Одной из самых древних и важных для людей наук является анатомия. И не только та, что касается непосредственно человека. Методы изучения анатомии растений, животных также позволили многое понять в устройстве окружающего мира.
Благодаря данной науке и ее развитию, совершенствованию с течением времени, люди сумели избавиться от многих болезней, научились спасать себя от опасностей, осознали важность заботы о сохранении своего здоровья. Поэтому различные методы анатомии, физиологии и гигиены – это ключ к пониманию процессов в организме, его внутреннего строения, без чего невозможно положительно влиять и управлять здоровьем, сохраняя его.
Анатомия: общее понятие, предмет изучения
Что же представляет собой анатомия как наука? Это дисциплина, которая занимается изучением внешнего и внутреннего строения организмов. Различные методы анатомии позволяют понять следующее.
- Как располагаются органы в теле того или иного организма.
- Как они взаимосвязаны между собой, что их объединяет и каково их значение для всего существа в целом.
- Каково их внутреннее и внешнее строение, вплоть до микроультраструктур.
- Какими должны быть органы в норме, и как они изменяются при болезнях, от вредных привычек, внешних и внутренних воздействий различного рода.
- Какие процессы лежат в основе жизнедеятельности, и благодаря каким системам и органам существуют живые системы.
Конечно, не только одна анатомия занимается изучением всего вышеизложенного. Существует целый комплекс смежных с ней наук, которые в совокупности позволяют получить полную информацию. Задачи анатомии и физиологии как раз и сводятся к тому, чтобы объять весь комплекс знаний о живом, о его устройстве и функционировании, а также понять психические и психосоматические процессы, происходящие в ЦНС человека.
Объектом изучения анатомии является конкретный представитель живой природы. Это может быть:
- человек;
- животное;
- растение;
- бактерии;
- грибы.
Мы же более подробно остановимся именно на рассмотрении такого существа, как человек, с точки зрения обозначенной дисциплины.
Задачи анатомии как науки
Можно выделить несколько основных задач, которые выполняет данная дисциплина.
- Изучает не просто внутреннее и внешнее строение каждого организма, но и соотносит происходящие в нем процессы с возрастными и историческими изменениями во времени.
- Изучает филогенез, онтогенез и антропогенез своего объекта.
- Рассматривает связь между строением и функционированием органов и систем органов между собой.
- Дает оценку общему состоянию организма, его конституции, частям тела и органам.
Таким образом, задачи анатомии человека охватывают весь комплекс необходимых знаний. Для решения изложенных проблем, как и у любых других наук, у рассматриваемой нами дисциплины тоже есть свои секреты. Методы исследования анатомии достаточно разнообразны, и формировались они в течение длительного времени. Выбор был продиктован потребностями в знаниях глубоких механизмов работы человеческого организма.
Классификация
Можно выделить несколько основных разделов, которые входят в состав рассматриваемой науки.
- Нормальная анатомия.
- Патологическая.
- Сравнительная.
- Топографическая.
Каждый из них имеет свои методы изучения анатомии, а также общие, при помощи которых исследуются различные параметры. Все вместе эти дисциплины дают полную характеристику строения объекта изучения, а также его функционирования и развития в течение времени.
Методы изучения анатомии
Существует большое разнообразие различных вариантов исследований в области анатомии, физиологии и смежных с ними наук. Ведь человек сумел заглянуть в самую глубинную суть, увидеть и изучить микроструктуры своего организма. Самые главные методы изучения анатомии следующие.
- Инъекция.
- Коррозионный метод.
- Метод просветления.
- Ледяная анатомия, или распил замороженных трупов.
- Метод Воробьева, или микро-макроскопический.
- Рентгенография.
- Компьютерная томография.
Каждый из них включает в себя ряд еще более тонких и точечных методик исследования. В совокупности все перечисленные методы анатомии и дают тот результат, что имеют медики, анатомы, физиологи и другие ученые в области исследования людей. Рассмотрим эти способы изучения анатомии подробнее.
