Основним змістом анатомії людини є детальне вивчення будови людського тіла, що складає наукову основу розуміння процесів життєдіяльності здорового організму.

Однак, сучасна анатомія поряд з аналітичним підходом широко викорис­товує і синтетичний, що заснований на розгляді елементів, які складають живий організм, з урахуванням їхніх функціональних взаємозв'язків.

Справді, будова організму, під якою розуміють його конструкцію, обов'яз­ково включає поняття функції, тому що об'єднання елементів у визначенні структури (об'єднання клітин у тканини, а тканин — в органи та системи) уже припускає їхню функціональну спеціалізацію.

У кожній структурі організму є закономірне морфологічне роз'єднання основних процесів, пов'язаних з його життєдіяльністю.

Єдність структури і функції анатомічних утворів означає їхню принципову неподільність, оскільки форма, у найширшому значенні цього слова, є необ­хідне і закономірне вираження функції.

У цьому розумінні анатомія підтверджує одне з основних положень функ­ціонування організму — взаємозв'язок форми і функції.

В анатомії форма і будова тіла людини пізнаються як результат тривалої еволюції хребетних тварин і, одночасно, як результат його індивідуального розвитку.

Форма і функції живого організму зазнають різних змін у процесі індивідуаль­ного (онтогенетичного) та історичного (філогенетичного) розвитку. Ці зміни відображають етапи природного пристосування організму до факторів навко­лишнього середовища.

В умовах мінливості організму форма стабілізує і спадково закріплює функ­цію, що робить її більш стійкою та консервативною відносно функції.

Стійкість форми (структури) у процесі індивідуального та історичного роз­витку організму є найважливішою умовою збереження основних констант процесів його життєдіяльності.

Тому вивчення анатомії дає ключ до розуміння основних закономірнос­тей, що знаходяться в основі життєдіяльності організму людини.

Для фахівця в галузі фізичної культури і спорту важливе значення має не тільки основний зміст анатомії людини як предмета, а його детальне вивчення.

У своїй практичній діяльності викладач фізичного виховання, тренер і спорт­смен постійно вирішують питання, що пов'язані із віковими і статевими осо­бливостями будови й функціонування людського тіла, їм нерідко потрібно детально знати розташування органів і їх функціональний взаємозв'язок під час різних рухових режимів.

Оцінюючи значення вивчення анатомії студентами факультетів фізичного виховання й спорту, один із засновників функціональної анатомії М.Ф. Іваницький завжди підкреслював, що цей предмет має не тільки загальноосвітнє, але й велике практичне значення.

Вивчення анатомії людини, збагачуючи студентів теоретичними знаннями і практичними навичками, сприяє формуванню в них широкого світогляду. Анатомія озброює знаннями, необхідними для розуміння статики і динаміки людського організму, що розглядаються як результат його розвитку у визна­чених умовах.

У зв'язку з цим важливого значення набуває аналіз тих фактів, що розкри­вають становлення організму, взаємовідносини форми і функції у процесі його індивідуального розвитку.

Особливе місце займає уявлення про цілісність організму, що відображає його єдність з навколишнім середовищем. Усе це безпосередньо належить до пізнання значення праці і фізичних вправ у формуванні життєдіяльності люд­ського організму в цілому.

Анатомія людини тісно пов'язана з іншими науками. Важко назвати яку-небудь навчальну дисципліну в закладах освіти з фізичного виховання і спор­ту, яка б не мала зв'язку з анатомією. Особливо тісний цей зв'язок між анато­мією і фізіологією, анатомією, спортивною медициною, біохімією, фізіологі­єю м'язової діяльності й біомеханікою.

Чимало предметів, особливо спортивні дисципліни, використовують анато­мічні дані для вирішення конкретних завдань, що пов'язані з аналізом техні­ки вправ і рухів спортсмена.

Вивчення анатомії не обмежується лише засвоєнням величезного теорети­чного матеріалу. Воно також спрямоване на формування певних практичних навичок, що вивчають у вузі.

Вивчивши будову рухового апарату, студенти знайомляться з анатомічни­ми методами аналізу рухів і положень тіла в просторі, що дозволяє їм само­стійно проводити дослідження роботи рухового апарату у різних видах спор­тивної діяльності. Практичним наслідком такого підходу може бути внесення змін у техніку виконання рухів, спрямованих на підвищення її ефективності і попередження травматичних ушкоджень.

