Anatomija

Anatomija (, ánatomé — ‘uzšķēršana’) ir bioloģijas nozare, kas pēta dažādu dzīvo organismu formu un uzbūvi, tostarp orgānu, audu un šūnu struktūru un to savstarpējās attiecības. Tā ir viena no senākajām zinātnēm, kas attīstījusies gan cilvēka un dzīvnieku ķermeņa izpētes, gan medicīnas vajadzībām. Anatomija tiek iedalīta makroskopiskajā anatomijā, kas pēta ar neapbruņotu aci redzamas struktūras, un mikroskopiskajā anatomijā, kas ietver šūnu (citoloģija) un audu (histoloģija) uzbūves izpēti. Turklāt anatomijā analizē arī organisma struktūras izmaiņas dažādos dzīves posmos (vecuma posmu anatomija).

Anatomija ir cieši saistīta ar fizioloģiju, kas pēta nevis organisma uzbūvi, bet tā šūnu, audu, orgānu un orgānu sistēmu funkcijas. Tai ir būtiska nozīme dažādās zinātnēs un praktiskajās jomās. Medicīnā anatomija veido pamatu ķirurģijai, radioloģijai un patofizioloģijas izpratnei, palīdzot diagnosticēt un ārstēt slimības. Bioloģijā un zooloģijā tā tiek izmantota organismu klasifikācijā un evolūcijas izpētē. Anatomijas zināšanas pielieto arī sporta zinātnē, fizioterapijā un pat mākslā, piemēram, cilvēka ķermeņa proporciju attēlošanā. Attīstoties tehnoloģijām, anatomijas izpēte kļūst arvien precīzāka, izmantojot modernas attēldiagnostikas metodes, piemēram, datortomogrāfiju un magnētiskās rezonanses attēlveidošanu.

 Vēsture 
Anatomijas attīstība aizsākās jau senatnē, kad cilvēki sāka pētīt organisma uzbūvi, lai labāk izprastu dzīvības procesus un ārstētu slimības. Gadsimtu gaitā anatomija ir attīstījusies, pateicoties jauniem atklājumiem un tehnoloģijām, kas ļāvušas precīzāk izpētīt dzīvo būtņu ķermeņa struktūru.

Senākie anatomiskie pētījumi notika Senajā Ēģiptē aptuveni 3500 gadus p.m.ē., kad tika veiktas pirmās ķermeņu mumifikācijas. Mumifikācijas procesā tika izņemti iekšējie orgāni, tostarp smadzenes, kas liecina par detalizētām cilvēka anatomijas zināšanām. Šīs procedūras ne tikai kalpoja reliģiskiem mērķiem, bet arī veicināja izpratni par cilvēka ķermeņa uzbūvi. Ebersa papirusā (aptuveni 1550. gads p.m.ē.) aprakstītas dažādas slimības un ķermeņa daļas, lai gan zināšanas par orgānu funkcijām bija ierobežotas. Senajā Grieķijā anatomijas attīstība balstījās uz filozofiju un novērojumiem. Hipokrats (5. gadsimts p.m.ē.) uzskatīja, ka ķermenis sastāv no četriem šķidrumiem, kas ietekmē veselību, savukārt Aristotelis (4. gadsimts p.m.ē.) pētīja dzīvnieku anatomiju un aprakstīja dažādu sugu ķermeņa uzbūvi. Viens no nozīmīgākajiem sengrieķu anatomiem bija Herofils, kurš Aleksandrijas medicīnas skolā (3. gadsimts p.m.ē.) veica cilvēka ķermeņa secēšanu un aprakstīja nervu sistēmu. Senajā Romā anatomijas zināšanas attīstīja Galēns (2. gadsimts), kurš strādāja kā gladiatoru ārsts un veica dzīvnieku disekcijas, lai izprastu cilvēka ķermeni (cilvēku disekcijas bija aizliegtas). Viņa darbi kļuva par pamatu viduslaiku medicīnai, lai gan daudzi viņa secinājumi izrādījās kļūdaini.

Viduslaikos anatomija ļoti gausi attīstījās. Zināšanas galvenokārt balstījās uz Galēna rakstiem, un praktiski pētījumi bija reti. Tikai vēlāk, 13.–15. gadsimtā, universitātēs sāka atļaut cilvēka līķu sekcijas, kas veicināja anatomijas attīstību. Renesanses laikmetā anatomija piedzīvoja ievērojamu izrāvienu, pateicoties Andreasam Vezālijam (1514–1564), kurš atspēkoja daudzas Galēna kļūdas un publicēja darbu “Par cilvēka ķermeņa uzbūvi” (De humani corporis fabrica), kurās detalizēti aprakstīja cilvēka anatomiju, balstoties uz paša veiktiem pētījumiem. Šis darbs kļuva par pamatu mūsdienu anatomijas izpratnei. Lielu devumu deva arī angļu ārsti Viljams Hārvijs un Džons Hanters.

