Тема: "ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ, ЯК БІОЛОГІЧНА СИСТЕМА"

Організм людини є складною біологічною системою, в якій розрізняють системи різних рівнів структурної організації: від атомів і молекул — аж до систем органів.

Кожен рівень організації організму людини має свою структуру і виконує певну функцію. Усі компоненти взаємопов’язані та взаємодіють між собою, утворюючи структурно-функціональну єдність — цілісний організм.

Організм людини, як і будь-яка біологічна система, є відкритою системою, оскільки відбувається неперервна взаємодія з довкіллям, під час якої здійснюється обмін із середовищем речовиною, енергією та інформацією.

Людині притаманні загальні властивості біологічних систем:

• самоорганізація — внутрішня впорядкованість, яка виявляється через взаємодію її складових, що забезпечує цілісність організму, надає йому якісно нових властивостей;
• обмін речовин та енергії, що проявляється в процесах живлення, дихання, виділення;
• ріст (збільшення маси і розмірів організму або його органів) і розвиток (якісні перетворення організму);
• подразливість — відповідь організму на вплив умов зовнішнього середовища та зміни внутрішнього середовища;
• самовідтворення — відтворення собі подібних у процесі розмноження;
• спадковість (властивість організму передавати характерні йому особливості будови і розвитку потомству) і мінливість (здатність набувати нових ознак);
• саморегуляція — здатність організму підтримувати сталість хімічного складу, фізичних властивостей, перебігу фізіологічних процесів;
• адаптація — здатність організму пристосовуватися до змінних умов навколишнього середовища.

Клітина — це найменша структурна та функціональна одиниця живого. Ззовні вона вкрита клітинною мембраною, а зсередини заповнена цитоплазмою з органелами та ядром. Ці маленькі заповнені рідиною мішечки містять компоненти, відповідальні за тисячі біохімічних реакцій, необхідних для росту й виживання.

В організмі людини нараховується близько 200 тинів клітин. Форма й будова різних тинів клітин тісно пов’язані з виконуваною ними функцією.

Тканина — це сукупність клітин, які мають спільне походження, подібні за будовою і функціями та міжклітинною речовиною, яка їх оточує. Усі тканини організму людини можна розділити на 4 основні типи: епітеліальна, нервова. м’язова, тканини внутрішнього середовища.

Органи — це наступний рівень організації організму людини. Орган складається із двох чи більше типів тканин. Найбільшим органом організму людини є шкіра, що складається з чотирьох основних типів тканин. Для виконання спільних функцій, органи об’єднуються в системи органів, які ще називаються фізіологічними системами. В організмі людини виділяють такі системи органів: кровоносну, дихальну, лімфатичну, імунну, травну, видільну, опорно-рухову, покривну, статеву, ендокринну, нервову.

• Кровоносна, або серцево-судинна система — транспортує кисень, гормони, поживні речовини до клітин організму. Також вона збирає продукти життєдіяльності клітин і вуглекислий газ.
• Дихальна система — насичує кров киснем та виводить із організму повітря, насичене вуглекислим газом.
• Імунна система — захищає організм від збудників інфекційних захворювань та шкідливих, токсичних речовин.
• Лімфатична система — транспортує лімфу між тканинами та кровоносним руслом, разом з імунною системою захищає організм від інфекцій і хвороб.
• Травна система — забезпечує перетравлення їжі і всмоктування поживних речовин, мінералів, вітамінів, води.
• Видільна система — виводить із організму надлишки води, солей, продуктів обміну речовин, контролює сталий водно-сольовий баланс та рівень кислотності.
• Опорно-рухова система — підтримує форму тіла, захищає м'які тканини, зберігає мінеральні речовини. Бере участь у скоротливій активності різних органів та виробленні тепла, забезпечує дихальні рухи. Бере участь у кровотворенні.
• Покривна система (шкіра, волосся, нігті) — забезпечує захист від механічних пошкоджень, проникнення інфекційних мікроорганізмів, втрати води, а також процеси терморегуляції.
• Репродуктивна система (статева) — виробляє статеві клітини (сперматозоїди, яйцеклітини), статеві гормони, забезпечує розмноження.
• Нервова система — збирає, обробляє та передає інформацію, регулює функції інших органів.
• Ендокринна система — виробляє гормони, що регулюють взаємозв’язок між різними органами та метаболізм усього організму.

Хоча кожна з фізіологічних систем органів відповідає за виконання специфічної функції, різні системи органів об’єднуються у функціональні системи для забезпечення злагодженої роботи організму. Наприклад, одна з найбільш важливих функцій організму — це забезпечення клітин киснем і поживними речовинами та виведення продуктів обміну речовин. Для виконання даної функції потрібна злагоджена робота дихальної, кровоносної, лімфатичної, травної, видільної систем та координація з нервовою та ендокринною системами.

Організм людини працює як єдине ціле завдяки механізмам регуляції фізіологічних функцій: гуморальному, нервовому.

Гуморальний механізм регуляції (від лат.humor - волога) здійснюється з допомогою хімічних речовин, що утворюються в процесі обміну речовин у клітинах, розносяться кров’ю по всьому організму і впливають на діяльність клітин, тканин і органів. Деякі з них володіють високою біологічною активністю - гормони. У дуже малих концентраціях вони здатні викликати значні зміни функцій окремих органів і організму в цілому.

Гуморальна регуляція характеризується тим, що не має певного “ адресата” (хімічна речовина діє на всі клітини, але чутливими до неї ті, в яких є відповідний рецептор), повільно діє, тривалий час впливає на організм.

Нервова регуляція - більш досконала, забезпечується діяльністю нервової системи, яка об’єднує і зв’язує всі клітини і органи в єдине ціле, змінює і регулює їхню діяльність, здійснює зв’язок організму з навколишнім середовищем. ЦНС досить тонко і точно сприймаючи зміни навколишнього і внутрішнього стану організму, своєю діяльністю забезпечує розвиток і пристосування організму до мінливих умов існування.

Нервова і гуморальна регуляція тісно взаємозв’язані. Гормони впливають на стан нервової системи. Утворення і виділення гормонів контролює нервова система. Нервові структури надзвичайно швидко сприймають найдрібніші зміни фізико-хімічних параметрів зовнішнього і внутрішнього середовища і відповідно реагують на них за допомогою хімічних факторів регуляції. Нервова і гуморальні механізми регуляції діють взаємоузгоджено і утворюють єдину нейрогуморальну регуляцію, яка створює умови для взаємодії всіх систем організму, зв’язує їх в єдине ціле і забезпечує взаємодію організму із середовищем.

Нейрон має один довгий відросток (аксон) і велику кількість, інколи до кількох тисяч, коротких розгалужених відростків (дендритів). Тіло нейрона вкрите мембраною й містить, як і будь-яка клітина, цитоплазму, ядро, мітохондрії, рибосоми, ендоплазматичну сітку.

Довжина аксонів у людини становить від 1 мм до 50 см. Основною функцією аксона є проведення нервового імпульсу від тіла нейрона до іншого нейрона або до робочого органа.

Дендрити сприймають збуджувальні та гальмівні імпульси інших нейронів і передають їх до тіла клітини.

Сприймаючи нервові імпульси, нейрон обробляє їх і передає іншим нейронам або відповідним органам.

Імпульси передаються по всій нервовій системі зі швидкістю до 120 м/с за допомогою особливих хімічних речовин — нейромедіаторів.

Синапс — це місця, у яких нервовий імпульс передається з одного нейрона на інший.

За формою нейрони бувають пірамідальні, круглі, зірчасті й овальні.

За функціями нейрони поділяють на вставні, чутливі та рухові.

Рефлекс — це реакція організму на подразнення, яка здійснюється за участі нервової системи.

Рефлекси можуть виникати у відповідь на подразники з навколишнього середовища або від органів внутрішнього середовища організму людини.

Значення рефлексів полягає в тому, що за їх допомогою організм здатний швидко й цілеспрямовано реагувати на зміни в навколишньому або внутрішньому середовищі організму.

Так, за допомогою рефлексів регулюється виділення слини, шлункового та підшлункового соків при травленні, змінюється інтенсивність кровообігу й дихання під час фізичних навантажень, регулюється тонус м’язів і забезпечується нормальний перебіг рухових актів.

Рефлекторна дуга — це сукупність структур нервової системи, які здійснюють рефлекс, сприймаючи, обробляючи та передаючи збудження.

Рефлекторна дуга починається рецептором, який сприймає подразнення й перетворює його на нервові імпульси. Далі нервовий імпульс передається на чутливе нервове волокно, а з нього — на вставний нейрон. Вставний нейрон передає імпульс на відцентрове рухове нервове волокно, зв’язане безпосередньо з робочим органом.

Рецептори наявні в усіх органах. Наприклад, рецептори скелетних м’язів, світлові рецептори ока (фоторецептори), рецептори вуха (фоно-рецептори), терморецептори шкіри тощо.

Чутливий шлях рецепторної дуги передає імпульси по чутливих нейронах до центральної нервової системи. Тоді як руховий шлях забезпечує передачу імпульсів руховими нейронами від центральної нервової системи до робочого органа.

Органи, що забезпечують гуморальну регуляцію — ендокринні залози. Вони невеликі, розміщуються в різних частинах тіла й анатомічно не пов’язані між собою. Проте всі вони секретують гормони, утворюючи єдину ендокринну фізіологічну систему. їхня інша назва — залози внутрішньої секреції: секрети цих залоз надходять до внутрішнього середовища організму. Це відрізняє їх від залоз зовнішньої секреції (слинних, молочних, потових тощо), секрети яких через протоки виводяться до травного тракту або назовні.

Гормони — органічні сполуки, що виконують в організмі три важливі функції. По-перше, вони забезпечують фізичний, розумовий і статевий розвиток. Так, якщо під час ембріонального розвитку виробляється недостатня кількість гормону щитовидної залози — тироксину, у дитини розвивається тяжке захворювання — кретинізм (страждає розумовий, фізичний і статевий розвиток).

По-друге, гормони відіграють ключову роль у пристосуванні організму до різких змін зовнішнього середовища, мобілізуючи його ресурси. Так, несподіваний загрозливий звук може спричинити потрясіння — стресову реакцію. Організм прореагує на неї викидом адреналіну — гормону надниркових залоз. Ви одразу відчуєте його дію: під впливом адреналіну збільшується сила й частота серцевих скорочень і дихальних рухів, відбувається перерозподіл крові від внутрішніх органів і шкіри до м’язів і головного мозку тощо. Ці зміни, спричинені дією адреналіну, готують організм до того, щоб швидко і в найкращий спосіб відповісти на можливу небезпеку.

По-третє, гормони беруть участь у підтриманні гомеостазу. Так, за сталість концентрації Кальцію в крові відповідають паратгормон і кальцитонін.

Усім гормонам властива висока біологічна активність: вони виділяються в дуже малих дозах, але їх достатньо, аби певним чином впливати на організм. Клітини-мішені, на які гормони діють, зазвичай віддалені від ендокринних залоз, де гормони утворюються. Гормони транспортуються до місця дії кров’ю. Зазвичай дія гормону є тривалою.

Є кілька способів, у які гормони можуть подіяти на клітини: вони впливають на проникність клітинних мембран для різних речовин, на швидкість реакцій у клітині, а також регулюють активність спадкового апарату клітин. Наприклад, гормон інсулін збільшує проникність для глюкози мембран м’язових волокон і клітин печінки. Він також підвищує в її клітинах швидкість утворення глікогену з глюкози. Статеві гормони й кортизол впливають на роботу спадкового апарату клітин.

Імунна регуляція - це регуляція за допомогою хімічних сполук і клітин, що поширюються в організмі рідинами внутрішнього середовища для забезпечення захисного впливу на клітини, тканини й органи. Для імунної регуляції в організмі є центральні органи (кістковий мозок, тимус) і периферичні (лімфовузли, апендикс), здатні реагувати на різні впливи, клітини, що запам’ятовують чужі білки. Органи імунної системи утворюють гормони (наприклад, тимозин), антитіла й клітини (наприклад, лімфоцити), що захищають внутрішнє середовище організму від впливів чужорідних речовин та клітин. Поширення речовин і клітин по організму відбувається за участю крові, лімфи й тканинної рідини. Імунні реакції можуть бути вродженими (наприклад, стійкість проти захворювань, що проявляється одразу ж після народження) і набутими (наприклад, стійкість до правця, що набувається після щеплення). Регуляторні імунні впливи мають загальний і достатньо тривалий характер, тобто діють на весь організм і зберігаються впродовж років.

Отже, регуляція функцій в організмі людини забезпечується нервовим, гуморальним та імунним механізмами регуляції, тісно взаємопов'язаними між собою.