Анато́мия человека

Анато́мия человека (от греч. ανά, aná — «вверх» и τομή, tomé «режу») — наука о происхождении и развитии, формах и строении человеческого организма. Анатомия человека изучает внешние формы и пропорции тела человека и его частей, отдельные органы, их устройство и микроскопическое строение.

Нормальная, или систематическая анатомия человека изучает строение «нормального», т.е. здорового человека, причём систематически, с разбивкой по системам органов, а затем на органы, отделы органов и ткани.

Патологическая анатомия изучает поражённые болезнью органы и ткани

Топографическая (хирургическая) анатомия изучает строение тела по областям с учётом положения органов и их взаимоотношений друг с другом, со скелетом.

Нормальная (систематическая) анатомия человека включает себя частные науки:

остеология — учение о костях,

артрология — учение о соединениях костей,

миология — учение о мышцах,

спланхнология — учение о внутренностях,

ангиология — учение о сосудах,

неврология — учение о нервной системе.

Все живое характеризуется четырьмя признаками: ростом, обменом веществ, раздра-жимостью и способностью к самовоспроизведению. Совокупность данных признаков свойст-венна только живым организмам. Осуществление этих функций будет более понятно, если сначала дать описание тканей организма, а затем функциональных систем, в деятельности которых они принимают участие (табл. 1).

Таблица 1. Строение и системы человеческого организма

Система органов	Части системы	Органы и их части	Ткани, из которых состоят органы	Функции
Опорно-двигательная	Скелет	Череп, позвоночник, грудная клетка, пояса верхних и нижних конеч-ностей, свободные конеч-ности	Костная, хрящевая, связки	Опора тела, защита. Дви-жение. Кроветворение
Мышцы	Скелетные мышцы головы, туловища, конеч-ностей. Диафрагма. Стен-ки внутренних органов	Поперечно-полосатая мы-шечная ткань. Сухожилия. Гладкая мышечная ткань	Движение тела посредством работы мышц сгибателей и разгибателей. Мимика, речь. Движение стенок внутренних органов
Кровеносная	Сердце	Четырехкамерное сердце. Околосердечная сумка	Поперечно-полосатая мы-шечная ткань. Соединительная ткань	Взаимосвязь всех органов организма. Связь с внешнем средой. Выделение через легкие, почки, кожу. Защитная (иммунитет). Регуляторная (гуморальная). Обеспечение организма питательными веществами, кислородом
Сосуды	Артерии, вены, капил-ляры, лимфатические сосуды	Гладкая мышечная ткань, эпителий, жидкая соединительная ткань - кровь

Продолжение таблицы 1

Система органов	Части системы	Органы и их части	Ткани, из которых состоят органы	Функции
Дыхатель-ная	Легкие	Левое легкое - из двух долей, правое - из трех. Два плевральных мешка	Однослойный эпителий, соединительная ткань	Проведение вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, водяного пара. Газообмен между воздухом и кровью, выделение продуктов обмена
Дыхательные пути	Нос, носоглотка, гор-тань, трахея, бронхи (левый и правый), брон-хиолы, альвеолы легких	Гладкая мышечная ткань, хрящ, мерцательный эпителий, плотная соединительная ткань
Пищевари- тельная	Пищеваритель-ные железы	Слюнные железы, желудок, печень, подже-лудочная железа, мелкие железы кишечника	Гладкая мышечная ткань, железистый эпи-телий, соедини-тельная ткань	Образование пищевари-тельных соков, ферментов, гормонов. Переваривание пи-щи
Пищеваритель-ный тракт	Рот, глотка, пищевод, желудок, тонкая кишка (двенадцатиперстная, то-щая, подвздошная), толс-тая кишка (слепая, обо-дочная, прямая), анальное отверстие	Гладкая мышечная ткань, эпителий, соединительная ткань	Переваривание, прове-дение и всасывание перева-ренной пищи. Образование каловых масс и выведение их наружу
Покровная	Кожа	Эпидермис, собст-венно кожа, подкожная жировая клетчатка	Многослойный эпителий, глад-кая мышечная ткань, соедини-тельная рыхлая и плотная ткань	Покровная, защитная, тер-морегуляционная, выдели-тельная, осязательная
Мочевыде-лительная	Почки	Две почки, мочеточ-ники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал	Гладкая мышечная ткань, эпителий, соединительная ткань	Выведение продуктов диссимиляции, сохранение постоянства внутренней среды, защита организма от самоотравления, связь организма с внешней средой, поддержание водно-солевого обмена
Половая	Женские половые органы	Внутренние (яичники, матка) и наружные половые органы	Гладкая мышечная ткань, эпителий, соединительная ткань	Образование женских половых клеток (яйцеклеток) и гормонов; развитие плода. Образование мужских поло-вых клеток (сперматозоидов) и гормонов
Мужские половые органы	Внутренние (семенники) и наружные половые органы
Эндокрин-ная	Железы	Гипофиз, эпифиз, щитовидная, надпочеч-ники, поджелудочная, половые	Железистый эпителий	Гуморальная регуляция и координация деятельности органов и организма

Продолжение таблицы 1

Система органов	Части системы	Органы и их части	Ткани, из которых состоят органы	Функции
Нервная	Центральная	Головной мозг, спинной мозг	Нервная ткань	Высшая нервная деятельность. Связь организма с внешней средой. Регуляция работы внутренних органов и поддержание постоянства внутренней среды. Осущес-твление произвольных и непроизвольных движений, условных и безусловных рефлексов
Периферическая	Соматическая нервная система, вегетативная нервная система
	Физиологические системы организма

Покровная	Костная	Мышечная	Нервная	Эндокринная
Сердечно- сосудистая	Лимфатическая	Иммунная	Дыхательная	Пищеварительная

Продолжение таблицы 1

Мочевыделительная		Репродуктивная мужская		Репродуктивная женская

Ткани. Структурной и функциональной единицей живого является клетка (рис. 1) — анатомическая основа большинства организмов, включая человека. Человек, как все живые существа, состоит из клеток, связанных между собой соединительными структурами.