Метод инъекционно-коррозионный
Данный способ широко использует анатомия. Методы исследования человека, основанные на введении внутрь даже самых тонких капиллярных образований специальных застывающих или окрашенных веществ, которые позволяют невооруженным взглядом рассмотреть систему кровеносных и лимфатических сосудов. При этом вещества могут быть разной природы, например:
- гипс;
- желатин;
- воск;
- канифоль;
- целлулоид и прочие.
Чаще всего массы окрашивают разными цветами и получают точное изображение органа изнутри. Благодаря этому ученым становится доступна картина, отражающая порядок взаимодействия между собой тех или иных сосудов и капилляров.
Также при необходимости такие методы анатомии, как инъекции, могут дать материал для составления точного муляжа органа. Для этого окрашенную застывающую массу вводят в сосуд и ждут затвердевания. После этого действуют определенным веществом, способным разрушить живые ткани вокруг, но не влияющим на массу введенного вещества (например, сильные щелочи или кислоты). Так происходит растворение органа, и остается лишь его слепок, обладающий высокой степенью точности в отражении его внутреннего строения.
Помимо коррозийного разрушения под действием сильных окислителей, часто используют и другие вещества, которые способны вызывать просветление тех или иных органов. К таким веществам относятся:
- глицерин;
- бензол;
- кедровое масло;
- бензилбензоат;
- изозафрол и прочие.
То есть ткани вокруг введенной массы просто становятся прозрачными, очень сильно светлеют. Это также позволяет получать информацию о строении и функционировании сосуда.
Инъекция по праву считается одним из самых точных методов анатомии. Применяется она чаще всего в сочетании с последующими обработками. Так, при введении массы, не пропускающей гамма-излучение, организм в дальнейшем подлежит исследованию с помощью рентгенографии. Так получается качественное изображение органа, устанавливается его целостность, взаимосвязь с другими структурами.
После инъецирования наступает момент, когда требуется вводить сильнодействующее вещество, способное разрушить, вызвать коррозию живых тканей вокруг застывшей массы препарата. Это делается для получения качественной модели строения органа. Таким способом можно извлечь из организма точную копию бывшей части тела, причем изображение будет максимально реально и передано с мельчайшими подробностями.
Инъекционно-коррозионные методы анатомии человека впервые были использованы ученым Ф. Рюйшем. В России же анатомы стали применять данный способ несколько позже. Среди самых известных отечественных имен, которые дали ход и развитие этому направлению, звучат следующие:
- П. Ф. Лесгафт;
- В. М. Шумлянский;
- И. В. Буяльский.
Препараты, созданные их стараниями, до сих пор используются как учебные и научные пособия и хранятся в анатомическом музее.
Задачи и методы анатомии находятся в тесной зависимости друг от друга. Ведь именно то, что требуется узнать, определяет способы достижения этого. Заглянуть внутрь всех органов, узнать, какова их морфо-топографическая характеристика, выявить особенности взаимодействия с другими частями тела - это одна из задач рассматриваемой науки.
Коррозионный метод позволяет решить ее достаточно успешно. Можно получать точные модели, отражающие строение:
- полых органов (сердца, желудочков мозга);
- паренхиматозных органов (почки, печень);
- сосудов макро- и микроциркулярного русла;
- предстательной железы.
Особое значение имеет проникновение именно в сосуды и капилляры, ведь при помощи прочих методов это невозможно. В настоящее время наиболее популярным материалом для инъекции стал силикон, который затвердевает достаточно долго, но является менее токсичным по сравнению с другими и не дает усадки. Таким образом отражается не только строение, но и реальные размеры исследуемого органа.
Метод просветления
Это один из самых интересных способов изучения анатомии. Его суть заключается в следующем. Орган или часть тела пропитываются специальными кислотными растворами, которые позволяют ему связывать воду и набухать, превращаясь в желеобразную массу. При этом показатель преломления света растворителя и органа становятся равны друг другу, часть тела приобретает прозрачность.
Таким образом, получается качественное изображение внутренней среды организма через прозрачные ткани без их разрушения, как, например, при коррозийном способе. Чаще всего данный метод используется при изучении нервной системы, ее частей и органов.
