ПРИНЦИП ЦЕЛОСТНОСТИ В АНАТОМИИ (СИНТЕЗ АНАТОМИЧЕСКИХ ДАННЫХ)
Заканчивая изложение строения тела человека, необходимо отметить следующее. Обычно анатомия изучает человеческий организм по система, отчего и называется систематической. Такое изучение диктуется невозможностью сразу охватить всю сложность строения организма, поэтому приходится искусственно разлагать его на части и пользоваться методом анализа.
Совершенно необходимый аналитический подход вместе с тем приучает к не совсем правильному, механистическому взгляду на организм как на сумму систем и не воспитывает должного, диалектического представления об организме как о едином целом. Метод рассечения тела человека на части и изучения его по системам привел к неправильному отношению и к анатомии как к науке только расчленяющей, аналитической, якобы не ставящей себе целью исследовать организм в его единстве. Анатомия страдает от своего названия (anat?mno — рассекаю), которое указывает на основной, но не единственный способ исследования. На самом деле анатомия — наука о строении не только отдельных систем, но и целого организма. Поэтому, кроме анализа, она использует метод синтеза, с помощью которого стремится составить целостное представление о строении тела человека.
1. Синтез анатомических данных необходимо проводить прежде всего для правильного представления о любом органе, который, будучи частью организма, сам является целостным образованием.
Целостность органа — это не арифметическая сумма составляющие его тканей, а органическое единство, в котором одни части тесно взаимодействуют с другими. Это особенно ясно выступает в органах, имеющих несколько функций и отличающихся разнородным характером, например в кости. До недавнего времени полагали, что костное вещество является лишь футляром для костного мозга, который механически заполняет костномозговое пространство и ячейки губчатого вещества. При этом кость выполняет механическую функцию (опора, движение и защита), a костный мозг — биологическую (гемопоэз, иммунитет).
На самом же деле живая кость в отличие от мацерированной состоит не только из костного вещества определенной структуры, но также из покрывающих ее суставных хрящей и надкостницы и выполняющего ее полости костного мозга. Между костным веществом и костным мозгом имеется не только топографическая связь, но также структурная и функциональная. Обе названные функции (механическая и биологическая) тесно связаны между собой. Нормальная гемопоэтическая функция красного костного мозга обусловливает хорошо построенную и функционирующую кость, а при ее нарушении страдает и структура кости. И, наоборот, костное вещество оказывает глубокое влияние на содержащийся в его полостях и ячейках костный мозг.
Единство этих двух частей кости обусловлено общностью их кровоснабжения и иннервации. Благодаря этому усиленная механическая функция кости, обусловленная большой работой мускулатуры, связана с повышенным кровоснабжением костного вещества и не отделимого от него костного мозга. Лучшее питание костного мозга определяет улучшение его кроветворной и иммунобиологической функций, что благотворно отражается на жизнедеятельности организма. Это и составляет одну из положительных сторон физкультуры. Любой сустав в живом целостном организме — это не только кости и их соединения, но и образования, относящиеся к различным системам, а именно: мышцы, приводящие в движение костные рычаги, сосуды и нервы, обеспечивающие нейрогуморальную регуляцию, и кожа, покрывающая сустав. Без участия всех названных компонентов сустав не может действовать.
Сказанное относится к строению и любого внутреннего органа. Так, например, печень, кроме своих специфических структур (печеночные клетки, желчные ходы и др.), состоит из образований, принадлежащих различным системам. Это — нервы печени и ее сосуды (артерии, разветвления воротной вены, печеночные вены и лимфатические сосуды). Все они составляют неотъемлемую часть органа. При этом внутриорганные сосуды распределяются в органе соответственно строению, функции и развитию органа и организма в целом. Так же распределяются и нервы. Из этого следует, что нельзя говорить отдельно об органе и отдельно о его сосудах и нервах, ибо сосуды и нервы анатомически и физиологически входят в содержание органа и без них нельзя понять его строение. Поэтому при изложении строения органа приводятся сведения о его васкуляризации и иннервации.