Для вивчення будови людського тіла в анатомії використовуються такі ме­тоди:

— розтин (препарування);

— просвітлення тканин;

— вибіркове забарвлення, наповнення кровоносних і лімфатичних судин рідинами і забарвленими масами;

— рентгенографія і рентгеноскопія, комп'ютерна томографія;

— корозійний метод;

— методи вивчення рухів тіла.

Зараз широко використовуються мікроскопічні та ультрамікроскопічні методи, засновані на застосуванні оптичних і електронних мікроскопів, що дозволяють отримати уявлення про будову людського тіла на клітинному і субклітинному рівнях.

Сучасна анатомічна техніка різноманітна і змінюється залежно від завдань і умов дослідження.

Загалом усі методи анатомічного дослідження спрямовані на те, щоб ви­вчити живий організм людини як єдине ціле.

Серед них для вирішення завдань спортивної науки найбільше значення мають методи, які дозволяють безспосередньо спостерігати за живою люди­ною.

У цьому розумінні особливої уваги заслуговують рентгенологічні методи (комп'ютерна томографія* рентгенографія і рентгеноскопія, ядерно-магнітний резонанс), що істотно доповнює інші методи дослідження in vivo, наприк­лад, кінематографічний метод, що дозволяє реєструвати динаміку рухових про­цесів, а також спеціальні методи вивчення стану капілярного кровообігу.

"При вивченні анатомії, — писав П.Ф. Лесгафт, — головним об'єктом зав­жди повинен бути живий організм, зі спостережень над яким повинно виходити будь-яке вчення, а мертвий препарат повинен слугувати тільки перевіркою і доповненням до живого організму, який досліджується".

Тому під час занять з анатомії недостатньо користуватися тільки анатомі­чними препаратами, рисунками, атласами, підручниками, але й живими моде­лями. Необхідно навчитися аналізувати взаємозв'язки між структурними еле­ментами на живому організмі.

Для викладача фізичного виховання і тренера це особливо важливо, тому що у своїй практичній діяльності вони завжди мають справу з живою людиною.

У закладах освіти з фізичного виховання і спорту заведено викладати анато­мію людини за системами органів (кісткова система, м'язова система, нерво­ва система і т.п.). Таку анатомію називають систематичною анатомією.

Систематична анатомія найбільше відображає функціональний принцип, тому що опис її проводиться із врахуванням функціонального об'єднання різних органів у фізіологічні системи.

Залежно від завдань розрізняють:

— топографічну анатомію, що вивчає взаємне розташування органів;

— вікову анатомію, метою якої є вивчення вікових особливостей будови організму;

— типову анатомію, що вивчає співвідношення між зовнішньою формою і внутрішньою будовою тіла;

— проекційну і сегментну анатомію, що аналізують сегментну будову тіла та взаєморозташування внутрішніх органів у відповідному сегменті тіла.

Для тренера і викладача фізичного виховання важливими є знання з бага­тьох аспектів анатомії: вікової анатомії і топографії органів, їх проекції на зовнішню поверхню тіла і типологічних особливостей людського тіла.

У зв'язку з цим у повний курс систематичної анатомії включені специфічні особливості, які стосуються топографії органів, їх вікових перетворень, типо­логії тощо.

Однак основним принципом вивчення анатомії залишається функціональ­ний підхід.

Що стосується розміщення матеріалу в курсі анатомії, то воно може бути різним.

Організм людини це цілісна система, що у певному контексті являє собою замкнену систему, яка не має будь-якого особливого початку чи кінця.

Однак, існує певна традиція починати виклад систематичної анатомії з кі­сткової системи, з'єднання кісток, потім вивчаються м'язова система, апарат руху в цілому, будова внутрішніх органів, кровоносна і лімфатична системи, нервова система та органи чуття. Важливо, щоб у процесі вивчення анатомії сформувалося уявлення про організм людини як єдине ціле.

Цілком зрозуміло, що для тренера, викладача фізичного виховання і спорт­смена найбільший інтерес має динамічна анатомія. Усі дані, з якими вони знайомляться в курсі анатомії, важливі для них, у першу чергу, для цілеспря­мованого використання фізичних і спортивних вправ як засобу корекції тіло-будови і соматичного здоров'я людини.

Аналіз простих і складних рухів, рухового апарату в цілому складає невід'є­мну частину курсу анатомії людини.

Важливо пам'ятати, що всі системи в організмі людини тісно взаємопов'я­зані і оптимальна робота внутрішніх органів можлива лише за умови їх опти­мальної регуляції нервовою та гуморальною системами.

