Организм как единое целое.

Подобно другим организмам, тело человека имеет клеточное строение. Клетки находятся в межклеточном веществе, обеспечивающем им механическую прочность, питание и дыхание.

Клетки разнообразны по размерам, форме и функциям, но все они имеют некоторые общие черты строения. Основные части любой клетки - цитоплазма и ядро . В ядре расположены нитевидные образования - хромосомы. В ядре клетки тела человека (кроме половых клеток) содержится по 46 хромосом. Хромосомы являются носителями наследственной информации организма, передающейся от родителей потомству.

Клетка покрыта мембраной, состоящей из нескольких слоев молекул и обеспечивающей избирательную проницаемость веществ. В цитоплазме - полужидкой внутренней среде клетки - расположены мельчайшие структуры - органоиды. К органоидам клетки относятся: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, лизосомы, комплекс Гольджи, клеточный центр, мембрана. Органоиды, подобно органам тела, выполняют определенные функции, обеспечивая жизнедеятельность клетки ( 1 ). Например, в органоиде, называемом рибосомой, образуются белки, в митохондриях вырабатываются вещества, служащие источником энергии.

Основное жизненное свойство клетки - обмен веществ. Из межклеточного вещества в клетки постоянно поступают питательные вещества и кислород и выделяются продукты распада. Вещества, поступившие в клетку, участвуют в процессах биосинтеза.

Биосинтез - это образование белков, жиров, углеводов и их соединений из более простых веществ. В процессе биосинтеза образуются вещества, свойственные определенным клеткам организма. Например, в клетках мышц синтезируются белки, обеспечивающие их сокращение.

Одновременно с биосинтезом в клетках происходит распад органических соединений. В результате распада образуются вещества более простого строения. Большая часть реакций распада идет с участием кислорода и освобождением энергии. Эта энергия расходуется на жизненные процессы, протекающие в клетке. Процессы биосинтеза и распада составляют обмен веществ, который сопровождается превращениями энергии.

Клеткам свойственны рост и размножение. Клетки тела человека размножаются делением пополам. Каждая из образовавшихся дочерних клеток растет и достигает размеров материнской. Новые клетки выполняют функцию материнской клетки. Продолжительность жизни клеток различна: от нескольких часов до десятков лет.

Живые клетки способны реагировать на физические и химические изменения окружающей среды.

Это свойство клеток называют возбудимостью. При этом из состояния покоя клетки переходят в рабочее состояние - возбуждение. При возбуждении в клетках меняется скорость биосинтеза и распада веществ, потребление кислорода, температура. В возбужденном состоянии разные клетки выполняют свойственные им функции. Железистые клетки образуют и выделяют вещества, мышечные - сокращаются, в нервных клетках возникает слабый электрический сигнал - нервный импульс, который может распространяться по клеточным мембранам.

Большинство клеток тела не связаны с внешней средой. Их жизнедеятельность обеспечивается внутренней средой, которую составляют три типа жидкостей: межклеточная (тканевая) жидкость, с которой клетки непосредственно соприкасаются, кровь и лимфа. Внутренняя среда обеспечивает клетки веществами, необходимыми для их жизнедеятельности, и через нее удаляются продукты распада. Внутренняя среда организма имеет относительное постоянство состава и физико-химических свойств. Только при этом условии клетки могут нормально функционировать.

Обмен веществ, биосинтез и распад органических соединений, рост, размножение, возбудимость - основные жизненные свойства клеток. Жизненные свойства клеток обеспечиваются относительным постоянством состава внутренней среды организма.

Совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по происхождению, строению и выполняемым функциям, называют тканью. В организме человека выделяют 4 основные группы тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную (Рис.1).

Рис.1. Основные виды тканей

Эпителиальная ткань (греч. эпи —на, поверх) образует покровы тела, железы и выстилает полости внутренних органов.

Соединительная ткань, например костная и хрящевая, обеспечивает опору органов. Другие виды соединительной ткани, образуя прокладки между органами, связывают их. Кровь и лимфа образуют жидкую внутреннюю среду организма.

Мышечная ткань — основная ткань скелетных мышц и многих внутренних органов. С мышечной тканью связана функция движения.

Нервная ткань составляет массу головного и спинного мозга. Нервные волокна, отходящие от нервных клеток, тянутся от головного и спинного мозга ко всем органам и тканям, обеспечивая быструю связь между разными частями организма.

Из тканей формируются органы. Орган - часть тела, имеющая определенную форму, строение, место и выполняющая одну или несколько функций. Рука, сердце, почки, печень, селезенка - все это органы. Часть органов расположена в полостях тела, поэтому их называют внутренними органами.

Одни органы защищают тело от повреждений, другие обеспечивают движение, третьи участвуют в пищеварении, четвертые разносят питательные вещества и кислород по организму. Каждый орган образован несколькими тканями, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную функцию. В каждом органе обязательно есть кровеносные сосуды и нервы. Органы, совместно выполняющие общие функции, составляют системы органов. Выделяют: нервную, опорно-двигательную, кровеносную, дыхательную, пищеварительную, выделительную системы и систему органов размножения.

