больше яйцеклеток не производится. Гормоны стимулируют начало менструации и текущие менструальные циклы . [39] [41] Женские внешние половые органы — это вульва ( половые губы , клитор и преддверие ). [42] [39]
Наружные половые органы мужчины включают пенис и мошонку , содержащую яички . Яичко — это гонада , половая железа, которая вырабатывает сперматозоиды . В отличие от яйцеклеток у женщин, сперматозоиды вырабатываются на протяжении всей жизни. Другими внутренними половыми органами являются придатки яичек , семявыносящие протоки и некоторые вспомогательные железы .
Заболевания, которые поражают репродуктивную систему, включают синдром поликистозных яичников , [43] ряд расстройств яичек , включая перекрут яичка , [44] [45] и ряд инфекций, передающихся половым путем, включая сифилис , ВИЧ , хламидиоз , ВПЧ и генитальные бородавки . [46] [47] Рак может поражать большинство частей репродуктивной системы, включая половой член , яички , простату , яичники , шейку матки , влагалище , маточные трубы , матку и вульву . [48]
Дыхательная система состоит из носа, носоглотки , трахеи и легких . Она переносит кислород из воздуха и выделяет углекислый газ и воду обратно в воздух. Сначала воздух втягивается через трахею в легкие, когда диафрагма надавливает вниз, что создает вакуум . Воздух ненадолго сохраняется внутри небольших мешочков, известных как альвеолы (ед. ч.: альвеолы), прежде чем выталкивается из легких, когда диафрагма снова сокращается. Каждая альвеола окружена капиллярами, несущими дезоксигенированную кровь, которая поглощает кислород из воздуха и поступает в кровоток . [49] [50]
Для того чтобы дыхательная система функционировала должным образом, необходимо как можно меньше препятствий для движения воздуха в легких. Воспаление легких и избыток слизи являются распространенными источниками затрудненного дыхания. [50] При астме дыхательная система постоянно воспалена, что приводит к хрипам или одышке . Пневмония возникает из-за инфекции альвеол и может быть вызвана туберкулезом . Эмфизема , обычно возникающая в результате курения , вызывается повреждением связей между альвеолами. [51]
.png/1280px-Urinary_System_(Female).png)
Мочевыделительная система состоит из двух почек , двух мочеточников , мочевого пузыря и уретры . Она удаляет отходы из крови через мочу, которая выводит из организма различные молекулы отходов, а также избыток ионов и воды.
Сначала почки фильтруют кровь через соответствующие нефроны , удаляя отходы, такие как мочевина , креатинин , и поддерживая правильный баланс электролитов , и превращая отходы в мочу, соединяя их с водой из крови. [52] Почки фильтруют около 150 кварт (170 литров) крови ежедневно, но большая ее часть возвращается в кровоток, и только 1-2 кварты (1-2 литра) оказываются в виде мочи. [53] Моча переносится мочеточниками из почек в мочевой пузырь .
Гладкие мышцы, выстилающие стенки мочеточника, постоянно напрягаются и расслабляются в процессе, называемом перистальтикой, чтобы вытеснять мочу из почек в мочевой пузырь. Небольшие количества мочи выделяются в мочевой пузырь каждые 10–15 секунд.
Мочевой пузырь — это полый шарообразный орган, расположенный в области таза . Он хранит мочу до тех пор, пока мозг не даст ему сигнал расслабить мочевой сфинктер и выпустить мочу в уретру, начав мочеиспускание . [54] Нормальный мочевой пузырь может комфортно удерживать до 16 унций (пол-литра) в течение 3–5 часов.
Многочисленные заболевания поражают мочевыделительную систему , включая камни в почках , которые образуются, когда материалы в моче концентрируются достаточно, чтобы сформировать твердую массу, инфекции мочевыводящих путей , которые являются инфекциями мочевыводящих путей и могут вызывать боль при мочеиспускании, частое мочеиспускание и даже смерть, если их не лечить. Почечная недостаточность возникает, когда почки не могут адекватно фильтровать отходы из крови, и может привести к смерти, если не лечить диализом или трансплантацией почки . [55] Рак может поражать мочевой пузырь , почки , уретру и мочеточники , причем последние два встречаются гораздо реже. [56]
Анатомия человека — это изучение формы и строения человеческого тела. У человеческого тела есть четыре конечности (две руки и две ноги), голова и шея , которые соединяются с туловищем . Форма тела определяется прочным скелетом из костей и хрящей , окруженным жиром ( жировой тканью ), мышцами, соединительной тканью , органами и другими структурами. Позвоночник в задней части скелета содержит гибкий позвоночный столб , который окружает спинной мозг , представляющий собой совокупность нервных волокон, соединяющих мозг с остальным телом. Нервы соединяют спинной мозг и мозг с остальным телом. Все основные кости, мышцы и нервы в теле имеют названия, за исключением анатомических вариаций, таких как сесамовидные кости и вспомогательные мышцы .