Сами клетки ведут себя как живые существа, так как они выполняют такие же жизненные функции, как и многоклеточные организмы: питаются, чтобы обеспечивать свою жизнедеятельность, используют кислород для получения энергии, отвечают на определенные раздражители и обладают способностью к размножению.

Клетки делятся на прокариотические и эукариотические. Первые — это водоросли и бактерии, которые содержат генетическую информацию в одной единственной органелле, — хромосоме, а эукариотические клетки, составляющие б олее сложные организмы, такие как человеческое тело, имеют четко дифференцированное ядро, в котором находится несколько хромосом с генетическим материалом.

Рисунок 1. Строение клетки. Эндоплазматический ретикулум складчатый — структура, накапливающая и выделяющая синтезированные белки в рибосомах.

Эндоплазматический ретикулум гладкий — структура, образующая, выделяющая и переносящая жиры по всей клетке вместе с белками складчатого ретикулума.

Клетка, cellula, — это элементарная частица живого организма. Проявление свойств жизни, таких, как воспроизведение (размножение), обмен веществ и др., осуществляется на клеточном уровне и протекает при непосредственном участии белков — основных элементов клеточных структур. Каждая клетка представляет собой сложную систему, содержащую ядро и цитоплазму с включенными в нее органеллами.

Клетка является микроскопическим образованием. Величина ее от нескольких микрометров (малые лимфоциты) до 200 мкм (яйцеклетка). Форма клеток также различна. В организме человека имеются шаровидные, веретеновидные, чешуйчатые (плоские), кубические, столбчатые (призматические), звездчатые, отростчатые (древовидные) клетки. Некоторые клетки (например, нейроны) вместе с отростками достигают в длину 1,5 м и более.

Построена клетка сложно. Внешняя клеточная мембрана, или клеточная оболочка, - плазмалемма — отграничивает содержимое клетки от внеклеточной среды. Эта оболочка является полупроницаемой биологической мембраной, состоящей из наружной, промежуточной и внутренней пластинок. По своему составу клеточная оболочка представляет собой сложный липопротеиновый комплекс. Через внешнюю клеточную мембрану осуществляются транспорт веществ внутрь клетки и из нее и взаимодействие клетки с соседними клетками и межклеточным веществом.

Внутри клетки располагается ядро, nucleus (греч. karion), которое хранит генетическую информацию и участвует в синтезе белка. Обычно ядро круглое или овоидное. В плоских клетках ядро уплощенной формы, в клетках белой крови (лейкоциты) — палочковидное или бобовидное. У человека эритроциты, кровяные пластинки (тромбоциты) ядра не имеют. Ядро покрыто ядерной оболочкой, nucleolemma, представленной наружной и внутренней ядерными мембранами, между которыми находится узкое перинуклеарное пространство. Заполнено ядро нуклеоплазмой, nucleoplasma, в которой содержатся ядрышко, nucleolus, одно или два, и хроматин в виде плотных зернышек или лентовидных структур. Ядро окружено цитоплазмой, cytoplasma. В состав цитоплазмы входят гиалоплазма, органеллы и включения.

Гиалоплазма — основное вещество цитоплазмы. Это сложное бесструктурное полужидкое образование, полупрозрачное (от греч. hyalos — стекло); содержит полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты и т. д. Гиалоплазма участвует в обменных процессах клетки.

Органеллами называются постоянные части клетки, имеющие определенную структуру и выполняющие специфические функции. К органеллам относятся клеточный центр, митохондрии, комплекс Гольджи — внутренний сетчатый аппарат, эндоплазматическая (цитоплазматическая) сеть.

Клеточный центр располагается обычно возле ядра или комплекса Гольджи и содержит два плотных образования — центриоли, которые входят в состав веретена делящейся клетки и участвуют в образовании подвижных органов — жгутиков, ресничек.

Митохондрии, являющиеся энергетическими органами клетки, участвуют в процессах окисления, фосфорилирования. Они имеют овоидную форму и покрыты двуслойной митохондриальной мембраной (оболочкой), состоящей из двух слоев наружного и внутреннего. Внутренняя митохондриальная мембрана образует впячивания внутрь митохондрий в виде складок (митохондриальные гребешки) — кристы. Кристы разгора-живают содержимое митохондрии (матрикс) на ряд сообщающихся полостей.

Комплекс Гольджи (внутренний сетчатый аппарат) имеет вид пузырьков, пластин и трубочек, располагающихся возле ядра. Он синтезирует полисахариды, вступающие во взаимосвязь с белками, участвует в выведении за пределы клетки продуктов ее жизнедеятельности.

Эндоплазматическая (цитоплазматическая) сеть представлена в виде агранулярной (гладкой) и гранулярной (зернистой) эндоплазматических сетей. Первая образована преимущественно мелкими цистернами и трубочками, участвующими в обмене липидов и полисахаридов. Она имеется в клетках, секретирующих стероидные вещества. Гранулярная эндоплазматическая сеть состоит из цистерн, трубочек и пластинок, на стенках которых со стороны гиалоплазмы прилежат мелкие округлые гранулы — рибосомы, образующие в некоторых местах скопления — полирибосомы. Эта сеть участвует в синтезе белка.

В цитоплазме постоянно находятся обособленные различных веществ, которые называют включениями цитоплазмы. Они могут быть представлены белковыми, жировыми, пигментными и другими образованиями.