 

Короткий історичний нарис

Анатомія людини у своєму історичному розвитку пройшла довгий і склад­ний шлях. Основну роль у її виникненні і формуванні відіграли запити прак­тичного життя. Розвиток анатомії відбувався нерівномірно, періоди її віднос­ного розквіту змінювалися періодами занепаду. Велике значення в станов­ленні анатомії завжди мала суспільна ідеологія, що панувала в певну істори­чну епоху. Водночас анатомія формувалася не ізольовано, а разом з іншими науками, у першу чергу біологічними і технічними.

Особливо доцільно зупинитися на взаємозв'язку розвитку анатомічних знань та фізичної культури і спорту. Потреба в анатомічному аналізі рухів для під­вищення спортивних результатів, а також у вивченні вікових, статевих та інди­відуальних особливостей організму для обгрунтування методів і засобів фізи­чного виховання обумовлювала необхідність детального анатомічного дослі­дження рухового апарату, механіки руху людського тіла, вікової анатомії, бу­дови і функції органів. У свою чергу, розширення анатомічних знань сприяло прогресу в царині теорії і практики фізичної культури. Яскравим прикладом цього твердження може слугувати творча діяльність П.Ф. Лесгафта, М.Ф. Іваницького, Б.О. Нікітюка.

Початковий період розвитку анатомії сягає своїм корінням далекого мину­лого людства. Серед наскельних зображень, зроблених рукою первісної люди­ни, зустрічаються малюнки, що зображують тварин, які були предметом по­лювання. Вивчаючи малюнки, можна зрозуміти те, що наші предки добре знали, наприклад, де розташовується серце в мамонта чи бізона. Значно піз­ніше люди зацікавились і будовою людського тіла, і це стало предметом спеціального вивчення.

Відомі лікарі давнини Гіппократ (460—377 рр. до н.е.) і Гален (130—201 рр.) залишили після себе чимало творів з анатомії. Гіппократ, оче­видно, сам робив анатомічні спостереження на тваринах, а отримані результати перено­сив на людину. Гален привніс багато нового в анатомію. Він описав ряд м'язів, сім пар черепних нервів, довів, що в артеріях знахо­диться не повітря, а кров. Твори Галена про­тягом майже 13-ти століть складали основу анатомічних знань.

У середні віки фундаментальні праці з ана­томії людини були створені на Сході. Одним з найбільш видатних учених-лікарів цього періоду був Абу Алі Ібн Сіна (Авіценна) — 980— 1037 рр. Йому належить великий твір під на­звою "Канон медицини", що неодноразово (460-377 рр. до н.е.) видавався різними мовами. Авіценна зробив ряд анатомічних відкриттів. Наприклад, він першим довів, що сітківка ока є світлосприймаючим апаратом.

У період пізнього Середньовіччя (XVI—XVII ст.) спостерігається підйом рівня анатомічних знань, якими користуються і зараз.

Серед великих учених епохи Відродження, в першу чергу, варто назвати Леонардо да Вінчі та Андрія Везалія.

Леонардо да Вінчі (1452-1519 рр.), геніальний італійський учений і худож­ник, працював у декількох галузях науки і мистецтва. Він вивчав тілобудову людини, препарував трупи, робив анатомічні замальовки і у своїх записах ви­словив чимало слушних думок, що не втратили значення і сьогодні.

Він вивчив багато м'язів, визначив місця їхнього прикріплення до кісток і зазначив їхні функції, звернувши увагу на значення особливостей будови кіс­ток і м'язів для зовнішньої форми тіла. Леонардо да Вінчі заснував ту важ­ливу галузь вивчення будови тіла, що згодом отримала назву пластичної ана­томії.

Великий інтерес становлять спостереження Леонардо да Вінчі за механі­кою руху й аналіз положень та рухів людського тіла. Він вперше описав ходу людини і звернув увагу на координацію в рухах кінцівок. Леонардо да Вінчі став засновником вчення про рухи тіла — динамічної анатомії або кінезіології.

Визначним анатомом епохи Відродження є Андрій Везалій (1514—1564 рр.), якому належить створення основ анатомії як сучасної науки. У 1553 р. Веза­лій надрукував свій чудовий твір "Про будову людського тіла". В ньому у систематичному порядку на підставі численних досліджень був представле­ний повний опис будови людського тіла: кісток, суглобів, м'язів, внутрішніх органів, серця і кровоносних судин, мозку, нервів і органів чуття.

 

Гіппократ

(460—377 рр. до н.е.)