No 17. gadsimta, attīstoties mikroskopijai, anatomijas izpēte kļuva vēl precīzāka. Marčello Malpīgi atklāja kapilārus, kas savieno artērijas un vēnas, un lika pamatus histoloģijai. 19. gadsimtā anatomija kļuva cieši saistīta ar fizioloģiju un patoloģiju, veicinot medicīnas progresu. Mūsdienās anatomijas izpēti būtiski ietekmē tehnoloģijas. Datortomogrāfija (CT), kodolu magnētiskā rezonanse (MRI) un citas attēldiagnostikas metodes ļauj pētīt ķermeni bez ķirurģiskas iejaukšanās. Virtuālā un 3D anatomija sniedz iespēju detalizēti modelēt un analizēt orgānu un audu struktūras. Attīstās arī molekulārā anatomija, kas pēta organisma uzbūvi šūnu un ģenētiskā līmenī, atklājot jaunas iespējas medicīnā un bioloģijā.

 Apakšnozares 
Anatomija ir plaša zinātnes nozare, kas ietver vairākas apakšnozares atkarībā no pētījuma objekta un pieejas. Galvenās anatomijas apakšnozares ir makroskopiskā anatomija, mikroskopiskā anatomija, topogrāfiskā anatomija, sistēmiskā anatomija un salīdzinošā anatomija. Šīs apakšnozares kopā veido visaptverošu izpratni par organismu uzbūvi un tās nozīmi bioloģijā, medicīnā un citās zinātnes nozarēs.

Makroskopiskā anatomija, saukta arī par redzamo anatomiju, pēta ķermeņa struktūras, kas ir novērojamas ar neapbruņotu aci, piemēram, orgānus, kaulus, muskuļus un asinsvadus. Šīs apakšnozares galvenā metode ir līķu preparēšana, kas ļauj detalizēti izpētīt ķermeņa uzbūvi. Makroskopiskā anatomija ir svarīga ķirurģijā un medicīnas izglītībā, jo sniedz būtisku izpratni par cilvēka ķermeņa struktūru.

Mikroskopiskā anatomija pēta organisma uzbūvi šūnu un audu līmenī, izmantojot mikroskopus un citas palielinošās ierīces. Tā ietver divas galvenās nozares — citoloģiju (pēta šūnu uzbūvi un to funkcijas) un histoloģiju (analizē audu struktūru un organizāciju organismā). Šī apakšnozare ir būtiska medicīnā, jo daudzas slimības, piemēram, vēzis un infekcijas, sākas ar mikroskopiskām izmaiņām šūnās un audos. Pēc vecuma posmiem izdala embrioloģiju, kur pēta embriju anatomiju.

Topogrāfiskā anatomija pēta ķermeņa reģionu struktūru un tajos esošo orgānu, asinsvadu un nervu savstarpējo izvietojumu. Tā ir īpaši svarīga ķirurģijā un radioloģijā, jo palīdz ārstiem orientēties ķermeņa daļās un plānot medicīniskas procedūras, piemēram, operācijas vai injekcijas, savukārt sistēmiskā anatomija pēta ķermeņa uzbūvi, organizējot to pēc orgānu sistēmām, kuras veic noteiktas funkcijas. Šāda pieeja ļauj detalizēti izpētīt organisma uzbūvi un tās saistību ar funkcijām.

Salīdzinošā anatomija pēta dažādu dzīvo organismu anatomiskās atšķirības un līdzības, analizējot evolūcijas gaitā notikušās izmaiņas. Balstoties uz šīm atšķirībām, veido organismu klasifikāciju. Šī nozare ļauj izprast, kā sugas ir pielāgojušās videi un kādi ir to kopīgie evolūcijas aizsācēji. Piemēram, cilvēka un citu mugurkaulnieku skeleta uzbūve liecina par kopīgu izcelsmi, neskatoties uz atšķirībām to pielāgojumos dzīvesveidam. Salīdzinošā anatomija ir būtiska bioloģijā, paleontoloģijā un ģenētikā, jo palīdz rekonstruēt sugu evolūcijas vēsturi un saprast organismu funkcionālās īpatnības.

Anatomijā vēl mēdz atsevišķi izšķirt cilvēka anatomiju, augu anatomiju un dzīvnieku anatomiju. Pie anatomijas apakšnozarēm var nosaukt arī radioloģiju (pēta organisma uzbūvi, izmantojot rentgenstarus) un patoloģiju (pēta organismus, kad tos ir skārusi kāda slimība).