Клетка, являясь частью целостного многоклеточного организма, выполняет свойственные всему живому функции: поддерживает жизнь самой клетки и обеспечивает ее взаимо-отношения с внешней средой (обмен веществ). Клетки обладают также раздражимостью (двигательные реакции) и способны к размножению путем деления. Обмен веществ в клетке (внутриклеточные биохимические процессы, синтез белков, ферментов) осуществлляется за счет затраты и освобождения энергии. Движение клеток возможно при участии появляющихся и исчезающих выпячиваний (амебоидное движение свойственно лейкоцитам, лимфоцитам, макрофагам), ресничек — плазматических выростов на свободной поверхности клетки, выполняющих мерцательные движения (эпителий, покрывающий слизистую оболочку дыхательных путей), или длинного выроста жгутика, как, например, у сперматозоида. Гладкие мышечные клетки и поперечно полосатые мышечные волокна могут сокращаться, изменяя свою длину.

Развитие и рост организма происходят за счет увеличения числа клеток (размножение) и их дифференцировки. Такими постоянно обновляющимися путем размножения клетками во взрослом организме являются эпителиальные клетки (поверхностный, или покровный, эпителий), клетки соединительной ткани, крови. Некоторые клетки (например, нервные) утратили способность размножаться. Ряд клеток, в обычных условиях не размножающихся, при определенных обстоятельствах приобретают это свойство (процесс регенерации).

Деление клеток возможно двумя путями. Непрямое деление — митоз (митотический цикл, кариокинез) — состоит из нескольких этапов, во время которых клетка сложно перестраивается. Прямое (простое) деление клеток — амитоз — встречается редко и представляет собой разделение клетки и ее ядра на две части, равные или неравные величине. Особым видом деления слившихся половых клеток является мейоз (мейотический тип), при котором происходит уменьшение вдвое числа хромосом, оказавшихся в оплодотворенной клетке. При таком делении наблюдается перестройка генного аппарата клетки. Время от одного деления клетки до другого называют ее жизненным циклом. Клетки входят в состав тканей.

Лизосомы — органеллы, ответственные за переваривание веществ, поступающих в цитоплазму.

Рибосомы — органеллы, синтезирующие белки из молекул аминокислот.

Клеточная или цитоплазматическая оболочка — полупроницаемая структура, окружающая клетку. Обеспечивает связь клетки с внеклеточной средой.

Цитоплазма — вещество, заполняющее всю клетку и содержащее все клеточные тельца, включая ядро.

Микроворсинки — складки и выпуклости цитоплазматической оболочки, обеспечивающие прохождение веществ через нее.

Центросома — участвует в митозе или делении клеток.

Центриоли — центральные части центросомы.

Вакуоли — маленькие пузырьки в цитоплазме, заполненные клеточной жидкостью.

Ядро — один из основополагающих компонентов клетки, так как ядро является носителем наследственных признаков и влияет на размножение и передачу биологической наследст-венности.

Ядерная оболочка — пористая оболочка, регулирующая проход веществ между ядром и цитоплазмой.

Ядрышки — сферические органеллы ядра, участвующие в образовании рибосом.

Внутриклеточные нити — органеллы, содержащиеся в цитоплазме.

Митохондрии — органеллы, принимающие участие в большом числе химических реакций, таких как клеточное дыхание.

Комплексы специализированных клеток, характеризующиеся общностью происхождения и сходством как структуры, так и выполняемых функций, называются тканью. Различают четыре основных типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

Эпителиальная тканьпокрывает поверхность тела и полости различных трактов и протоков, за исключением сердца, кровеносных сосудов и некоторых полостей. Кроме того, практически все железистые клетки — эпителиального происхождения. Слои эпителиальных клеток на поверхности кожи защищают тело от инфекций и внешних повреждений. Клетки, выстилающие пищеварительный тракт от рта до анального отверстия, обладают несколькими функциями: они секретируют пищеварительные ферменты, слизь и гормоны; всасывают воду и продукты пищеварения. Эпителиальные клетки, выстилающие дыхательную систему, секретируют слизь и удаляют ее из легких вместе с задерживаемой ею пылью и другими инородными частицами. В мочевой системе эпителиальные клетки осуществляют выделение и реабсорбцию (обратное всасывание) различных веществ в почках, а также выстилают протоки, по которым моча выводится из организма. Производными эпителиальных клеток являются половые клетки человека — яйцеклетки и сперматозоиды, а весь путь, который они проходят от яичников или семенников (мочеполовой тракт), покрыт специальными эпителиальными клетками, секретирующими ряд веществ, необходимых для существования яйцеклетки или сперматозоида.

Соединительная ткань,или ткани внутренней среды, представлена разнообразной по структуре и функциям группой тканей, которые располагаются внутри организма и не граничат ни с внешней средой, ни с полостями органов. Соединительная ткань защищает, изолирует и поддерживает части тела, а также выполняет транспортную функцию внутри организма (кровь). Например, ребра защищают органы грудной клетки, жир служит прекрасным изолятором, позвоночник поддерживает голову и туловище, кровь переносит питательные вещества, газы, гормоны и продукты обмена. Во всех случаях соединительная ткань характеризуется большим количеством межклеточного вещества. Выделяют следую-щие подтипы соединительной ткани: рыхлую, жировую, фиброзную, эластическую, лимфоид-ную, хрящевую, костную, а также кровь.

Рыхлая и жировая. Рыхлая соединительная ткань имеет сеть из эластичных и упругих (коллагеновых) волокон, расположенных в вязком межклеточном веществе. Эта ткань окру-жает все кровеносные сосуды и большинство органов, а также подстилает эпителий кожи. Рыхлая соединительная ткань, содержащая большое количество жировых клеток, называется жировой тканью; она служит местом запасания жира и источником образования воды. Некоторые части тела более, чем другие, способны накапливать жир, например под кожей или в сальнике. Рыхлая ткань содержит и другие клетки — макрофаги и фибробласты. Макрофаги фагоцитируют и переваривают микроорганизмы, разрушившиеся клетки тканей, чужеродные белки и старые клетки крови; их функцию можно назвать санитарной. Фибробласты ответственны главным образом за образование волокон в соединительной ткани.