Что позволяет увидеть и определить подобный способ исследования?
- Топографию расположения органов в теле.
- Анатомические особенности всего организма или его отдельных частей.
- Взаимоотношения органов в теле.
Очевидно, что перед ранее рассмотренным методом коррозии данный способ имеет свои преимущества.
Ледяная анатомия
Задачи анатомии и физиологии человека сводятся к детальному изучению не только строения, расположения, но и функционирования того или иного органа и организма в целом. А это требует получения такого изображения или создания модели, которая бы полностью отражала истинное поведение части тела в живом организме.
Но подвергнуть живого человека полным анатомическим исследованиям невозможно. Работать во все времена приходилось с трупами. Атмосферное давление, механическая деформация и прочие факторы приводили к смене местоположения органа после вскрытия трупа, к его морфологическим и физиологическим изменениям. Поэтому долго не было возможности получить достоверную картину.
Данную проблему решил академик Н. И. Пирогов. Он предложил метод распила замороженных трупов. Для этого труп человека предварительно фиксируют, обрабатывают и сильно замораживают. Причем делается это в максимально короткие сроки после наступления смерти, чтобы организм не потерял своей прижизненной топографии органов.
После этой процедуры ледяной труп - идеальный материал для работы. Можно делать распилы в разных направлениях любых частей тела и получать совершенно точные реальные изображения. Данный метод исследования далеко продвинул вперед хирургию.
Этим же ученым была предложена так называемая ледяная скульптура. Создание ее заключается в том, чтобы послойно с сильно замороженного тела снимать покровы и нижележащие ткани вплоть до необходимого органа. Таким образом, получаются реалистичные трехмерные изображения, на основе которых вполне можно судить о топографии, взаиморасположении и взаимосвязи всех частей организма между собой.
Рентгенография и томография
Наиболее современные методы исследования анатомии связаны с использованием компьютерных и электронных технологий, а также тесно базируются на использовании электромагнитного излучения. Самыми главными из них являются:
- томография (магнитно-резонансная, компьютерная);
- рентгенография.
Томография является современным способом, полностью заменяющим метод Пирогова. Благодаря магнитному резонансу или рентгеновским лучам возможно получение трехмерного изображения любого органа человека, находящего в живом состоянии. То есть благодаря этому современному способу отпала необходимость проводить исследования на трупах.
Компьютерная томография представляет собой использование рентгеновского излучения. Изобретен метод был в 1972 году американскими учеными, за что их удостоили Нобелевской премии. Суть заключается в пропускающей способности тканей к рентгеновскому излучению. Так как сами они по плотности разнятся, то и поглощение идет в неодинаковой мере. Так становится возможным послойное детальное изучение внутренней части органа.
Полученные данные загружаются в компьютер, где происходит их очень сложная обработка, вычисления на основании измерений, и выдается результат. Такие исследования необходимы при следующих медицинских показаниях:
- перед операциями;
- при тяжелых травмах;
- кровоизлияние в мозг;
- рак легких;
- обмороки;
- беспричинные головокружения;
- повреждения сосудов и органов;
- процедура пункции и прочие.
Магнитно-резонансная томография основывается на излучении определенных электромагнитных волн в постоянном магнитном поле. При этом вызывается возбуждение ядер атомов, измеряется их электромагнитный отклик, и на основании показателей делаются выводы. При помощи данного метода исследуют головной мозг, позвоночник, сосуды и прочие структуры.
Рентгенографические методы анатомии основаны на использовании гамма-излучения, имеющего неодинаковую проницаемость для разных тканей. При этом отражение лучей фиксируется на специальной бумаге или пленке, поэтому на ней получается изображение нужного органа. Такими способами исследуют:
- позвоночник;
- органы брюшной полости;
- легкие;
- сосуды;
- скелет;
- опухолевые заболевания;
- зубы;
- молочные железы и прочие органы и части тела.