 Cilvēka anatomija 

Cilvēka anatomija ir zinātnes nozare, kas pēta cilvēka ķermeņa uzbūvi un tā funkcionālās sistēmas. Cilvēka organisms sastāv no vairākām orgānu sistēmām, kuras nodrošina dzīvībai svarīgas funkcijas, piemēram, kustību, elpošanu, barības sagremošanu un vielmaiņu.

Balsta un kustību orgānu sistēma nodrošina ķermenim atbalstu, aizsardzību un kustību. To veido kauli, skrimšļi, saites un locītavas. Cilvēka skeletā ir 206 kauli, kas iedalās aksiālajā skeletā (80 kauli, piemēram, galvaskauss, mugurkauls, krūškurvis) un apendikulārajā skeletā (126 kauli, piemēram, rokas, kājas, plecu un iegurņa josla). Skelets aizsargā svarīgus orgānus, piemēram, smadzenes un sirdi, kā arī kalpo kā minerālu rezervuārs. Muskuļi nodrošina cilvēka organisma kustību un iekšējo orgānu darbību. Tie sastāv no trim muskuļu veidiem, kuriem ir atšķirīgas funkcijas un darbības mehānismi. Skeleta šķērssvītrotie muskuļi ir apzināti kontrolējami un atbild par ķermeņa kustībām, piemēram, staigāšanu, skriešanu un dažādu priekšmetu satveršanu. Gludie muskuļi atrodas iekšējos orgānos, piemēram, gremošanas traktā un asinsvados, un darbojas neapzināti, regulējot tādas funkcijas kā pārtikas pārvietošana caur zarnām un asinsvadu sašaurināšanās vai paplašināšanās. Savukārt sirds muskulis (miokards) ir īpašs muskulis, kas nepārtraukti sūknē asinis pa ķermeni, nodrošinot skābekļa un barības vielu piegādi visiem audiem. Kopumā muskuļu sistēma ir būtiska ne tikai kustībām, bet arī dzīvībai svarīgo procesu uzturēšanai organismā.

Asinsrites orgānu un limfātiskā sistēma nodrošina audus ar skābekli un barības vielām, kā arī palīdzot izvadīt oglekļa dioksīdu un vielmaiņas atkritumus. Asinsrites sistēmas centrālais orgāns ir sirds, kas nepārtraukti sūknē asinis pa visu ķermeni, nodrošinot to cirkulāciju caur artērijām un vēnām. Asinsvadi veido plašu tīklu, kas ietver artērijas, kuras transportē skābekli bagātinātas asinis no sirds uz audiem, vēnas, kas atgriež atkritumvielām bagātās asinis atpakaļ uz sirdi, un kapilārus, kas veic apmaiņu starp asinīm un ķermeņa šūnām. Asinis sastāv no sarkanajām asins šūnām (eritrocītiem), kas pārnēsā skābekli, baltajām asins šūnām (leikocītiem), kas aizsargā organismu no infekcijām, trombocītiem, kas veicina asins recēšanu, un asins plazmas, kas satur ūdeni, olbaltumvielas, hormonus un citas būtiskas vielas. Šī sarežģītā sistēma darbojas vienoti, lai uzturētu organisma homeostāzi un nodrošinātu tā dzīvībai svarīgās funkcijas. Limfātiskā sistēma nodrošina organisma aizsardzību pret infekcijām un liekā šķidruma novadīšanu. Tā sastāv no limfvadiem, limfmezgliem, liesas, aizkrūtes dziedzera un mandelēm.

Elpošanas orgānu sistēma nodrošina gāzu apmaiņu — skābekļa uzņemšanu un oglekļa dioksīda izvadīšanu. Plaušas ir galvenais elpošanas sistēmas orgāns, kurā notiek skābekļa uzsūkšanās asinīs un oglekļa dioksīda izvadīšana no organisma. Gaisa plūsmu uz un no plaušām nodrošina elpvads un bronhi, kas darbojas kā cauruļvadi, savienojot elpošanas sistēmu ar ārējo vidi. Svarīga loma ir arī deguna dobumam, kas attīra, sasilda un mitrina ieelpoto gaisu, lai tas nekaitētu plaušām. Elpošanas procesā būtiska ir arī diafragma — galvenais elpošanas muskulis, kas, saraujoties un atslābinoties, nodrošina gaisa plūsmu plaušās un no tām.