Везалій був реформатором і революціо­нером в анатомії. Своїм твором він спрос­тував цілий ряд невірних тверджень Гіппок­рата і Галена, що вважалися визнаними ав­торитетами. Твір Везалія в середині XVII сто­ліття був перекладений російською мовою Епіфанієм Славенецьким. Значно пізніше він був перекладений іншими мовами.

Англійський лікар Вільям Гарвей (1578— 1653 рр.) вважається засновником сучасної ембріології, навів докази існування велико­го кола кровообігу, доповнив опис малого ко­ла кровообігу людини.

Першим східнослов'янським анатомом-академіком був А.П. Протасов (1723-1796 рр.). Він працював не тільки в галузі власне ана­томії, але також займався питаннями, що безпосередньо належать до фізичного вихо­вання. В Академії наук він прочитав дві актові лекції: "Про виховання дітей і про фізичні принципи, яких при цьому необхідно дотримуватися" та "Про користь фізичних вправ для збереження здоров'я".

 

Андрій Везалій

(1514-1564 рр.)

 

П.А. Загорський (1764-1846 рр.) створив перший оригінальний підручник з анатомії "Керівництво до пізнання будови люд­ського тіла", що перевидавався п'ять разів. ПА Загорський працював у декількох галузях ана-томії і був засновником першої великої східнослов'янської наукової анатомічної школи.

Він виступав проти віталістичного поняття "життєва сила", висловлював думку про те, що функція визначає будову органа, дотримував­ся близьких до еволюційної теорії поглядів щодо походження людини.

Геніальний російський хірург і анатом М.І. Пирогов (1810—1881 рр.) високо підняв рі­вень анатомічних знань. Серед його праць були такі твори, як "Хірургічна анатомія артеріа­льних стовбурів і фасцій" (1837), "Повний курс прикладної анатомії людського тіла" (1843— 1845) і "Топографічна анатомія, ілюстрована тіло людини в трьох напрямках" (1851-1854), що зберегли своє значення до нашого часу. Н.І. Пирогов розробив і застосував оригінальні методи дослі­дження — вивчення анатомії на підставі розпилів через заморожені трупи і скульптурний метод вивчення взаємного розташування органів. Він був фун­датором топографічної анатомії, що виділилась в самостійну науку.

П.Ф. Лесгафт (1837-1909 рр.) — чудовий російський анатом, громадський діяч, засновник науки про фізичну культуру, має винятково важливе значен­ня як вчений, що створив теоретичні передумови для розвитку фізичного ви­ховання в Росії. Його самостійна діяльність розпочалася в Казанському уні­верситеті, де він керував кафедрою і читав курс "Фізіологічна анатомія" і де показав себе блискучим лектором та ерудованим вченим. П.Ф. Лесгафт впер­ше в Росії почав проводити заняття з анатомії з групою жінок (приблизно 100 осіб), деякі з яких згодом стали першими російськими жінками-лікарями. Крім того, П.Ф. Лесгафт читав лекції в Петербурзькому університеті. Він організував Петербурзьку біологічну лабораторію, а при ній у 1896 р. — Вищі наукові курси виховательок і керівниць фізичного виховання. Однак у 1905 р. царський уряд ліквідував ці курси. Тоді П.Ф. Лесгафт організував Вищу віль­ну школу з вечірніми курсами для робітників. Ця школа проіснувала протя­гом двох років і також була ліквідована царським урядом як політично не­безпечна.

Опубліковані П.Ф. Лесгафтом праці мали винятково велике значення для розвитку як анатомії, так і науки про фізичну культуру. Серед цих праць найзначнішими є: "Основи теоретичної анатомії" (в 2-х томах), "Анатомія лю­дини (записки університетських лекцій)", "Посібник з фізичного виховання дітей шкільного віку", "Сімейне виховання дитини і його значення", "Осно­ви природної гімнастики", "Причетність анатомії до фізичного виховання і головні завдання фізичного виховання в школі", "Значення фізичних вправ для військ" та ін. Ці книги перевидаються і зберігають своє значення й сьо­годні.

В.Н. Тонков (1872-1954 рр.) — професор Військово-медичної академії ім. С.М. Кірова, автор відомого підручника з анатомії, створив велику вітчиз­няну анатомічну школу. Його учні використовували у своїх дослідженнях методи анатомічного і макроскопічного вивчення органів поряд із застосу­ванням експериментального методу на тваринах з наступним мікроскопіч­ним аналізом отриманих результатів. Основними розділами анатомії, в галузі яких плідно працювали анатоми школи В.Н. Тонкова, є: колатеральний кро­вообіг, іннервація кровоносних судин, хромафінна система, лімфатична і ве­гетативна (автономний відділ) нервова системи.