Другой иллюстрацией целостности внутреннего органа может служить легкое. В зависимости от уровня исследования в нем выделяют разные части: на макроскопическом уровне — доли и сегменты, на макро-микроскопическом — дольки и ацинусы, на микроскопическом — альвеолы и клетки, на субмикроскопическом — клеточные элементы и молекулы. Все эти части легкого представляют органическое единство различающихся между собой дифференцированных частей. Специфическую структуру легких составляют дыхательная паренхима и бронхи. Последних сопровождают нервы и сосуды, принадлежащие различным системам: бронхиальные артерии и вены, легочные артерии и вены, лимфатические сосуды. Все они идут параллельно друг другу, подчиняясь общим закономерностям строения легкого, и составляют не арифметическую сумму слагаемых, а объединены внутренним органическим единством, обусловленным происхождением и развитием легкого по ходу эволюции и в онтогенезе. В свою очередь это развитие определяется формообразующей ролью дыхательной функции, которая является одним из отражений единства организма и среды, приспособления к последней не только организма в целом, но и его отдельных органов. Таким образом, целостность конструкции органа — это исторически возникающее и развивающееся качество. Для понимания этого качества требуется не только анализ, но и синтез.
2. Синтез анатомических данных следует проводить не только в отношении каждого органа, но и крупной части тела. В качестве примера возьмем туловище, где после рождения сохраняется сегментарность. Сегменты тела — сомиты — определяют метамерную структуру и всех отдельных частей его: склеротома, миотома и нейротома. Поэтому развивающиеся из этих частей сомита системы (костная, мышечная, нервная), а также сосудистая приобретают сегментарное строение.
В результате сегменты представляют единые образования, построенные из разных систем тела, а именно: из костей (ребра), мышц (межреберные мышцы), нервов (межреберные нервы) и сосудов (межреберные артерии, вены и лимфатические сосуды). Все эти структуры, относящиеся к различным системам, идут в каждом сегменте параллельно друг другу и составляют единое анатомическое образование (рис. 379, см. цв. вклейку).
Так как в теле зародыша, кроме сомитов, возникают и осевые органы, расположенные вдоль тела (хорда и нервная трубка), то сегментарно развивающиеся органы оказываются связанными с осевыми. Поэтому ряд систем имеет части, расположенные как вдоль тела, так и поперек.
В костной системе туловища участвуют расположенный по оси тела позвоночный столб и поперечные сегменты — ребра; в нервной системе — расположенный вдоль тела спинной мозг и поперечно идущие корешки спинномозговых нервов; в артериальной системе — продольно лежащая аорта и ее поперечные ветви — межреберные и поясничные артерии; в венозной системе — продольно идущие нижняя полая и непарная и полунепарная вены и их поперечные притоки поясничные и межреберные вены; в лимфатической системе — продольно идущий грудной проток и впадающие в него межреберные лимфатические сосуды; в мышечной системе туловища мышцы лежат вдоль тела в виде сегментов (между ребрами и позвонками).
Таким образом, костная, мышечная, нервная и сосудистая системы туловища, будучи разными системами тела, вместе с тем как части целого отражают в своей топографии одни и те же общие законы строения организма. Вследствие этого все они располагаются в значительной мере параллельно друг другу и составляют единые сегменты тела. Об этом отражении каждой отдельной системой тела общих принципов строения целостного организма говорилось при изложении закономерностей строения почти каждой системы — костной, мышечной, сосудистой и нервной.
К числу продольно расположенных органов зародыша относится и первичная кишка, идущая параллельно хорде и нервной трубке. Поэтому развивающийся из кишечной трубки пищеварительный тракт в основном также идет в том же направлении, что и позвоночный столб и спинной мозг.
Это показывает топографическое сходство в расположении органов как животной, так и растительной жизни.
3. В предшествующем изложении органы животной жизни рассматривались отдельно от органов растительной жизни.
В живом целостном организме эти две группы органов составляют неразрывное единство. Примером может служить скелетная мышца как орган. Она состоит не только из исчерченной мышечной ткани, но также из разных видов соединительной ткани, образующей сухожилия, фасции и прослойки между пучками мышечных волокон. Органической частью всякой мышцы являются нервы и сосуды, содержащие в своей стенке гладкую мускулатуру. Соответственно наличию произвольной и непроизвольной мышечной ткани в каждой мышце проходят нервные волокна, принадлежащие разным отделам нервной системы — анимальному и вегетативному.
Анимальные нервы осуществляют функциональную иннервацию поперечно-полосатой мышечной ткани, т. е. выполняют животную функцию (движение). Вегетативные нервы обеспечивают сосудодвигательную иннервацию гладкой мышечной ткани сосудов, а также трофическую иннервацию, т. е. выполняют растительные функции (обмен веществ, питание). Следовательно, в каждой мышце происходит объединение анимальных и вегетативных функций благодаря наличию представителей поперечно-полосатой и гладкой мускулатуры, а также анимальной и вегетативной частей единой нервной системы.