Gremošanas orgānu sistēma nodrošina barības vielu uzņemšanu, sagremošanu un uzsūkšanu, kā arī nesagremoto vielu izvadīšanu no organisma. Gremošanas process sākas mutes dobumā, kur barība tiek mehāniski sasmalcināta ar zobiem un sajaukta ar siekalām, kas satur fermentus, veicinot sākotnējo sagremošanu. Pēc tam barība caur barības vadu nonāk kuņģī, kur kuņģa sulas ietekmē notiek tālāka sadalīšana. Tālāk sagremotā barība pārvietojas uz tievo zarnu, kur notiek galvenā barības vielu uzsūkšana asinīs. Aizkuņģa dziedzeris un žultspūslis, kas izdala dažādus fermentus un žulti, palīdz šķelt taukus un citas uzturvielas. Pēc barības vielu uzsūkšanas atlikusī masa nonāk resnajā zarnā, kur tiek uzsūkts ūdens un veidojas fekālijas. Visbeidzot nesagremotās barības atliekas tiek izvadītas caur taisno zarnu.

Nervu sistēma ir atbildīga par organisma regulāciju un koordināciju, nodrošinot ātru informācijas apstrādi un reakciju uz apkārtējās vides izmaiņām. Tā sastāv no centrālās nervu sistēmas (CNS) un perifērās nervu sistēmas (PNS). Centrālā nervu sistēma ietver smadzenes un muguras smadzenes, kas ir galvenie informācijas apstrādes un kontroles centri. Smadzenes analizē sensoros signālus, pieņem lēmumus un koordinē kustības, savukārt muguras smadzenes nodrošina impulsu pārraidi starp smadzenēm un pārējo ķermeni. Perifērā nervu sistēma sastāv no nerviem, kas savieno CNS ar visām ķermeņa daļām. Tā nodrošina sensorās funkcijas, uztverot apkārtējās vides un iekšējās ķermeņa izmaiņas, kā arī motorās funkcijas, pārraidot impulsus muskuļiem un orgāniem, lai izraisītu kustības vai refleksus.

Maņu orgānu sistēma ir atbildīga par apkārtējās vides uztveri, nodrošinot informācijas apstrādi un reakciju uz dažādiem stimuliem. Acs ir redzes orgāns, kas uztver gaismu, krāsas un formas. Tā sastāv no radzenes, lēcas un tīklenes, kurā atrodas gaismjutīgās šūnas, kas nosūta vizuālo informāciju uz smadzenēm. Auss ir ne tikai dzirdes, bet arī līdzsvara orgāns. Iekšējā ausī atrodas gliemezis, kas uztver skaņas viļņus, un vestibulārā sistēma, kas uztur ķermeņa līdzsvaru un kustību koordināciju. Deguns ir ožas orgāns, kas uztver un atšķir smaržas. Deguna dobumā atrodas ožas receptori, kas nosūta signālus uz smadzenēm, ļaujot atpazīt dažādas smaržvielas. Mēle nodrošina garšas uztveri, pateicoties garšas kārpiņām, kas reaģē uz saldu, skābu, sāļu, rūgtu un umami garšu. Mēle arī palīdz runas veidošanā un barības sagremošanas sākumposmā. Āda ir visplašākais maņu orgāns, kas nodrošina tausti, uztver temperatūras izmaiņas un sāpes. Ādas receptori reaģē uz mehāniskiem, termiskiem un ķīmiskiem stimuliem, aizsargājot organismu no kaitīgiem faktoriem.

Reproduktīvā sistēma ir atbildīga par cilvēku vairošanos un nodrošina pēcnācēju radīšanu. Reproduktīvā sistēma ir cieši saistīta ar hormonālo regulāciju, kas ietekmē organisma attīstību, dzimumgatavību un reproduktīvās funkcijas. Vīriešu reproduktīvā sistēma ietver sēkliniekus, kuros tiek ražoti spermatozoīdi un vīrišķais hormons — testosterons. Spermatozoīdi caur sēklvadiem nonāk sēklas pūslīšos un priekšdziedzerī, kur tiem pievienojas barības vielas saturošs šķidrums, veidojot spermu. Dzimumloceklis nodrošina spermatozoīdu pārnesi dzimumakta laikā. Sieviešu reproduktīvā sistēma sastāv no olnīcām, kurās attīstās olšūnas un tiek ražoti sievišķie hormoni — estrogēns un progesterons. Ovulācijas laikā olšūna nonāk olvados, kur var notikt apaugļošanās. Apaugļotā olšūna pārvietojas uz dzemdi, kur, ja iestājas grūtniecība, attīstās auglis. Maksts nodrošina dzimumakta un dzemdību funkcijas, savienojot dzemdi ar ķermeņa ārējo vidi.

 Atsauces 

 Ārējās saites