В.Н. Шевкуненко (1872-1952 рр.) - є творцем радянської школи топографоанатомів. Своїми працями, що присвячені віковій і типовій анатомії, він вплинув на розвиток анатомії відповідно до завдань фізичного виховання. Це мало велике значення для розвитку теоретичної і практичної медицини в на­шій країні.

Видатний вітчизняний анатом В.П. Воробйов (1876-1937 рр.) розробив нові й оригінальні методи макромікроскопічного дослідження анатомічних об'єктів і написав разом зі своїми співробітниками багато наукових праць по макромікроскопічній анатомії, головним чином, вегетативної (автономного відділу) нервової системи людини і тварин. Він склав атлас з анатомії людини в п'яти томах. В.П. Воробйов у своїй роботі надавав значну увагу питанням, які були пов'язані з фізичною культурою. Він організував спеціальну конфе­ренцію з цих питань.

М.Ф. Іваницький (1895—1969 рр.) — великий російський анатом, розробляв питання функціональної анатомії стосовно завдань спортивної практики. Він вперше організував кафедру анатомії в інституті фізичної культури у Москві. М.Ф. Іваницький створив оригінальний курс динамічної анатомії, що набув неабиякого поширення в інститутах фізичної культури, в якому закладені наукові основи "спортивної анатомії", або, як її зараз називають, спортив­ної морфології.

Під керівництвом професора Г.М. Іосифова (1870—1933 рр.), а згодом акаде­міка Д.А. Жданова (1902—1971 рр.) були проведені фундаментальні досліджен­ня в галузі анатомії лімфатичної системи.

Школа академіка В.В. Купріянова продовжує успішну розробку проблеми мікроциркуляторного напрямку. Велике значення для розвитку анатомії сто­совно завдань фізичної культури і спорту мають роботи професора М.Г. Прівеса та його учнів.

Зараз багато анатомів продовжують вивчення питань, що стосується фізич­ного виховання і спорту, й розробляють окремі проблеми, найбільш істотні з яких можна умовно позначити як спортивна морфологія. До змісту спортив­ної морфології входить вивчення структурних і пов'язаних з ними функціона­льних змін в організмі, що відбуваються під впливом систематичних занять фізичними вправами і спортом.

До спортивної морфології належить також спортивна антропологія, що вивчає особливості загального фізичного розвитку спортсменів різних спеціа­лізацій, конституцію, пропорції й склад їхнього тіла.

При дослідженнях в спортивній морфології основним об'єктом вивчення є жива людина, а методами дослідження — усі ті методи, що дозволяють вивча­ти організм живої людини. Найчастіше до них належать антропометричні і рентгенологічні методи, метод фото- і кінозйомки, а іноді і деякі фізіологіч­ні методи. Однак не всі питання можна вирішити, вивчаючи організм живої людини.

Одним з додаткових методів дослідження є експериментальний підхід, що полягає у вивченні лабораторних тварин; з ними проводять досліди, що по можливості відповідають тим умовам, у яких може знаходитися людина. Ре­зультати експериментальних морфологічних спостережень дозволяють орієн­товно зрозуміти те, що відбувається в людському організмі за аналогічних умов.

 

 

Місце людини в природі

Людина належить до вищих хребтових (ссавців) і їй притаманні всі ті озна­ки, що характеризують тваринні організми. До основних властивостей тва­ринного організму належать:

— постійний обмін речовин із зовнішнім середовищем;

— ріст і розвиток;

— розмноження;

— спадковість і мінливість, завдяки яким організм пристосовується до на­вколишнього середовища;

— активне переміщення в просторі.

Кожна з цих властивостей має певне структурне забезпечення, що, у свою чер­гу, залежить від рівня організації живого організму і середовища його існування. За своєю біологічною характеристикою людина належить до типу хордових і підтипу хребтових, класу ссавців, загону приматів і родини гомінид. Відмін­ною рисою хребтових є наявність метамерно розташованого хребтового стов­па, що складає скелет тулуба.

Сучасна людина (Homo Sapiens — людина розумна) остаточно сформува­лася, за окремими даними, приблизно ЗО тисяч років тому. Порівняно із загаль­ною еволюцією життя на Землі, що складає приблизно 3-3,5 млрд. років, це дуже невеликий термін. Проте людина зробила гігантський крок у своєму роз­витку. Причиною тому — особливе місце людини в природі.