Системы органов работают не изолированно, а объединяются для достижения полезного организму результата. Такое временное объединение органов и систем органов называют функциональной системой. Например, быстрый бег может быть обеспечен функциональной системой, включающей большое число различных органов и их систем: нервную систему, органы движения, дыхания, кровообращения, потоотделения и др. Теорию функциональных систем разработал советский физиолог академик П. К. Анохин.

Итак, организм человека имеет очень сложное строение: он состоит из систем органов, каждая система органов - из различных органов, каждый орган из нескольких тканей, ткань - из множества сходны 'клеток и межклеточного вещества.

В организме клетки, ткани, органы и системы органов работают как единое целое. Их согласованная работа регулируется двумя способами:

1) гуморальным (лат. гумор - жидкость)-с помощью химических веществ через жидкие среды организма (кровь, лимфу, межклеточную жидкость)

2) с помощью нервной системы.

Гуморальная регуляция функций. Химические вещества способны регулировать самые разнообразные процессы в клетках, тканях, органах и в организме в целом. Многие из этих веществ оказывают значительное физиологическое действие в очень малых концентрациях. Поэтому их называют биологически активными веществами. Биологически активные вещества вырабатываются многими клетками организма. Часть этих веществ очень быстро разрушается, поэтому, выделяясь в межклеточную жидкость, может действовать только на соседние клетки. Действие других биологически активных веществ более продолжительное. В организме имеются специальные органы - железы, вырабатывающие биологически активные вещества. Существует два типа желез. Одни из них имеют протоки, через которые вещества выделяются в полости тела, органов или на поверхность кожи. Их называют железами внешней секреции.

Железами внешней секреции являются слезные, потовые, слюнные, железы желудка и др. Железы, не имеющие специальных протоков и выделяющие вещества в протекающую через них кровь, называют железами внутренней секреции. К ним относятся гипофиз, щитовидная, вилочковая железы, надпочечники и другие железы. Биологически активные вещества желез внутренней секреции называют гормонами. Гормоны разносятся кровью по всему организму и оказывают влияние на функции многих систем органов и на жизнедеятельность организма в целом. Гормоны регулируют процессы обмена веществ, роста и развития.

Некоторые гормоны влияют на функции преимущественно одной какой-либо системы органов. Такие органы называют органами-мишенями. Мембраны клеток органов-мишеней обладают повышенной чувствительностью к этим гормонам. Например, половые гормоны стимулируют рост и развитие системы органов размножения. Другие гормоны, например адреналин, который вырабатывается надпочечниками, одновременно изменяют функции многих органов. При повышении содержания адреналина в крови усиливается работа сердца, сужаются кровеносные сосуды, поднимается температура тела и уровень глюкозы в крови.

Работа всех желез внутренней секреции строго согласована. Повышенная или пониженная выработка гормона какой-либо одной железой стимулирует или угнетает функцию другой. Часть желез выполняет одновременно внешнесекреторную и внутрисекреторную функции. К числу таких желез принадлежит - поджелудочная, а также половые железы.

Таким образом, биологически активные вещества регулируют функции организма: усиливают - возбуждают или угнетают - тормозят их. Эти вещества управляют деятельностью клеток, тканей, органов, систем органов.

Нервная регуляция функций. Головной и спинной мозг связан нервами со всеми органами. Мозг регулирует работу органов с помощью электрических сигналов - нервных импульсов, передающихся по мембранам нервных клеток. Нервная система оказывает на организм такое же действие, как и биологически активные вещества, т. е. возбуждает или тормозит функции организма. Изменение функций организма определяется условиями внешней и внутренней среды. Мозг постоянно получает информацию об изменении условий. Между мозгом и всеми органами существуют двусторонние связи: от органов к мозгу и от мозга к органам. Благодаря двусторонним связям мозг обеспечивает соответствие работы органов потребностям организма.

Нервная и гуморальная регуляции осуществляют взаимосвязь и согласованную работу всех систем органов. Поэтому организм функционирует как единое целое. Нервная система и биологически активные вещества обеспечивают постоянство внутренней среды и устойчивость всех функций организма. Это достигается путем саморегуляции. Саморегуляция заключается в том, что любое отклонение от нормального состава внутренней среды организма включает нервные и гуморальные процессы, возвращающие его к исходному уровню. Например, повышение уровня сахара (глюкозы) в крови включает механизмы нервной и гуморальной регуляции, способствующие его снижению. Ослабление работы сердца и падение кровяного давления включают нервно-гуморальные механизмы, которые нормализуют сердечно-сосудистую деятельность, т. е. усиливают работу сердца и повышают кровяное давление.

Саморегуляция функций происходит и на клеточном уровне. Например, если в клетке вырабатывается избыточное количество белка, то скорость его синтеза замедляется.