Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow География arrow НЕРВНАЯ СИСТЕМА: АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ, НЕЙРОФАРМАКОЛОГИЯ
Посмотреть оригинал

Введение. Предмет, задачи, методы и история развития анатомии и физиологии

Анатомия — наука о форме и строении организма и различных его структур на всех этапах развития. Название «анатомия» происходит от греческого слова avaxopia — рассекать.

Предметом изучения анатомии является морфология целостного организма, отдельных его систем и органов, а также тканей и клеток, формирующих эти органы. Морфологические особенности перечисленных структур анатомы изучают в процессе формирования и развития.

Принято выделять такие разделы анатомии, как частная анатомия, например анатомия сердца, анатомия желудочно-кишечного тракта, анатомия нервной системы и др. В медицине принято делить анатомию на нормальную и патологическую, топографическую и динамическую.

Современная анатомия развивается в тесном контакте с физиологией, биохимией, молекулярной биологией, биофизикой, генетикой, эмбриологией, гистологией и цитологией.

Анатомические методы могут быть разделены на макроанатомические и микроанатомические.

К «классическим» макроанатомическим методам относятся препаровка и фиксация изучаемых органов. Для исследования хода сосудов (ангиоархитектоники) используется заполнение их окрашенными растворами, например тушью. Этот метод называется контрастированием. При изучении строения полых органов их заполняют твердеющими веществами. Извлеченные затем препараты, которые называются коррозионными, точно повторяют структуру и объемы изучаемых полостей.

Важным методом макроанатомии является антропометрия, позволяющая получать данные о размерах, форме и пропорциях тела человека. В последние годы появились методы, позволяющие проводить прижизненное изучение органов: компьютерная томография, магнитно-резонансная томография, магнитно-резонансная ангиография. Все они широко используются не только анатомией, но и физиологией.

Микроанатомические методы связаны с разнообразием современной микроскопической техники. Световые флуоресцентные и конфокальные, электронные сканирующие микроскопы и, наконец, наноскопы дают возможность изучать не только клеточную, но и молекулярную структуру органов и тканей.

Физиология — наука о жизненных функциях организма и всех его структур, механизмах их осуществления и регуляции. Предметом изучени я физиологии являются проявления жизненных функций, начиная с молекулярного уровня и заканчивая целым организмом, включая поведенческие реакции, сознание и мышление. Физиология изучает роль различных веществ в организме и источники получения энергии, механизмы взаимосвязей клеток и объединения их в ткани, органы и целостный организм. Физиология исследует взаимодействие организма с внешней средой и механизмы адаптации, а также становление физиологических функций в филогенезе и онтогенезе.

Многообразие предметов изучения и задач, решаемых физиологией, привело к выделению из нее частных разделов: молекулярной физиологии, клеточной физиологии, физиологии органов и систем (нейрофизиологии, физиологии дыхания, выделения и др.), сравнительной физиологии, эволюционной физиологии, возрастной физиологии. Помимо перечисленных, успешно развиваются такие направления физиологической науки, как физиология труда, авиационная и космическая физиология, спортивная и военная физиология и др. Общие закономерности появления и течения патологических процессов в организме изучает патологическая физиология.

Современная физиология существует в тесном взаимодействии с молекулярной биологией, биохимией, фармакологией, иммунологией, биофизикой, цитологией, гистологией, эмбриологией, генетикой.

Основными методами физиологии являются метод наблюдений, физиологический эксперимент и метод моделирования.

С наблюдений начиналось изучение организма человека, но уже со времен экспериментальных работ Уильяма Гарвея (XVII в.) этот метод стал рассматриваться как устаревший. Впрочем, появление таких современных технологий, как тепловидение и различные варианты томографии, вернули интерес к методу наблюдений.

Появление экспериментальных методов позволило физиологии стать самостоятельной научной дисциплиной.