Фиброзная и эластическая. Там, где необходим упругий, эластичный и прочный материал (например, для присоединения мышцы к кости или для того, чтобы удержать вместе две соприкасающиеся кости), мы, как правило, обнаруживаем фиброзную соединительную ткань. Из этой ткани построены сухожилия мышц и связки суставов, и представлена она почти исключительно коллагеновыми волокнами и фибробластами. Однако там, где нужен мягкий, но эластичный и крепкий материал, например в т.н. желтых связках — плотных перепонках между дугами соседних позвонков, мы обнаруживаем эластическую соединительную ткань, состоящую в основном из эластических волокон с добавлением коллагеновых волокон и фибробластов.

Лимфоидная ткань будет рассмотрена при описании системы кровообращения.

Хрящевая. Соединительная ткань с плотным межклеточным веществом представлена либо хрящом, либо костью. Хрящ обеспечивает прочную, но гибкую основу органов. Наружное ухо, нос и носовая перегородка, гортань и трахея имеют хрящевой скелет. Основная функция этих хрящей состоит в поддержании формы различных структур. Хрящевые кольца трахеи препятствуют его спадению и обеспечивают продвижение воздуха в легкие. Хрящи между позвонками делают их подвижными относительно друг друга.

Костная. Кость представляет собой соединительную ткань, межклеточное вещество кото-рой состоит из органического материала (оссеина) и неорганических солей, главным образом фосфатов кальция и магния. В ней всегда присутствуют специализированные костные клетки — остеоциты (видоизмененные фибробласты), рассеянные в межклеточном веществе. В отличие от хряща кость пронизана большим количеством кровеносных сосудов и некоторым числом нервов. С внешней стороны она покрыта надкостницей (периостом). Надкостница является источником клеток-предшественников остеоцитов, и восстановление целости кости — одна из ее основных функций. Рост костей конечностей в длину в детском и юношеском возрасте происходит в т.н. эпифизарных (расположенных в суставных концах кости) пластин-ках. Эти пластинки исчезают, когда рост кости в длину прекращается. Если рост прекра-щается рано, образуются короткие кости карлика; если же рост продолжается дольше обыч-ного или происходит очень быстро, получаются длинные кости гиганта. Скорость роста в эпифизарных пластинках и кости в целом контролируется гипофизарным гормоном роста.

Кровь — это соединительная ткань с жидким межклеточным веществом, плазмой, состав-ляющей немногим более половины общего объема крови. Плазма содержит белок фибрино-ген, который при соприкосновении с воздухом или при повреждении кровеносного сосуда образует в присутствии кальция и факторов свертывания крови фибриновый сгусток, состоящий из нитей фибрина. Прозрачная желтоватая жидкость, остающаяся после образова-ния сгустка, называется сывороткой. В плазме находятся различные белки (в т.ч. антитела), продукты метаболизма, питательные вещества (глюкоза, аминокислоты, жиры), газы (кисло-род, углекислый газ и азот), разнообразные соли и гормоны.

В красных кровяных клетках (эритроцитах) содержится гемоглобин — железосодержащее соединение, имеющее высокое сродство к кислороду. Основная часть кислорода переносится зрелыми эритроцитами, которые из-за отсутствия у них ядра живут недолго — от одного до четырех месяцев. Они образуются из ядерных клеток костного мозга, а разрушаются, как правило, в селезенке. В 1 мм³ крови женщины около 4 500 000 эритроцитов, мужчины — 5 000 000. Миллиарды эритроцитов ежедневно заменяются новыми. У обитателей высокогор-ных районов содержание эритроцитов в крови повышено как адаптация к меньшей концентрации в атмосфере кислорода. Число эритроцитов или количество гемоглобина в крови снижено при анемии.

Белые кровяные клетки (лейкоциты) лишены гемоглобина. В 1 мм³ крови в среднем содер-жится примерно 7000 белых клеток, т.е. на одну белую клетку приходится около 700 красных клеток. Белые клетки разделяют на агранулоциты (лимфоциты и моноциты) и гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы и базофилы). Лимфоцитам (20% всех белых клеток) принадлежит решающая роль в образовании антител и других защитных реакциях. Нейтрофилы (70%) содержат в цитоплазме ферменты, разрушающие бактерии, поэтому их скопления обнаружи-ваются в тех участках тела, где локализуется инфекция. Функции эозинофилов (3%), моно-цитов (6%) и базофилов (1%) тоже в основном носят защитный характер. В норме эритроциты находятся только внутри кровеносных сосудов, но лейкоциты могут покидать кровяное русло и возвращаться в него. Продолжительность жизни белых клеток — от одного дня до несколь-ких недель.

Образование кровяных клеток (гемопоэз) — сложный процесс. Все клетки крови, а также тромбоциты происходят из стволовых клеток костного мозга.

Красный цвет крови определяется наличием в эритроцитах красного пигмента гемо-глобина. В артериях, по которым кровь, поступившая в сердце из легких, переносится к тканям организма, гемоглобин насыщен кислородом и окрашен в ярко-красный цвет; в венах, по которым кровь притекает от тканей к сердцу, гемоглобин практически лишен кислорода и темнее по цвету.

Кровь — довольно вязкая жидкость, причем вязкость ее определяется содержанием эрит-роцитов и растворенных белков. От вязкости крови зависят в значительной мере скорость, с которой кровь протекает через артерии (полуупругие структуры), и кровяное давление. Текучесть крови определяется также ее плотностью и характером движения различных типов клеток. Лейкоциты, например, движутся поодиночке, в непосредственной близости к стенкам кровеносных сосудов; эритроциты могут перемещаться как по отдельности, так и группами наподобие уложенных в стопку монет, создавая аксиальный, т.е. концентрирующийся в центре сосуда, поток.