Серед усіх тварин, що живуть нині на Землі, тільки людина є соціальною істотою. Вона живе у суспільстві і відповідно до цього багатьма своїми особ­ливостями зобов'язана соціальній природі. На відміну від усіх інших тварин людина живе не в природному, а в штучному середовищі, яке вона сама ство­рює і постійно змінює.

Розвиток людини відбувався не тільки шляхом зміни її тілобудови і поведі­нки (становлення прямоходіння, високого розвитку головного мозку, форму­вання руки як органа праці, становлення членороздільної мови тощо), але й розвитку культури, створення запасу знань, яким вона користується спільно і який збагачується з покоління в покоління.

Процес нагромадження знань належить до ранніх етапів людської культу­ри. Спочатку знання передавалися з покоління в покоління у формі виготов­лених знарядь праці, простих видів одягу, житла і т.п., пізніше — за допомо­гою малюнків, а згодом — письма. Усе це стало можливим завдяки виникненню в людини органа праці — кисті рук, які вона поступово удосконалювала і удосконалює в процесі трудової діяльності, та членороздільної мови.

Таким чином, особливе місце людини в природі пов'язане не стільки з біо­логічними особливостями будови її тіла, скільки з його соціальним змістом й участю в трудових процесах.

Трудова діяльність є одним із найважливіших факторів, що визначають фі­зичний і духовний розвиток людини. Трудові процеси обумовлюють визначену спеціалізацію нервової і м'язової систем, у результаті чого професійна орієн­тація людини накладає на неї свій відбиток. Це особливо помітно в спортив­ній практиці, де навіть спеціалізація у видах спорту нерідко супроводжується характерними морфологічними змінами в організмі.

На фізичний розвиток організму істотно впливають і такі фактори, як хар­чування, житлові і побутові умови, заняття фізичними вправами і спортом.

1. Дати визначення поняттю "функціональна анатомія людини". 2. Який основний зміст функціональної анатомії? 3. Що таке онтогенетичний розвиток? 4. Що таке філогенетичний (порівняльний) розвиток? 5. З якими науками пов'язана анатомія людини? 6. Які методи дослідження використовуються під час вивчення будови людського тіла? 7. Що таке систематична анатомія? 8. Які є різновиди анатомії? 9. Вивчення якої галузі анатомії є найцікавішим для спортсменів та працівників фізичної культури? 10. Хто з перших лікарів почав вивчати анатомію, використовуючи свої знання в галузі фізичної культури та для лікування хворих? 11. Хто був реформатором анатомії та написав перший багатомний підручник про будову людського тіла? 12. Хто є засновником топографічної анатомії? 13. Хто є засновником науки про фізичну культуру і створив теоретичні передумови для розвитку фізичного виховання? 14. Хто розробив питання функціональної анатомії відповідно до завдань спортивної прак­тики? 15. Що належить до основних властивостей живого організму?

Основи загальної цитології

У процесі еволюції живих істот виникли спочатку доклітинні форми життя (віруси та ін.), потім — клітинні форми (одноклітинні та найпростіші багато­клітинні організми). При подальшому розвитку окремі частини організмів почали спеціалізуватися на виконанні певних функцій, внаслідок чого орга­нізм пристосовувався до умов свого існування. Таким чином, із клітинних та неклітинних структур почали виникати спеціалізовані тканини, органи і, на­решті, комплекси органів — системи. Організм людини складають різномані­тні тканини, органи і системи.

Основою будови всіх еукаріотичних організмів (це організми, що мають в клітинах ядро) є клітина.

Клітина (cellula) — це обмежена активною мембраною, структурно впоря­дкована система біополімерів, які утворюють ядро і цитоплазму, беруть участь у єдиній сукупності процесів метаболізму і забезпечують підтримку і відтво­рення системи в цілому.

Клітини різних органів і тканин людини дуже різноманітні за формою, роз­мірами, будовою, хімічним складом і характером обміну речовин (рис. 1). Форма клітини знаходиться у неподільному зв'язку з функцією, яку вона ви­конує. Так, нервові клітини, які проводять імпульси, мають відростки.

 

 

Рис. 1. Загальна будова та різні форми клітин: 1 — циліндричні клітини епітелію кишечника; 2 — кубічні клітини сечових канальців нирки; 3 — плоскі клітини мезотелію очеревини; 4 — круглі клітини крові: а — з посегментованим ядром (нейтрофільний лейкоцит); б — з округлим ядром (лімфоцит); 5 — веретеноподібна клітина з паличкоподібним ядром (гладка м'язова клітина); 6 — клітина з відростками (нервова клітина); 7 — келихоподібна клітина; 8 — клітина з війками; 9 — джгутикова клітина (сперматозоїд); 10 — мегакаріоцит (багатоядерна клітина); 11 — еритроцити (без'ядерні клітини).