Органы растительной и животной жизни находятся в определенных взаимоотношениях. Примером служат взаимоотношения сосудов, нервов и мышц, из которых первые — вегетативные органы, а остальные анимальные.
Сосуды и нервы в значительной части идут вместе и параллельно друг другу, отражая в своем ходе общие закономерности строения тела.
Они находятся в определенных взаимоотношениях с мышцами и фасциями, причем последние, окружая сосуды и нервы, образуют сосудисто-нервные пучки. Н. И. Пирогов установил ряд законов расположения сосудов среди мышц и фасций, главнейший из которых гласит: все влагалища, в которых проходят сосуды, образованы фасциями мышц, расположенных возле сосудов. Знание таких топографических взаимоотношений имеет огромное прикладное значение для хирургии.
4. Синтез анатомических знаний проводится и в отношении организма как единого целого. Целостность организма — это проявление закона диалектического материализма о всеобщей связи предметов и явлений.
К. Маркс говорил, что высшей формой целостности является органическое целое, т. е. такое целое, которое обладает способностью саморазвития и самовоспроизведения. С точки зрения кибернетики, необходимо учитывать способность целого к самоуправлению.
Эти основные свойства целого: саморазвитие, самовоспроизведение и самоуправление — возможны благодаря внутренним процессам взаимодействия между частями и между целым и окружающей его средой. Под такое понятие целостности как раз и подходит организм.
Вокруг взглядов на организм шла и идет идеологическая борьба между материализмом и идеализмом, между диалектическим и механическим материализмом. Механицизм смотрит на организм как на сумму частей, отрицая объединяющее их начало.
Диалектический материализм учит, что целостность — это не механический агрегат неизменных частей, а внутреннее органическое единство. Организм — это не простое сложение костей, хрящей, мускулов, крови, нервов. Целое — это сложная система взаимоотношений элементов и процессов, обладающая особым качеством, отличающим его от других систем. При этом целое больше суммы его частей, оно имеет новое качество, присущее только ему. Часть же — это подчиненный целому элемент системы.
Применительно к организму новое качество целостности — это способность организма к самостоятельной жизни, к самоуправлению, самовоспроизведению, саморазвитию и обмену веществ с окружающей его средой.
Для лучшего понимания целостности надо учитывать взаимоотношения целого и частей. «Под целым диалектический материализм понимает взаимодействие, взаимосвязь и единство частей, входящих в тот или иной предмет… каждая его часть — в то же время проявление сущности целого, его функций» (Царегородцев Г., 1966). Не части тела соединяются в организм, а организм дифференцируется на части; не клетки создают организм, а последний создает клетки. Координация всех функций организма интегрирующими системами — это выражение общего и целого в организме.
Целое играет ведущую роль в отношении частей. Такое подчинение столь значительно, что часть, изолированная от организма, не может выполнять те функции, которые присущи ей в рамках организма. Пример с лейкоцитом может иллюстрировать это положение.
Целое может существовать как организм и после утраты некоторых не жизненно важных частей. На этом основана вся хирургическая практика, связанная с удалением органов и. частей тела. У низших животных организм подчас жертвует частями ради спасения целого. Аналогичные процессы наблюдаются и у человека (ороговение эпидермиса, обновление клеток и кровяных элементов).
Целостность организма признается не только диалектическим материализмом, но и идеализмом. Идеализм тоже стремится найти объединяющее начало частей, но это начало нематериально.
Диалектический материализм учит, что в основе объединения, интеграции организма лежит материальное начало. Таким началом, как известно, является нейрогуморальная регуляция при ведущей роли нервной системы!
Нервная система — это главнейшая система организма, которая имеет многообразные функции.
1. а) С точки зрения философии диалектического материализма, нервная система — это особым образом организованная материя; это высочайший продукт земной природы, способный познавать ее и самое себя и переделывать природу сообразно потребностям человека;
б) с точки зрения ленинской теории отражения, это орган отражения действительности в нашем сознании.
2. С точки зрения кибернетики, нервная система является органом информации, самоуправления и саморегуляции.