Кровяные сосуды переносят кровь по всему телу, которая движется из-за биения сердца . Венулы и вены собирают кровь с низким содержанием кислорода из тканей по всему телу. Они собираются в постепенно увеличивающиеся вены, пока не достигнут двух крупнейших вен тела, верхней и нижней полой вены , которые отводят кровь в правую сторону сердца. Отсюда кровь перекачивается в легкие , где она получает кислород и отводится обратно в левую сторону сердца. Отсюда она перекачивается в самую большую артерию тела , аорту , а затем постепенно в более мелкие артерии и артериолы, пока не достигнет тканей. Здесь кровь переходит из мелких артерий в капилляры , затем в мелкие вены, и процесс начинается снова. Кровь переносит кислород , отходы и гормоны из одного места тела в другое. Кровь фильтруется в почках и печени .
Тело состоит из ряда полостей тела , разделенных областей, в которых размещаются различные системы органов. Мозг и центральная нервная система находятся в области, защищенной от остального тела гематоэнцефалическим барьером . Легкие находятся в плевральной полости . Кишечник , печень и селезенка находятся в брюшной полости .
Рост, вес, форма и другие пропорции тела изменяются индивидуально, с возрастом и полом. Форма тела зависит от распределения костей, мышц и жировой ткани . [57]
Физиология человека — это изучение того, как функционирует человеческое тело. Это включает в себя механические, физические, биоэлектрические и биохимические функции людей в хорошем здоровье, от органов до клеток , из которых они состоят. Тело человека состоит из множества взаимодействующих систем органов. Они взаимодействуют для поддержания гомеостаза , удерживая тело в стабильном состоянии с безопасными уровнями веществ, таких как сахар и кислород в крови. [58]
Каждая система вносит вклад в гомеостаз, саму по себе, других систем и всего организма. Некоторые объединенные системы называются совместными названиями. Например, нервная система и эндокринная система работают вместе как нейроэндокринная система . Нервная система получает информацию от организма и передает ее в мозг через нервные импульсы и нейротрансмиттеры . В то же время эндокринная система выделяет гормоны, например, для регулирования кровяного давления и объема. Вместе эти системы регулируют внутреннюю среду организма, поддерживая кровоток, осанку, энергоснабжение, температуру и кислотный баланс ( pH ). [58]
Развитие человеческого тела — это процесс роста до зрелости. Процесс начинается с оплодотворения, когда яйцеклетка, выделившаяся из яичника женщины , проникает в нее сперматозоидом . Затем яйцеклетка попадает в матку , где эмбрион , а затем плод развиваются до рождения . Рост и развитие происходят после рождения и включают как физическое, так и психологическое развитие, на которое влияют генетические, гормональные, экологические и другие факторы. Развитие и рост продолжаются на протяжении всей жизни, в детстве , юности и во взрослом возрасте до старости , и называются процессом старения .
Медицинские специалисты изучают человеческое тело с помощью иллюстраций, моделей и демонстраций. Студенты-медики и стоматологи, кроме того, получают практический опыт, например, путем вскрытия трупов. Анатомия человека, физиология и биохимия являются основными медицинскими науками, которые обычно преподаются студентам-медикам на первом году обучения в медицинской школе. [59] [60] [61]
В западных обществах контексты для изображений человеческого тела включают информацию , искусство и порнографию . Информация включает как науку, так и образование, например, анатомические рисунки. Любое неоднозначное изображение, которое не вписывается в одну из этих категорий, может быть неверно истолковано, что приводит к спорам. [62] Наиболее спорные споры возникают между изобразительным искусством и эротическими изображениями, которые определяют правовое различие того, какие изображения разрешены или запрещены.
В Древней Греции Гиппократов корпус описывал анатомию скелета и мышц. [63] Врач II века Гален из Пергама собрал классические знания по анатомии в текст, который использовался на протяжении всего Средневековья. [64] В эпоху Возрождения Андреас Везалий (1514–1564) был пионером современного изучения анатомии человека путем вскрытия, написав влиятельную книгу De humani corporis fabrica . [65] [66] Анатомия продвинулась дальше с изобретением микроскопа и изучением клеточной структуры тканей и органов. [67] Современная анатомия использует такие методы, как магнитно-резонансная томография , компьютерная томография , флюороскопия и ультразвуковая визуализация, чтобы изучать тело с беспрецедентной детализацией. [68]
Изучение физиологии человека началось с Гиппократа в Древней Греции, около 420 г. до н. э., и с Аристотеля (384–322 г. до н. э.), который применил критическое мышление и акцентировал внимание на связи между структурой и функцией. Гален ( ок. 126 – ок. 199 г. ) был первым, кто использовал эксперименты для исследования функций организма. [69] Термин «физиология» был введен французским врачом Жаном Фернелем (1497–1558). В 17 веке Уильям Гарвей (1578–1657) описал кровеносную систему , став пионером в сочетании пристального наблюдения с тщательным экспериментом. [70] В 19 веке физиологические знания начали накапливаться быстрыми темпами с клеточной теорией Маттиаса Шлейдена и Теодора Шванна в 1838 году, согласно которой организмы состоят из клеток. Клод Бернар (1813–1878) создал концепцию milieu interieur (внутренней среды), которую Уолтер Кэннон (1871–1945) позже назвал регулируемой до устойчивого состояния в гомеостазе . В 20 веке физиологи Кнут Шмидт-Нильсен и Джордж Бартоломью расширили свои исследования до сравнительной физиологии и экофизиологии . [71] Совсем недавно эволюционная физиология стала отдельной субдисциплиной. [72]
{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link)