Все виды экспериментов можно разделить на острые, хронические и модельные. Острые эксперименты на животных (вивисекция) предполагают нанесение объекту исследований повреждений, несовместимых с жизнью. Классическим примером острого эксперимента могут являться опыты на изолированных органах. Хронические эксперименты не предполагают серьезных повреждающих воздействий. Примером таких опытов являются телеметрический контроль за поведением, кардиография, энцефалография и др. Модельные эксперименты в последние годы получили широкое распространение. В их основе лежат компьютерные алгоритмы и программы, построенные с учетом реальных экспериментальных данных. Модельные эксперименты позволяют прогнозировать ответ организма на те или иные воздействия, сократив количество реальных опытов.

Анатомия и физиология возникли в глубокой древности как единая область знаний о строении и функциях организма человека, связанная с потребностями медицины. По этой причине первыми анатомами и физиологами были древние врачеватели. Немногие сохранившиеся материальные свидетельства (следы операций на костных останках, древние медицинские тексты, скульптурные и графические изображения медицинских

процедур и др.) позволяют предполагать наличие определенных знаний в области анатомии и физиологии.

Первые медицинские труды, содержащие информацию по анатомии и физиологии, которая может быть отнесена к категории «научной», были созданы Гиппократом (V—IV вв. до н.э.) и его учениками: это трактаты «Об анатомии», «О сердце», «О железах».

Александрийские врачи Герофил (IV—III вв. до н.э.) и Эразистрат (III в. до н.э.) первыми, вскрывая трупы, описали многие структуры мозга, крупные нервы, а также строение сердца и кишечника.

Во II в. видный врач Клавдий Гален обобщил знания по анатомии и физиологии в труде «О назначении частей человеческого тела», который на протяжении 13 веков был настольной книгой врачей.

В Средней Азии в XI в. появился пятитомный труд «Канон врачебной науки», написанный великим таджикским ученым Авиценной (Абу-Али ибн Стой). Это труд пользовался заслуженной известностью не только в странах Востока, но и в Европе, так как представления Авиценны об анатомии и физиологии человека во многом превосходили устаревшие представления Галена.

Эпоха Возрождения ознаменовала новый этап в развитии всех наук, в том числе анатомии и физиологии. Андреас Везалий (1514—1564) на основании результатов препарирования человеческих трупов создал труд «О строении человеческого тела в семи томах». Последователи Веза- лия продолжили описание органов человеческого тела и их функций. Бартоломео Евстахий (1510—1574) изучал анатомию зубов, почек, вен, органа слуха. Габриель Фаллопий (1523—1562) описал органы человеческого плода и детали строения половой системы. Леонардо Боталло (1519—1587) описал кровеносную систему плода. Конец эпохи Возрождения был отмечен изобретением микроскопа, позволившего анатомии и физиологии перейти на новый — клеточный — уровень исследований.

В 1628 г. была опубликована работа английского врача Уильяма Гарвея (1578—1657) «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», в которой взгляды Галена были опровергнуты. Достижением Гарвея было широкое использование экспериментов на животных и перенос полученных результатов и сделанных выводов на организм человека. Такой методический подход стал образцом для физиологов на несколько столетий и сделал физиологию самостоятельной наукой.

Французский естествоиспытатель и философ Рене Декарт (1596—1650) сформулировал идею отражательной функции мозга.

Чешский ученый Иржи Прохаска (1749—1820) ввел в научный оборот понятие рефлекса и описание функции двигательных и чувствительных нервов.

Марчелло Мальпиги (1628—1694) с помощью микроскопа впервые описал кровеносные капилляры и легочные альвеолы, положив начало микроскопической анатомии.

Каспар Фридрих Вольф (1733—1794) и Карл Максимович Бэр (1792— 1876) своими трудами о развитии организмов положили начало эмбриологии как науке.