3. С точки зрения анатомии и физиологии и лежащей в их основе идеи нервизма, она представляет ведущую систему объединения, интеграции организма в единое целое и уравновешивания его с окружающей средой.
Целостность организма имеет материальный анатомический субстрат. Этот субстрат образуют:
1. Нервная система, устанавливающая нервные связи организма.
2. Эндокринные железы, вырабатывающие гормоны, поступающие в кровь, и другие жидкости тела; пути проведения жидкостей — сосуды. Благодаря жидкостям устанавливаются гуморальные связи организма.
3. Соединительная ткань, которая в виде связок, оболочек, фасций и других структур мягкого скелета соединяет все органы в единую массу тела и образует механические связи организма.
Связи, при помощи которых осуществляется объединение, интеграция организма, имеют 2 основных типа: 1) субординация — соподчинение; 2) координация и корреляция — соотношения.
Субординация, или соподчинение, всех частей организма совершается по схеме:
Органы, ткани и клетки — это частные структуры, служащие для приспособления организма к среде.
Каждая из них имеет относительную самостоятельность и является в свою очередь целостным образованием.
Следовательно, целостность проявляется по-разному на разных уровнях исследования: на макроскопическом — в виде систем органов, отдельных органов и тканей; на макро-микроскопическом — в виде тканей; на микроскопическом уровне — в виде клеток и неклеточных структур; на субмикроскопическом уровне — в виде неклеточных структур, частей клеток и молекул.
Частные структуры организма — органы, ткани, клетки, будучи связаны в единое целое, вместе с тем представляют собой целостную конструкцию и имеют в системе организма относительную автономию.
Благодаря этому при некоторых видах клинической смерти организма как целого части его сохраняют способность к жизни, и при своевременных мероприятиях по реанимации организм можно снова оживить.
Эта же относительная автономия позволяет отключать сердце от кровообращения для операции на сухом сердце и снова включать его в общий ток крови после операции.
Следует иметь в виду, что организм не складывается из относительно самостоятельных частей, не органы и клетки создают организм, а эти части образуются организмом по мере усложнения его структуры и функций, по мере его дифференциации. Организм дифференцируется, сохраняя свою интеграцию. И чем дальше идет эта дифференциация, чем больше возникает в организме органов, тканей и клеток, тем сложнее и труднее объединять, интегрировать их в единое целое. Чем глубже дифференциация, тем выше интеграция. Дифференциация и интеграция составляют диалектическое единство.
Такова краткая характеристика связей организма, осуществляющихся по типу субординации.
Другой тип связей — это координация и корреляция.
Координация — это соотношение развития органов в филогенезе, а корреляция — в онтогенезе.
Примером координации может служить соотношение развития руки и мозга в процессе эволюции. У четвероногих животных передняя конечность еще не является рукой и служит средством передвижения тела. Соответственно такой функции и строению передней конечности построена и кора головного мозга, в частности ее моторная зона. У человекообразных обезьян передняя конечность становится рукой, обладающей способностью хватать предметы. Такая рука сохраняет еще способность служить средством передвижения, но вместе с тем она уже может схватывать готовые предметы природы и пользоваться ими. Соответственно возникновению хватательной функции руки в коре мозга развиваются корковые концы анализаторов, особенно в моторной зоне, и появляются новые поля.
Наконец, у человека рука становится органом труда, изготовляющим орудия производства. «И то, что шло на пользу руке, шло также на пользу всему телу, которому она служила…» (Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд., т. 20, с. 488).
Соответственно новой функции руки как органа труда появляются и новые поля в коре головного мозга. В моторной зоне ее, как известно, спроецировано все тело. При этом наибольшую территорию занимает рука; из территории, занимаемой проекцией руки, наибольшую площадь имеет кисть, а из территории кисти — большой палец, обладающий способностью оппозиции остальным четырем.
Таким образом, развитие коры большого мозга соответствует развитию руки и ее частей, непосредственно соприкасающихся с орудием труда. Это подтверждает положение Энгельса о том, что труд способствовал развитию мозга.
Следовательно, рука и мозг в процессе эволюции находятся в динамической координации.
Корреляция — это взаимозависимость частей, где всякое изменение одной из частей отражается на других и само является ответом на изменение частей, воздействующих на нее.
Наличие коррелятивных связей послужило основанием для известного учения о корреляции Ж. Кювье.
На базе этого учения выросло современное представление о конституции человека, в частности о взаимозависимости между типом телосложения и расположением внутренностей.