Незважаючи на значну різноманітність, усі клітини складаються з трьох основних частин: клітинної оболонки (плазмолеми), цитоплазми і ядра (рис. 2).

Цитоплазма містить гіалоплазму (матрикс цитоплазми); органели — постійні утвори, що мають характерну структуру і специфічну функцію в клітині; вклю­чення — тимчасові утвори, що є продуктом діяльності клітини.

Цитоплазма відмежована від середовища, що оточує клітину, і від сусідніх клітин плазмолемою — зовнішньою клітинною мембраною.

Основою будови клітинної оболонки — cytolemmae (плазмолеми — plasmolemmae) є елементарна біологічна мембрана, яку складає ліпопротеїновий комплекс, що містить ліпідний бішар, в який занурені молекули біл­ків. Виступаючи над зовнішньою поверхнею клітинної мембрани, вуглеводні компоненти гліколіпідів формують глікокалікс плазмолеми. З боку внутріш­нього вмісту клітини з мембраною контактує кортикальний шар плазмолеми, який складають мікрофіламенти та мікротрубочки.

 

Рис. 2. Загальний план будови клітини.

1 — плазмолема,

2 — центросома,

3 — рибосома,

4 — мікротрубочки,

5 — ендоплазматична сітка,

6 — мітохондрія,

7 — лізосома,

8 — мікрофіламенти,

9 — комплекс Гольджі.

 

 

6 5

Через клітинну оболонку здійснюється транспорт речовин, який іде у двох напрямках: у клітину (ендоцитоз) і з неї (екзоцитоз). Поглинання матеріалу клітиною здійснюється шляхом обволікання його ділянкою плазмолеми з на­ступним втягненням утвореного мішечка всередину цитоплазми. Процес по­глинання твердих частинок називається фагоцитозом, поглинання частинок рідини — піноцитозом.

Екзоцитоз поділяється на ряд різновидів: секрецію — виділення клітиною продуктів її синтетичної діяльності, які необхідні для нормального функціо­нування органів та систем організму; екскрецію — виділення токсичних або шкідливих продуктів метаболізму, які підлягають виведенню за межі організ­му; рекрецію — видалення з клітин речовин, які не змінюють своєї хімічної структури в процесі внутрішньоклітинного метаболізму (вода, мінеральні солі); плазматоз — видалення за межі клітини окремих її структурних компо­нентів.

Виконуючи транспортну функцію, плазмолема забезпечує пасивний і акти­вний транспорт речовин. Плазмолема також бере активну участь в утворенні спеціальних структур — міжклітинних контактів, що забезпечують міжклі­тинну взаємодію.

Розрізняють такі види міжклітинних контактів: адгезивні (зв'язуючі), ізо­люючі та комунікаційні.

До адгезивних контактів належать: простий адгезивний контакт, контакт за типом замка та десмосомний контакт. До групи ізолюючих контактів нале­жить щільний замикаючий контакт. Щілинний контакт (нексус) та синаптичний контакт (синапс) належать до комунікаційних міжклітинних контактів.

Цитоплазма (сytoplasma) — включає в себе гіалоплазму, обов'язкові елеме­нти клітини — органели, а також різноманітні непостійні структури — вклю­чення.

Гіалоплазма — внутрішнє середовище клітини, де відбуваються реакції про­міжного обміну. Це найрідша частина цитоплазми, в якій знаходяться орга­нели та включення. Вона містить цитозоль (вода з розчиненими у ній неорга­нічними та органічними речовинами) і цитоматрикс (сітка мікрофібрил біл­кової природи).

Органели поділяють на органели загального і спеціального призначення. До органел загального призначення належать:

— мітохондрії;

— рибосоми;

— ендоплазматична сітка;

— комплекс Гольджі;

— лізосоми;

— пероксисоми;

— клітинний центр.

Ці органели є у всіх клітинах. Органели спеціального призначення є лише у деяких клітинах, вони забезпечують виконання їх спеціалізованих функцій. До них належать:

— джгутики;

— війки;

— нейрофібрили;

— міофібрили.

До складу багатьох органел входить елементарна біологічна мембрана, тому їх поділяють на мембранні та немембранні. До мембранних органел нале­жать мітохондрії, ендоплазматична сітка, комплекс Гольджі, лізосоми, перо­ксисоми; до немембранних органел — рибосоми, клітинний центр, війки, мікроворсинки, джгутики. Органели, видимі під світловим мікроскопом, нази­вають мікроскопічними; органели, які можна побачити лише за допомогою електронного мікроскопа, називають субмікроскопічними.