Объем крови взрослого мужчины составляет примерно 75 мл на килограмм веса тела; у взрослой женщины этот показатель равен примерно 66 мл. Соответственно общий объем крови у взрослого мужчины — в среднем около 5 л; более половины объема составляет плазма, а остальная часть приходится в основном на эритроциты.

Функции крови.Примитивные многоклеточные организмы (губки, актинии, медузы) живут в море, и «кровью» для них является морская вода. Вода омывает их со всех сторон и свободно проникает в ткани, доставляя питательные вещества и унося продукты метаболизма. Высшие организмы не могут обеспечить свою жизнедеятельность таким простым способом. Их тело состоит из миллиардов клеток, многие из которых объединены в ткани, состав-ляющие сложные органы и органные системы. У рыб, например, хотя они и живут в воде, не все клетки находятся настолько близко к поверхности тела, чтобы вода обеспечивала эффективную доставку питательных веществ и удаление конечных продуктов метаболизма. Еще сложнее дело обстоит с наземными животными, вовсе не омываемыми водой. Ясно, что у них должна была возникнуть собственная жидкая ткань внутренней среды — кровь, а также распределительная система (сердце, артерии, вены и сеть капилляров), обеспечивающая кровоснабжение каждой клетки. Функции крови значительно сложнее, чем просто транспорт питательных веществ и отходов метаболизма. С кровью переносятся также гормоны, контролирующие множество жизненно важных процессов; кровь регулирует температуру тела и защищает организм от повреждений и инфекций в любой его части.

Транспортная функция. С кровью и кровоснабжением тесно связаны практически все процессы, имеющие отношение к пищеварению и дыханию — двум функциям организма, без которых жизнь невозможна. Связь с дыханием выражается в том, что кровь обеспечивает газообмен в легких и транспорт соответствующих газов: кислорода — от легких в ткани, диоксида углерода (углекислого газа) — от тканей к легким. Транспорт питательных веществ начинается от капилляров тонкого кишечника; здесь кровь захватывает их из пищевари-тельного тракта и переносит во все органы и ткани, начиная с печени, где происходит модификация питательных веществ (глюкозы, аминокислот, жирных кислот), причем клетки печени регулируют их уровень в крови в зависимости от потребностей организма (тканевого метаболизма). Переход транспортируемых веществ из крови в ткани осуществляется в ткане-вых капиллярах; одновременно в кровь из тканей поступают конечные продукты, которые далее выводятся через почки с мочой (например, мочевина и мочевая кислота). Кровь переносит также продукты секреции эндокринных желез — гормоны — и тем самым обеспе-чивает связь между различными органами и координацию их деятельности.

Мышечная ткань.Мышцы обеспечивают передвижение организма в пространстве, его позу и сократительную активность внутренних органов. Способность к сокращению, в какой-то степени присущая всем клеткам, в мышечных клетках развита наиболее сильно. Выделяют три типа мышц: скелетные (поперечнополосатые, или произвольные), гладкие (висцеральные, или непроизвольные) и сердечную.

Скелетные мышцы. Клетки скелетных мышц представляют собой длинные трубчатые структуры, число ядер в них может доходить до нескольких сотен. Их основными структур-ными и функциональными элементами являются мышечные волокна (миофибриллы), имеющие поперечную исчерченность. Скелетные мышцы стимулируются нервами (конце-выми пластинками двигательных нервов); они реагируют быстро и контролируются в основ-ном произвольно. Например, под произвольным контролем находятся мышцы конечностей, тогда как диафрагма зависит от него лишь опосредованно.

Гладкие мышцы состоят из веретенообразных одноядерных клеток с фибриллами, лишен-ными поперечных полос. Эти мышцы действуют медленно и сокращаются непроизвольно. Они выстилают стенки внутренних органов (кроме сердца). Благодаря их синхронному дейст-вию пища проталкивается через пищеварительную систему, моча выводится из организма, регулируются кровоток и кровяное давление, яйцеклетка и сперма продвигаются по соответствующим каналам.

Сердечная мышца образует мышечную ткань миокарда (среднего слоя сердца) и построена из клеток, сократительные фибриллы которых имеют поперечную исчерченность. Она сокра-щается автоматически и непроизвольно, подобно гладким мышцам.

Таблица 2. Ткани человеческого организма

Продолжение таблицы 2

Нервная тканьхарактеризуется максимальным развитием таких свойств, как раздра-жимость и проводимость. Раздражимость — способность реагировать на физические (тепло, холод, свет, звук, прикосновение) и химические (вкус, запах) стимулы (раздражители). Про-водимость — способность передавать возникший в результате раздражения импульс (нервный импульс). Элементом, воспринимающим раздражение и проводящим нервный им-пульс, является нервная клетка (нейрон). Нейрон состоит из тела клетки, содержащего ядро, и отростков — дендритов и аксона. Каждый нейрон может иметь много дендритов, но только один аксон, у которого бывает, однако, несколько ветвей. Дендриты, воспринимая стимул от разных участков мозга или с периферии, передают нервный импульс на тело нейрона. От тела клетки нервный импульс проводится по одиночному отростку — аксону — к другим нейро-нам или эффекторным органам. Аксон одной клетки может контактировать либо с дендритами, либо с аксоном или телами других нейронов, либо с мышечными или железистыми клетками; эти специализированные контакты называются синапсами. Аксон, отходящий от тела клетки, покрыт оболочкой, которую образуют специализированные (шванновские) клетки; покрытый оболочкой аксон называют нервным волокном. Пучки нервных волокон составляют нервы. Они покрыты общей соединительнотканной оболочкой, в которую по всей длине вкраплены эластические и неэластические волокна и фибробласты (рыхлая соединительная ткань).