Совершенствование микроскопической техники и достижения физики и химии позволили естествоиспытателям XVIII в. получить ценные сведения об обмене веществ и о физиологии дыхания (Антуан Лавуазье, Джозеф Пристли), кровообращении {Даниил Бернулли, Стефан Хелс), роли электричества в организме {Луиджи Гальвани, Алессандро Вольта), теории цветового зрения {Михаил Васильевич Ломоносов, Томас Юнг).

Большое влияние на развитие физиологии и анатомии имели три великих открытия: сформулированный Ломоносовым закон сохранения и превращения энергии, клеточная теория Теодора Шванна и Матиаса Шлейдена и эволюционная теория Чарльза Дарвина. Закон сохранения энергии позволил разработать вопросы энергетического обеспечения жизненных процессов {Виктор Васильевич Пашутин, Виктор Мейер, Эдуард Пфлюгер, Макс Рубнер), клеточная теория дала начало таким дисциплинам, как цитология, гистология и биология клетки {Рудольф Вирхов, Эрнст Брюкке, Жан Батист Карнуа, Вальтер Флемминг, Генрих Валь- дейер, Илья Ильич Мечников). Эволюционная теория стала основанием для таких научных направлений, как сравнительная и эволюционная анатомия и физиология.

Важное значение для развития физиологии имела теория о постоянстве состава внутренней среды организма французского медика Клода Бернара (1813—1878). В этот же период большая группа европейских ученых {Ян Пуркинъе, Отто Дейтерс, Герман Гельмгольц, Георг Мейсснер, Леопольд Ауэрбах, Поль Брока, Карл Вернике, Франц Ниссль, Камилло Гольджи и другие) описали структуру и функции многих отделов ЦНС. Имена этих ученых увековечены на страницах анатомических атласов.

Революционным для анатомии и физиологии было изобретение в начале XX в. электронного микроскопа {Эрнст Руска). Открытия этого периода дали начало многим разделам физиологии и анатомии. Работы К. Гольджи, Сантьяго Рамон-и-Кахала и Корбиниана Бродмана положили начало цитоархитектонике мозга, Ильи Ильича Мечникова и Пауля Эрлиха — иммунологии, Карла Ландштейнера — гематологии, Арнольда Бертольда — эндокринологии, Генри Дейла и Отто Лёви — нейрохимии.

Вторая половина XX и начато XXI в. — время интенсивного развития молекулярно-биологических и биофизических методов, которые позволили нашим представлениям о строении и деятельности организма выйти на принципиально новый уровень. Работы Джона Экклса, Алана Ходжкина, Эндрю Хаксли открыли для мировой науки область электрофизиологии отдельных нейронов; Бернарда Каца, Ульфа фон Эйлера, Джулиуса Аксельрода, а позже Томаса Зюдхофа — современную синаптологию (науку о синапсах). Эрвин Неер и Берт Сакманн открыли, как изучать функционирование отдельных ионных каналов, а Пол Лотербур и Питер Мэнсфилд — целый, активно думающий мозг (MPT-метод). Аренд Карлссон, Пол Грингард и Эрик Кандэл выявили ряд ключевых механизмов формирования памяти; Дэвид Хьюбел и Торстен Визель — деятельности зрительных центров мозга; Линда Бак и Ричард Эксел — обоняния; Джон О’Киф и супруги Мей-Бритт и Эдвард Мозер исследовали вклад больших полушарий в процесс ориентации в пространстве.

Начиная с XIX в., большой вклад в изучение анатомии и физиологии вносили русские ученые.

Первый в России учебник по физиологии был написан профессором Московского университета Алексеем Матвеевичем Филамофит- ским (Физиология, изданная для руководства своих слушателей. М., 1836—1844). Великий русский хирург и анатом Николай Иванович Пирогов (1810—1881) создал научную основу для топографической анатомии. Александр Иванович Бабухин впервые описал возможность двустороннего проведения по нервному волокну, Филипп Васильевич Овсянников открыл сосудодвигательный нервный центр, Василий Юрьевич Чаговец сформулировал основные принципы ионной теории возбуждения, Липа Соломоновна Штерн создала учение о гемато-энцефалическом барьере, Николай Евгеньевич Введенский открыл явление пессимума и оптимума, Алексей Алексеевич Ухтомский создал учение о доминанте как важнейшем принципе деятельности головного мозга.

