II. Уровни организации.

Организм человека представляет собой сложнейшую систему многочисленных и тесно взаимосвязанных элементов, объединенных в несколько структурных уровней. Это так называемые уровни организации, так как они находятся в иерархических, т.е. в соподчиненных отношениях. В настоящее время в организме человека принято различать клеточный, тканевой, органный, системный и организменный уровни организации.

Клеточный уровень.

Клетка – наименьшая структурная и функциональная единица живого. Клетка состоит из клеточной мембраны, цитоплазмы и ядра. Клеточная мембрана ограничивает клетку снаружи и обеспечивает ее непосредственную связь с внешней средой. Клеточная мембрана выполняет защитную, транспортную функции, воспринимает воздействия внешней среды. Через мембрану различные молекул проникают внутрь клетки и из клетки выходят в окружающую среду.

В цитоплазме выделяют гомогенную, полужидкую часть – гиалоплазму и находящиеся в ней органеллы и включения.

Гиалоплазма образует матрикс цитоплазмы, ее внутреннюю среду. Гиалоплазма представляет собой сложную коллоидную систему, состоящую из белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, ферментов и др. веществ.

Важнейшая роль гиалоплазмы состоит в объединении всех внутриклеточных структур и в обеспечении их химического взаимодействия друг с другом. В гиалоплазме синтезируются белки, откладываются гликоген, жировые включения, содержится энергетический запас – молекулы АТФ. В гиалоплазме располагаются органоиды общего назначения, которые имеются во всех клетках, а также непостоянные структуры – цитоплазматические включения. К органоидам общего назначения относятся: митохондрии, аппарат Гольджи, клеточный центр, эндоплазматический ретикулум (ЭПС), рибосомы, лизосомы. К включениям относятся гликоген, белки, жиры, витамины, пигментные вещества и другие структуры.

Кроме органоидов общего назначения в некоторых клетках содержатся органоиды специального назначения: миофибриллы, реснички и жгутики.

Включения цитоплазмы являются необязательными компонентами клетки. Они появляются и исчезают в зависимости от функционального состояния клетки. Включения накапливаются в цитоплазме в виде капель, гранул, кристаллов.

Ядро клетки – обязательный элемент клетки. Оно содержит генетическую информацию, регулирует белковый синтез. Генетическая информация находится в молекулах ДНК. Ядро имеет обычно шаровидную или яйцевидную форму. Для некоторых клеток (лейкоцитов) характерно бобовидное, палочковидное или сегментированное ядро. Ядро неделящейся клетки (интерфазное) состоит из оболочки, кариоплазмы, хроматина и ядрышка.

Ядерная оболочка отделяет содержимое ядра от цитоплазмы клети и регулирует транспорт веществ между ядром и цитоплазмой. Ядерная оболочка состоит из наружной и внутренней мембран, разделенный узким перинуклеарным пространством. Ядерная оболочка имеет ядерные поры, через которые в цитоплазму выходят молекулы РНК и субъединицы рибосом, а в ядро поступают белки, нуклеотиды.

В кариоплазме располагается хроматин, состоящий из ДНК.

Ядрышко – это плотное, интенсивно окрашенное округлое тельце. Состоит ядрышко из нитчатых структур нуклеопротеидов и переплетающихся нитей РНК, а также предшественников рибосом. Ядрышко служит местом образования рибосом.

Тканевой уровень.

Ткань – это сложившаяся в процессе эволюции совокупность клеток и межклеточного вещества, имеющих общее происхождение, строение и функции. По морфологическим и физиологическим признакам в организме человека выделяют четыре типа тканей: эпителиальную, соединительную, мышечную и нервную.

а) Эпителий образует поверхностные слои кожи, покрывает слизистую оболочку полых внутренних органов, поверхности серозных оболочек, а также образует железы. В связи с этим выделяют покровный эпителий и железистый.

Эпителий выполняет функции обмена веществ между организмом и внешней средой, защищает организм от внешних воздействий, а также выполняет секреторную функцию.

б) Соединительная ткань образована клетками и межклеточным веществом, в котором всегда присутствует значительное количество соединительнотканных волокон. Соединительная ткань выполняет механические функции (опорные), трофические – питание клеток, тканей (кровь), защитные (механическая защита и фагоцитоз).

Выделяют собственно соединительную ткань, а также скелетные ткани и кровь.

Собственно соединительную ткань подразделяют на волокнистую соединительную ткань и соединительную ткань со специальными свойствами.

Волокнистая соед. Ткань бывает рыхлой и плотной. Рыхлая соединительная ткань располагается под кожей, заполняет пространство между клетками, тканями и органами, сопровождает сосуды, нервы.

Плотная соединительная ткань образует основу кожи, сухожилия мышц, связки.

К скелетным тканям относят хрящевую и костную ткани, выполняющие в организме главным образом опорную, механическую функции, а также принимают участие в минеральном обмене.

Кровь является разновидностью соединительной ткани, имеющей жидкое межклеточное вещество – плазму, в которой находятся клеточные элементы – эритроциты и другие клетки. Функции крови – перенос кислорода и питательных веществ к органам и тканям и выведение из них продуктов обмена веществ.

в) Мышечные ткани представляют собой группу тканей (поперечнополосатую, гладкую, сердечную), имеющих различное происхождение и строение, объединенных по функциональному признаку – способности сокращаться, изменять свою длину. Основная их функция – это движение.

г) Нервная ткань является основным структурным элементом органов нервной системы. Она состоит из нервных клеток (нейронов и нейроглии). Нейроны способны воспринимать раздражения, приходить в состояние возбуждения и передавать нервные импульсы. Они также участвуют в переработке, хранении и извлечении из памяти информации.

Органный уровень.

Орган – это часть тела, занимающая определенное место в организме, имеющая свойственные ему форму и строение, и выполняющий одну или несколько функций. В образовании органа участвуют все четыре вида тканей, но одна из них всегда преобладает и определяет его главную функцию.

Так, для мозга главной является нервная ткань, для печени – эпителиальная, для мышц – мышечная. В этих органах присутствуют и другие ткани, выполняющие вспомогательные функции. Эпителиальная ткань выстилает слизистые оболочки органов пищеварения, мышечная ткань участвует в образовании стенок органов пищеварения.

Системный уровень.

Органы, имеющие единое происхождение, сходное строение и выполняющие общую функцию, образуют систему органов. Выделяют системы органов пищеварения, дыхания, мочевую, половую системы, сердечно-сосудистую, нервную и т.д. В организме человека выделяют также аппараты органов. В каждом аппарате органы объединены единой, общей функцией, но могут иметь разное происхождение и разное строение. Например, опорно-двигательный аппарат, образованный костями и мышцами, имеющими разное происхождение и разное строение, выполняет функции опоры и движения. Эндокринный аппарат состоит из желез внутренней секреции (гипофиз, надпочечники, щитовидная железа и другие), имеющих разное происхождение и строение, и вырабатывающих биологически активные вещества – гормоны.