В головном и спинном мозгу присутствует еще один тип специализированных клеток — клетки нейроглии. Это вспомогательные клетки, содержащиеся в мозгу в очень большом количестве. Их отростки оплетают нервные волокна и служат для них опорой, а также, по-видимому, и изоляторами. Кроме того, они имеют секреторную, трофическую и защитную функции. В отличие от нейронов клетки нейроглии способны к делению.

Из тканей построены органы. Орган — это часть тела, имеющая определенную форму, отличающаяся особой для этого органа конструкцией, занимающая определенное место в организме и выполняющая характерную функцию. В образовании каждого органа участвуют различные ткани, но одна из них является главной — ведущей, рабочей. Для мозга это нервная ткань, для мышц — мышечная, для желез — эпителиальная. Другие ткани, присутствующие в органе, выполняют вспомогательную функцию. Так, эпителиальная ткань выстилает слизистые оболочки органов пищеварительной, дыхательной систем и мочеполового аппарата; соединительная ткань осуществляет опорную, трофическую функции, образует соединительнотканный остов органа, его строму, мышечная ткань участвует в образовании стенок полых органов.

Выделяют системы и аппараты органов. Систему органов составляют органы, выполняющие единую функцию и имеющие общее происхождение и общий план строения (пищеварительная система, дыхательная система, мочевая, половая, сердечно-сосудистая, лимфатическая и др.). Так, пищеварительная система имеет вид трубки с расширениями или сужениями в определенных местах, развивается из первичной кишки (эпителиальный покров и железы) и выполняет функцию пищеварения. Печень, поджелудочная железа, большие слюнные железы являются выростами эпителия пищеварительной трубки. Аппараты органов представляют собой органы, которые связаны единой функцией, однако имеют разное строение и происхождение (опорно-двигательный, мочеполовой, эндокринный).

Системы и аппараты органов образуют целостный человеческий организм.

Из тканей построены органы. Орган — это часть тела, имеющая определенную форму, отличающаяся особой для этого органа конструкцией, занимающая определенное место в организме и выполняющая характерную функцию. В образовании каждого органа участвуют различные ткани, но одна из них является главной — ведущей, рабочей. Для мозга это нервная ткань, для мышц — мышечная, для желез — эпителиальная. Другие ткани, присутствующие в органе, выполняют вспомогательную функцию. Так, эпителиальная ткань выстилает слизистые оболочки органов пищеварительной, дыхательной систем и мочеполового аппарата; соединительная ткань осуществляет опорную, трофическую функции, образует соединительнотканный остов органа, его строму, мышечная ткань участвует в образовании стенок полых органов.

Выделяют системы и аппараты органов. Систему органов составляют органы, выполняющие единую функцию и имеющие общее происхождение и общий план строения (пищеварительная система, дыхательная система, мочевая, половая, сердечно-сосудистая, лимфатическая и др.). Так, пищеварительная система имеет вид трубки с расширениями или сужениями в определенных местах, развивается из первичной кишки (эпителиальный покров и железы) и выполняет функцию пищеварения. Печень, поджелудочная железа, большие слюнные железы являются выростами эпителия пищеварительной трубки. Аппараты органов представляют собой органы, которые связаны единой функцией, однако имеют разное строение и происхождение (опорно-двигательный, мочеполовой, эндокринный).

Системы и аппараты органов образуют целостный человеческий организм.

Развитие человеческого организма.

Для понимания особенностей строения тела человека необходимо познакомиться с основными ранними стадиями развития человеческого организма. Объединение (слияние) яйцеклетки (овоцит) и сперматозоида (спермий), т.е. оплодотворение, чаще всего происходит в просвете маточной трубы. Слившиеся половые клетки получили название зиготы. Зигота (одноклеточный зародыш) обладает всеми свойствами обеих половых клеток. С этого момента начинается развитие нового — дочернего — организма.

Первая неделя развития зародыша — это период дробления зиготы на дочерние клетки (дробление полное, но неравномерное). Дробясь, зародыш одновременно продвигается по маточной трубе в сторону полости матки. Это продолжается 3 — 4 дня, в течение которых зародыш превращается в комочек клеток — бластулу. Образуются крупные темные и мелкие светлые клетки — бластомеры. В последующие дни зародыш продолжает дробиться уже в полости матки. В конце 1-й недели происходит четкое разделение клеток зародыша на поверхностный слой, представленный мелкими светлыми клетками (трофобласт), и внутренний — скопление крупных темных клеток, образующих зачаток зародыша — эмбриобласт (зародышевый узелок). Между поверхностным слоем — трофобластом — и зародышевым узелком скапливается небольшое количество жидкости.

К концу 1-й недели развития (6—7-й день беременности) зародыш внедряется в слизистую оболочку матки. Поверхностные клетки зародыша, образующие пузырек — трофобласт (от греч. trophe — питание, trophicus — трофический, питающий), выделяют фермент, разрыхляющий поверхностный слой слизистой оболочки матки. Последняя уже подготовлена к внедрению в нее зародыша. К моменту овуляции (выделение яйцеклетки из яичника) слизистая оболочка матки становится в 3—4 раза толще (до 8 мм). В ней разрастаются маточные железы и сосуды. Трофобласт образует многочисленные выросты — ворсинки, что увеличивает его поверхность соприкосновения с тканями слизистой оболочки матки, и превращается в питательную оболочку зародыша, которая получила название ворсинчатой оболочки (хорион). Вначале хорион имеет ворсинки со всех сторон, затем эти ворсинки сохраняются только на стороне, обращенной к стенке матки. В этом месте из хориона и прилежащей к нему слизистой оболочки матки развивается новый орган — плацента (детское место). Плацента — это орган, который связывает материнский организм с зародышем и обеспечивает питание последнего.