Рассмотренные современные методы анатомии человека являются универсальными для всех живых существ и применяются также в ветеринарии. Однако у каждого из них существует и ряд противопоказаний, которые объясняются индивидуальными особенностями каждого существа, его заболеваниями и общим состоянием здоровья.
Патологическая анатомия
Предмет и методы анатомии должны соотноситься друг с другом очень гармонично, чтобы люди могли получать максимально достоверный результат. Поэтому практически у каждого раздела анатомии есть свой набор специфических способов исследования человека.
Так, патологическая анатомия - это такая дисциплина, которая способна выявить и изучить, найти методы борьбы с патологиями, заболеваниями еще на микроуровне, то есть на стадии их клеточного развития. Эта же наука занимается установлением причины смерти. Для исследований в области микроструктур - клеток, тканей, внутриклеточных изменений используются разные методы патологической анатомии.
К ним относятся следующие разновидности.
- Аутопсия - другими словами это вскрытие тела человека после его смерти для установления ее причины. Производит ее врач-патологоанатом. Он берет образцы из тела для исследований, которые осуществляются в лаборатории. На основании полученных данных врачом пишется заключение о причинах смерти и морфофизиологических изменениях, которые удалось зафиксировать. Чаще всего данный вердикт совпадает с клиническим, который ставит лечащий врач. Однако случаются и разногласия, которые рассматриваются на общих анатомо-медицинских конференциях.
- Биопсия. К этим методам относятся наглядные исследования живых образцов, взятых у человека, а также забор материала из внутренних органов (пункция). Отличие от предыдущего метода заключается именно в том, что исследования проводятся на основании живого организма.
- Иммуногистохимические методы представляют собой исследование глубинных процессов внутри клетки, ее белкового состава, принадлежности к тому или иному типу ткани. Эти способы очень важны для современных диагностик раковых заболеваний.
- Электронная микроскопия - использование оборудования очень высокого разрешения, которое позволяет изучить даже ультрамикроструктуры любого органа и клетки.
- Гибридизация на месте. Этот метод основан на работе с выявлением нуклеиновых кислот. Таким способом добывается информация о патологических процессах, которые являются латентными или скрытыми. Диагностируется гепатит, СПИД, вирус герпеса и прочие недуги.
В целом, данные патологической анатомии очень важны для развития медицинских знаний о строении и развития человека.
Анатомия ЦНС
Задачи анатомии ЦНС сводятся к полному и глубокому изучению строения нервных клеток, тканей, органов и системы в целом. Также изучается не только историческое, но и индивидуальное развитие нервной системы с возрастом. Рассматривается головной мозг как субстрат для осуществления всех психических функций.
Так как все вопросы, связанные со строением и функционированием рассматриваемой системы, очень важны и нуждаются в детальном рассмотрении, то и методы анатомии ЦНС также достаточно сложны и специфичны. Существует два варианта исследований в данной области.
- Микроскопические. Они основаны на использовании специального оборудования, позволяющего получать многократно увеличенное изображение того или иного органа (его части). Так, выделяют оптическую микроскопию - изучение срезов нервной ткани, электронную - изучение клеточных структур, молекул, веществ, формирующих внешнюю сферу объекта.
- Макроскопические. Здесь выделяют несколько прижизненных и послесмертных вариантов исследования. К прижизненным относятся:
- рентгенография;
- компьютерная томография;
- магнитно-резонансная;
- позитронно-эмиссионная;
- электроэнцефалография.
К послесмертным методам относятся такие, как:
- анатомирование;
- инъекция и коррозия;
- рентгенография.
Все перечисленные способы изучения анатомии ЦНС были рассмотрены выше. Из узкоспецифичных именно для данной системы можно назвать ЭЭГ (электроэнцефалографию) и позитронно-эмиссионную томографию. Первая основана на регистрации при помощи энцефалографа специальных биоритмов клеток головного мозга (альфа- и бета-ритмы), на основании которых делается вывод о функционировании и количестве живых клеток. Проводится исследование через неповрежденные покровы головного мозга на живом человеке. В целом, процедура совершенно безопасна, однако, существуют некоторые противопоказания.