Рибосома — субмікроскопічна немембранна органела загального призна­чення — гранула рибонуклеопротеїну, що складається із двох субодиниць — великої та малої. Функція рибосом — синтез білка. Звичайно білок синтезується не на одній, а одночасно на групі рибосом (полісома), що зв'язані молеку­лою інформаційної РНК (і-РНК). Рибосоми та полісоми можуть бути віль­ними в цитоплазмі і продукувати білки для потреб самої клітини або фіксо­ваними на мембранах ендоплазматичної сітки і синтезувати секрети — білки, що виділяються із клітини.

Ендоплазматична сітка — субмікроскопічна мембранна органела загаль­ного призначення — є системою канальців і сплющених цистерн. Ендоплаз­матичну сітку, до зовнішньої поверхні мембран якої прикріплені рибосоми, називають гранулярною ендоплазматичною сіткою, а позбавлену рибосом — агранулярною.

Однією із основних функцій ендоплазматичної сітки є транспорт речовин. Крім того, для гранулярної ендоплазматичної сітки характерний синтез біл­ків, для агранулярної — синтез і розщеплення глікогену, метаболізм ліпідів (зокрема, синтез стероїдних гормонів). У печінці вона бере участь у знешко­дженні снодійних речовин, канцерогенів тощо.

Мітохондрії — мікроскопічні мембранні органели загального призначен­ня—у світловому мікроскопі мають вигляд коротких паличок і ниточок. Під електронним мікроскопом видно зовнішню і внутрішню мітохондріальні мем­брани, між якими знаходиться міжмембранний простір. Площа внутрішньої мембрани збільшена за рахунок утворених нею крист, які мають форму скла­док, а іноді — трубочок. Простір, обмежений внутрішньою мембраною, за­повнений мітохондріальним матриксом. На кристах внутрішньої мембрани знаходяться мітохондріальні субодиниці. Головна функція мітохондрій — за­безпечення клітини енергією.

Мітохондрії також беруть участь у синтезі ряду білків і містять необхідні для цього компоненти: мітохондріальну ДНК, дрібні рибосоми, транспортну та інформаційну РНК, ферменти.

Комплекс Гольджі — мікроскопічна мембранна органела загального при­значення — на препаратах, забарвлених азотнокислим сріблом, має вигляд сітки з переплетених темних ниток. Субмікроскопічно комплекс Гольджі яв­ляє собою сукупність пов'язаних між собою цистерн, сплющених у централь­ній частині і розширених на периферії. Навколо цистерн у складі органели розташовані дрібні пухирці і вакуолі.

Функції комплексу Гольджі полягають в упакуванні, конденсації та виве­денні білкових секретів, участі у синтезі вуглеводів і приєднанні їх до поліпептидних ланцюжків у процесі синтезу глікопротеїнів, формуванні лізосом.

Лізосоми — субмікроскопічні мембранні органели загального призначен­ня — необхідні для внутрішньоклітинного ферментативного розщеплення як екзогенних речовин (які потрапили в клітини внаслідок ендоцитозу), так і ендогенних — видаленні органел і включень у ході фізіологічної регенерації або у відповідь на патологічні зміни.

Виділяють чотири основних різновиди лізосом:

— первинні лізосоми;

— вторинні лізосоми (фаголізосоми);

— автофагосоми;

— залишкові тільця.

Первинні лізосоми — це маленькі, округлі, оточені мембраною тільця. Вони є резервом гідролітичних ферментів, які ще не взяли участі у внутріш­ньоклітинному травленні. Фаголізосоми утворюються від злиття первинної лізосоми з фагосомою. При цьому починається гідролітичне розщеплення вмісту останньої. Автофагосоми призначені для видалення уражених компо­нентів самої клітини. Органела, призначена для видалення, оточується мем­браною, і з утвореною автофагічною вакуолею зливається первинна лізосома. Залишкові тільця виповнені рештками неперетравленого матеріалу. Вони здатні зливатися і утворювати великі конгломерати або пігмент ліпофусцин.

Пероксисоми — субмікроскопічні мембранні органели загального призна­чення — нагадують лізосоми, але не містять гідролітичних ферментів, харак­терних для лізосом. У них містяться оксидази амінокислот і каталаза, що руйнує перекиси. Каталаза пероксисом може відігравати захисну роль, руйнуючи перекис водню, що є токсичним для клітин.