Благодаря корреляции между типом телосложения и топографией внутренностей по внешнему строению тела можно представить себе особенности внутреннего строения.
Топографические корреляции представляют взаимозависимые отношения органов, имеющих разные строение и функции. Примером такой корреляции может служить сегмент туловища.
Следовательно, проводя синтез анатомических данных, надо учитывать коррелятивные связи как между отдельными органами и системами, так и между внутренним и внешним строением тела.
Итак, объединение организма в единое целое, его интеграция осуществляется различными формами соотносительного развития частей — корреляции, координации и субординации.
В корреляциях (и координациях) части выступают как более или менее равные образования.
Субординация — это соподчинение частей.
В основе интеграции, объединения частей организма в единое целое лежит приспособительная реакция организма к окружающей среде.
5. Метод синтеза вскрывает связи между строением организма и окружающей его средой, которая оказывает формообразующее влияние на органы и организм в целом.
Адаптация структуры живого к условиям жизни сопровождается непрерывной морфологической перестройкой некоторых органов и тканей живого человеческого тела. Изучение закономерностей этой перестройки вскрывает конкретные индивидуальные изменения структуры, обусловленные воздействием конкретных факторов внешней среды. Примером этого может служить перестройка скелета в течение жизни человека под влиянием деятельности мышц в процессе труда или занятий спортом.
Эта перестройка настолько значительна и специфична, что по рентгенограммам костей можно определить профессию или спортивную специализацию данного человека, если таковые связаны с постоянными и однообразными физическими нагрузками.
Другим не менее ярким примером адаптации организма к условиям окружающей его среды является приспособление человека к условиям жизни в новой для организма внешней среде — внеземной, т. е. к условиям жизни и работы в экстремальных условиях полетов в космос, когда организм испытывает действие гравитационных перегрузок, состояние невесомости, гипокинезии и гиподинамии.
Изучение изменений структуры организма и его органов и систем в процессе приспособления (адаптация) здорового организма к особым (экстремальным) условиям жизни в космосе и при возвращении на землю (реадаптация) составляет суть нового направления в анатомии, названного нами «космическая анатомия».
Космическая анатомия сосудистой системы начала впервые разрабатываться на кафедре нормальной анатомии I Ленинградского медицинского института им. акад. И. П. Павлова под руководством проф. М. Г. Привеса (Л. А. Алексина, А. В. Дроздова, Н. И. Зотова, А. К. Косоуров, В. А. Муратикова, И. Н. Преображенская, Б. И. Пшегорницкий, Л. И. Савинова, В. И. Степанцов, В. Г. Шишова и др.). По исследованиям последнего времени (Косоуров А. К., 1980–1983), гипокинезия и гравитационные перегрузки вызывают морфологические изменения стенки магистральных артерий, которые носят адаптивный характер и являются обратимыми.
Подводя итог всему вышеизложенному, можно сказать следующее.
Если старая, описательная анатомия изучала строение тела человека как таковое, в отрыве от условий его жизни, то современная анатомия исследует человеческий организм в его единстве с внешней средой — биологической и социальной.
Изучение анатомии живых людей с учетом условий их жизни и работы дает в руки анатома богатейший материал для построения такой анатомии живого человека, которая ставит своей целью вскрытие закономерностей специфической эволюции человека и его индивидуальной изменчивости, обусловленных конкретным влиянием окружающей среды. Установление этих закономерностей создает предпосылки и для овладения ими, что способствует разработке проблемы направленного воздействия на человеческий организм с целью его гармоничного развития.
Разная адаптация структуры к внешним воздействиям связана с разной устойчивостью человека к заболеваниям и с их разными проявлениями.
Современная медицина не удовлетворяется общими схемами болезней, а стремится исследовать и лечить данного человека. Поэтому она требует и от анатомии не общих схем строения абстрактного человеческого тела, а точных сведений о структуре конкретного человеческого организма.
Изучение строения живого целостного организма, рассматриваемого в его единстве с условиями жизни, дает возможность переходить от анатомии человека вообще к конкретной индивидуальной анатомии людей, с учетом их образа жизни и труда.
В противовес классической описательной анатомии развивается новая анатомия, которая не только описывает и объясняет структуру человеческого организма, но и вместе с другими науками изменяет ее, управляет ею с целью всесторонне гармоничного развития человека.
* * *