Вторая неделя жизни зародыша — это стадия, когда клетки эмбриобласта разделяются на два слоя, из которых образуется два пузырька. Из наружного слоя клеток, прилежащих к трофобласту, образуется эктобластический (амниотический) пузырек, заполненный амниотической жидкостью.

Из внутреннего слоя клеток зародышевого узелка формируется эндобластический (желточный) пузырек. Закладка («»“тело”) зародыша находится там, где амниотический пузырек соприкасается с желточным. В этот период зародыш представляет собой двухслойный щиток, состоящий из двух листков: наружного зародышевого (эктодерма) и внутреннего зародышевого (энтодерма). Эктодерма обращена в сторону амниотического пузырька, а энтодерма прилежит к желточному пузырьку. На этой стадии можно определить поверхности зародыша: дорсальная поверхность прилежит к амниотическому пузырьку, а вентральная — к желточному. Полость трофобласта вокруг амниотического и желточного пузырьков рыхло заполнена тяжами клеток внезародышевой мезенхимы. К концу 2-й недели длина зародыша составляет всего 1,5 мм. В этот период зародышевый щиток в своей задней (каудальной) части утолщается — начинают развиваться осевые органы.

Третья неделя жизни зародыша является периодом образования трехслойного щитка (зародыша). Клетки наружной эктодермальной пластинки зародышевого щитка смещаются к заднему его концу, в результате чего образуется валик, вытянутый в направлении оси зародыша. Этот клеточный тяж получил название первичной полоски. В головной (передней) части первичной полоски клетки растут и размножаются быстрее, в результате чего образуется небольшое возвышение — первичный узелок (узелок Гензена). Первичная полоска определяет двустороннюю симметрию тела зародыша, т.е. его правую и левую стороны; первичный узел указывает на краниальный (головной) конец тела зародыша. В результате быстрого роста первичной полоски и первичного узелка, клетки которых прорастают в стороны между эктодермой и энтодермой, образуется средний зародышевый листок — мезодерма. Его клетки разрастаются за пределы зародышевого щитка. Клетки мезодермы, расположенные между листками щитка, называются внутризародышевой мезодермой, а выселившиеся за его пределы — внезародышевой мезодермой.

Часть клеток мезодермы в пределах первичного узелка особенно активно растет вперед, образуя головной (хордальный) отросток. Этот отросток проникает между наружным и внутренним листками от головного до хвостового конца зародыша — формируется клеточный тяж — спинная струна (хорда). Головная (краниальная) часть зародыша растет быстрее, чем хвостовая (каудальная). Последняя вместе с областью первичного бугорка как бы отступает назад. В конце 3-й недели развития кпереди от первичного бугорка в наружном зародышевом листке выделяется полоска активно растущих клеток — нервная пластинка, которая вскоре прогибается, образуя продольную бороздку — нервную бороздку. По мере углубления бороздки ее края утолщаются, сближаются и срастаются друг с другом, замыкая нервную бороздку в нервную трубку. В дальнейшем из нервной трубки развивается вся нервная система. Эктодерма смыкается над образовавшейся нервной трубкой и теряет с ней связь.

В этот же период из задней части внутренней (энтодермальной) пластинки зародышевого щитка во внезародышевую мезенхиму (в так называемую амниотическую ножку) проникает пальцевидный вырост — аллантоис, который у человека определенных функций не выполняет. По ходу аллантоиса от зародыша через амниотическую ножку к ворсинкам хориона прорастают кровеносные пупочные (плацентарные) сосуды. Содержащий кровеносные сосуды тяж, соединяющий зародыш с внезародышевыми оболочками, образует брюшной стебелек. Таким образом, к концу 3-й недели зародыш человека имеет вид трехслойной пластинки, или трехслойного щитка.

Таблица 3. Периоды развития человека

Продолжение таблицы 3

В области наружного зародышевого листка видна нервная трубка, а глубже — спинная струна, т.е. появляются осевые органы зародыша человека. В этот же период в результате обрастания мезенхимой амниотического и желточного пузырьков формируются амнион и желточный мешок.

Четвертая неделя жизни зародыша — период, когда зародыш, имеющий вид трехслойного щитка, начинает изгибаться в поперечном и продольном направлениях. Зародышевый щиток становится выпуклым, а его края отграничиваются от амниона глубокой бороздой — туловищной складкой. В результате желточный пузырек подразделяется на две части. Изогнувшийся энтодермальный листок зародышевого щитка образует в теле зародыша трубку — первичную кишку, замкнутую в переднем и заднем отделах. К наружи от туловищной складки (вне зародыша) остается желточный мешок, сообщающийся с первичной кишкой через широкое отверстие.

Первичная кишка спереди закрыта ротоглоточной перепонкой (мембраной), которая отделяет просвет кишки от выпячивания в этом месте эктодермы, получившего название ротовой бухты (ямки). Сзади первичная кишка закрыта клоакальной (заднепроходной) перепонкой (мембраной), отделяющей заднюю часть кишки от впячивания эктодермы — клоакальной (заднепроходной) бухты (ямки). В дальнейшем ротоглоточная мембрана прорывается, в результате чего передний отдел кишки сообщается с ротовой бухтой. Из последней путем сложных превращений формируются полость рта и полость носа. Прорыв клоакальной перепонки происходит гораздо позже — на III мес (лунный месяц равен 28 дням) внутриутробного развития.

В результате обособления и изгибания тело зародыша оказывается окруженным содержимым амниона — амниотической жидкостью, которая выполняет роль защитной среды, предохраняющей зародыш от повреждений, в первую очередь механических (сотрясения). Желточный мешок отстает в росте и на II мес внутриутробного развития имеет вид небольшого мешочка, а затем полностью редуцируется. Брюшной стебелек удлиняется, становится относительно тонким и в дальнейшем получает название пупочного канатика.