Особое место среди российских физиологов занимают Иван Михайлович Сеченов и Иван Петрович Павлов. Так, И. М. Сеченов (1829—1905) заслуженно считается отцом российской физиологии. В разное время он с успехом изучал газотранспортную функцию крови, суммацию возбуждения в нервных центрах, роль различных ионов в организме, физиологию труда. В своей знаменитой работе «Рефлексы головного мозга» (1863 г.) Сеченов применил физиологические знания для объяснения проявлений психической деятельности, заложив основы психофизиологии. В свою очередь И. П. Павлов (1849—1936) начал свою деятельность с исследования эффектов вегетативной нервной системы, сформулировав теорию о трофической функции симпатических нервов. Сделанные открытия в области нервной регуляции пищеварения были отмечены в 1904 г. Нобелевской премией. В последовавший за этим период своей научной деятельности он разработал теорию условных рефлексов, которая легла в основу учения о высшей нервной деятельности.

В школе Павлова выросли такие видные физиологи, как Леон Абгаро- вич Орбели, Константин Михайлович Быков, Эзрас Асратович Асратян, Александр Михайлович Уголев, Петр Кузьмич Анохин. Так, А. М. Уголев (1926—1992) совершил открытие мирового уровня, впервые описав пристеночное (мембранное) пищеварение в кишечнике и его связь с процессами всасывания; П. К. Анохин (1898—1974) создал теорию функциональных систем, предвосхитившую многие положения возникшей позднее науки кибернетики. Он ввел в научный оборот такие понятия, как обратная связь, замкнутые регуляторные контуры, акцептор результатов действия и др., а также определил, что функциональные системы организма поддерживают гомеостаз, и на их основе формируются поведенческие реакции человека и животных.

В настоящее время в число наиболее цитируемых российских биологов входят: Роман Маркович Баевский (космическая кардиология), Владимир Петрович Скулачев (геронтология, продление жизни), Георгий Николаевич Крыжановский (патофизиология), Иван Андреевич Воробьев (гематология), Владимир Хацкелевич Хавинсон (пептидные биорегуляторы), Рауль Радикович Гайнетдинов (физиология мозга), Константин Сергеевич Раевский (фармакология).

Академиками Российской академии наук по специальности «Физиология» являются: Анатолий Иванович Григорьев (экстремальная медицина), Виктор Семенович Гурфинкелъ (регуляция движений), Юрий Викторович Наточин (физиология почек), Александр Данилович Ноздрачев (ВНС), Михаил Аркадьевич Островский (физиология зрения), Михаил Александрович Пальцев (патологическая анатомия), Николай Петрович Веселкин (синаптическая передача), Евгений Евгеньевич Никольский (мышечное утомление), Леонид Валентинович Розенштраух (электрофизиология сердца), Сергей Борисович Середенин (фармакология), Всеволод Арсеньевич Ткачук (рецепция и внутриклеточная сигнализация), Михаил Вениаминович Угрюмое (эндокринология).

В историю науки вписано много славных имен. Из них невозможно выделить более великих и менее великих. Но существуют некоторые ориентиры. Так, например, при строительстве нового корпуса для физиологической лаборатории в известнейшем Лейденском университете у входа было решено разместить четыре скульптуры: англичанина Уильяма Гарвея, держащего в руках сердце, француза Клода Бернара, держащего в руках петуха, швейцарца Эмиля Дюбуа-Реймона, держащего в руках лягушку, и русского Пеана Павлова, держащего в руках головной мозг.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы