Лекция № 1 Организм как целостная система

1. Свойства организма как единого целого

2. Системные принципы регуляции физиологических функций

3. Адаптация организма к условиям среды

I. Свойства организма как единого целого

Организм человека развивается в сложных условиях воздействия и взаимодействия внутренних и внешних факторов. На организм оказывают влияние гелиогеографические, в том числе климатические, экологические и особенно мощные социальные условия жизни.

К биологическим факторам относится: наследственность, конституция, возраст, пол.

Живой организм – это морфофункциональная целостность, части систем и подсистем которой находятся в определённом соподчинении друг другу. Единство организма как целого обеспечивается нейрогуморальной системой. Нарушение нейрогуморальных связей – это прекращение существования организма как единого целого, это его смерть.

Различают несколько уровней организации живой материи и соответственно – уровней её познания. В медико-биологических исследованиях человека наиболее высоким уровнем познания является изучение целостного организма, его типичного строения, функционирования, групповых и индивидуальных вариаций.

В составе целостного организма выделяются анатомо-физиологические системы органов и системный подход к изучению, а также органный, тканевой, клеточный, субклеточный и молекулярный уровни организации живой материи. Системы органов – категории постоянные, не зависящие от этапа развития или особенностей функционирования. Иной смысл вкладывается в понятие о функциональных подсистемах. Согласно мнению известного русского физиолога П.К. Анохина, последние представляют собой динамическое объединение органов и структур тела, направленное на достижение жизненно важного для организма приспособительного результата и функционирующие по принципу саморегулирования. В состав функциональной системы вовлекаются органы, принадлежащие к разным анатомическим системам.

Орган с анатомической точки зрения – это более или менее обособленная часть системы или аппарата, имеющая самостоятельное функциональное значение в организме.

Орган – это возникшая в ходе эволюции система основных тканей, объединённых между собой общей функцией, строением и развитием.

Схема строения органа включает рабочий элемент – паренхиму и опорную конструкцию, которая называется стромой. В изучении органов важно не только их внутреннее строение или устройство, но и топография.

Следующий уровень организации материи – тканевой. Ткань – комплекс элементов и неклеточных гистологических структур (симпласт, межклеточное вещество), объединённых общностью происхождения, строения и функции. Выделяют четыре основных вида тканей: эпителиальную, соединительную, нервную и мышечную. Каждый вид тканей, за исключением нервной, объединяет несколько разновидностей. Так, мышечная ткань подразделяется на гладкую, поперечно-полосатую и сердечную. Соединительные ткани или ткани внутренней среды включают 12 разновидностей.

Основной элемент тканей – клетка. В общебиологическом и эволюционном аспекте клетка представляет собой исторически возникшую нерасчленённую преемственно развивающуюся, самую элементарную и одновременно наиболее сложную живую систему. Клетки различаются размерами, формой, наличием отростков, внутренним содержанием. Обязательным компонентом клетки является ядро и цитоплазма. Наряду с клетками в организме имеются и неклеточные гистологические структуры (межклеточное вещество и симпласты). Клеточные структуры могут иметь упрощённое или усложнённое строение.

Внутриклеточные структуры представляют субклеточный уровень организации живой материи. В состав клетки входят такие части как ядро, цитоплазма и клеточная мембрана (оболочка клетки). В ядре различают кариоплазму, ядрышко и ядерную мембрану. В цитоплазме располагаются органоиды общего и специального значения, включения и гиалоплазма. Органоиды - это постоянные структуры клетки, выполняющие специальные функции. Включения - непостоянные образования клетки, образующиеся в результате обмена веществ. Ядро и содержащиеся в нём хромосомы, состоящие из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК - материальные носители наследственной информации). Органоиды общего значения (аппарат Гольджи, митохондрии, клеточный центр, эндоплазматическая сеть, рибосомы, лизосомы и др.) постоянные структуры каждой клетки, обеспечивающие её функционирование. Митохондрии обеспечивают клетку энергией за счёт распада аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), эндоплазматическая сеть и рибосомы - место синтеза белковых веществ, лизосомы – своими ферментами обеспечивают внутриклеточное пищеварение и защиту клетки, осуществляют санитарные функции.

Органоиды специального назначения – это постоянные структуры клеток определённых тканей. К ним относятся тонофибриллы, реснички, микроворсинки, миофибриллы, нейрофибриллы.

В организме человека более 100 – триллионов клеток, а клетки в свою очередь представляют, как видно из вышеизложенного, сложную микросистему, которая отличается определённой структурно-функциональной организацией и многосторонними взаимодействиями с другими клетками.

Следующий уровень организации живой материи – молекулярный. Уже на этом уровне в живом организме отмечается усложнение, большое число элементов, образование макромолекул и их комплексов, что связано с хранением, в частности, генетической информации в молекуле ДНК, которая обеспечивает онтогенез организмов и самовоспроизведение – сохранение и эволюцию видовых признаков в филогенезе.

Структура молекулы ДНК определяет структуру РНК и далее белков, а затем структуру и поведение клетки, ткани, организма в целом. Структура молекулы ДНК меняется только под влиянием внешних воздействий, например, тех или иных излучений. Она может изменяться и спонтанно, но и спонтанные мутации не запрограммированы генетическим кодом. В молекуле ДНК нет механизма обратной связи, которая вызвала бы перестройку хромосомы, перестройку генетического кода и выбор иного пути филогенеза.

Таким образом, клетка представляет собой сложную структуру, которая обменивается энергией и химическими веществами с окружающей средой, делится на части – дочерние клетки такой же структуры, дифференцируется, перемещается, меняет свою структуру и поведение при изменении внешней среды.

Таким образом, структура клеток, тканей, органов и самих организмов, как и их поведение, определяется наследственной, генетической информацией, а молекула ДНК выступает как единственная структура, способная хранить генетический код, гарантирующий с теми или иными отклонениями самовоспроизведение организмов.