Начавшаяся в конце 3-й недели развития зародыша дифференцировка его мезодермы продолжается в течение 4-й недели. Дорсальная часть мезодермы, расположенная по бокам от хорды, образует парные выступы — сомиты. Сомиты сегментируются, т.е. делятся на метамерно расположенные участки. Поэтому дорсальную часть мезодермы называют сегментированной. Сегментация сомитов происходит постепенно в направлении спереди назад. На 20-й день развития образуется 3-я пара сомитов, к 30-му дню их уже 30, а на 35-й день — 43-44 пары. Вентральная часть мезодермы на сегменты не подразделена, а представлена с каждой стороны двумя пластинками (несегментированная часть мезодермы). Медиальная (висцеральная) пластинка прилежит к энтодерме (первичной кишке) и называется спланхноплеврой. Латеральная (наружная) пластинка прилежит к стенке тела зародыша, к эктодерме, и получила название соматоплевры. Из спланхно- и соматоплевры развивается эпителиальный покров серозных оболочек (мезотелий), а выселяющиеся из них клетки между зародышевыми листками дают начало мезенхиме, из которой образуются собственная пластинка серозных оболочек и подсерозная основа. Мезенхима спланхноплевры идет также на построение всех слоев пищеварительной трубки, кроме эпителия, который формируется из энтодермы. Энтодерма дает начало железам пищевода, желудка, кишки, а также печени с желчевыводящими путями, железистой ткани поджелудочной железы и эпителиальному покрову и железам органов дыхания. Пространство между пластинками несегментированной части мезодермы превращается в полость тела зародыша, которая в организме человека подразделяется на брюшинную, плевральную и перикардиальную полости.

Мезодерма на границе между сомитами и спланхноплеврой образует нефротомы (сегментарные ножки), из которых развиваются канальцы первичной почки. Дорсальная часть мезодермы — сомиты — образует три зачатка. Вентромедиальный участок сомита — склеротом — идет на построение скелетогенной ткани, дающей начало костям и хрящам осевого скелета. Латеральнее его лежит миотом, из которого развивается исчерченная скелетная мускулатура. Еще латеральнее, в дорсолатеральной части сомита, находится особый участок — дерматом, из ткани которого образуется соединительнотканная основа кожи — дерма.

На 4-й неделе из эктодермы формируются зачатки уха (вначале слуховые ямки, затем слуховые пузырьки) и глаза (будущие хрусталики над возникающими из боковых выпячиваний головного мозга глазными пузырями). В это же время преобразовываются висцеральные отделы головы, группирующиеся вокруг ротовой бухты, которую спереди охватывают лобный и верхнечелюстной отростки. Каудальнее последних видны контуры нижнечелюстной и гиоидной (подъязычной) висцеральных дуг.

На передней поверхности туловища зародыша выделяются сердечный, а за ним печеночный бугры. Углубление между этими буграми указывает на место образования поперечной перегородки (septum transversum), одного из зачатков диафрагмы.

Каудальнее печеночного выступа находится брюшной стебелек, включающий крупные кровеносные сосуды и соединяющий эмбрион с внезародышевыми оболочками (пупочный канатик).

Период с 5-й по 8-ю неделю жизни эмбриона — это период развития органов (органогенез) и тканей (гистогенез). Это период раннего развития сердца, легких, усложнения строения кишечной трубки, формирования висцеральных и жаберных дуг, образования капсул органов чувств; нервная трубка полностью замыкается и расширяется в головном конце (будущий головной мозг). В возрасте около 31—32 дней (5-я неделя, длина зародыша 7,5 см) появляются плавниковоподобные зачатки (почки) рук (на уровне нижних шейных и I грудного сегментов тела), а к 40-му дню — зачатки ног (на уровне нижних поясничных и верхних крестцовых сегментов).

На 6-й неделе заметны закладки наружного уха, с конца 6—7-й недели — пальцев рук, а затем ног (рис. 12).

К концу 7-й недели начинают формироваться веки, благодаря этому глаза обрисовываются более четко.

На 8-й неделе заканчивается закладка органов зародыша.

С 9-й недели, т. е. с начала III мес, зародыш принимает вид человека и называется плодом. На Х мес плод рождается.

Начиная с III мес и в течение всего плодного периода происходят рост и дальнейшее развитие образовавшихся органов и частей тела. В это же время начинается дифференцировка наружных половых органов. Закладываются ногти на пальцах, с конца V мес становятся заметными брови и ресницы. На VII мес открываются веки. С этого времени начинает накапливаться жир в подкожной клетчатке.

После рождения ребенка его организм растет и развивается до 20-23 лет. Процесс развития подразделяют на четыре периода: 1) грудной, в течение которого ребенок питается высокоцен-ным продуктом — молоком матери, содержащим все необходимые вещества для развития; 2) ясельный — от одного года до трех лет; 3) дошкольный — от трех до семи лет; 4) школьный — от семи до 17 лет — период формирования основных физических, умственных и нравственных качеств человека.

Типы телосложения.Независимо от половых различий люди разделяются по конституциональным типам. Выделяют три основных типа телосложения (или соматотипа): мезоморфный, брахиморфный и долихоморфный. К мезоморфному типу телосложения относятся люди, чьи анатомические пропорции приближаются к средним параметрам нормы (их называют также нормостениками). К брахиморфному типу относятся люди обычно невысокого роста, у которых преобладают передне-задние размеры (гиперстеники). Они отличаются круглой головой, большим животом, относительно слабыми руками и ногами. Люди, относящиеся, к третьему - долихоморфному типу, отличаются стройностью, легкостью, относительно более длинными конечностями, слабо развитыми мышцами и тонкими костями. Подкожный жировой слой почти отсутствует.