Живой организм

неразрывно связан с окружающей средой

(постоянно обменивается с ней веществом и энергией, подвергается постоянному воздействию ее факторов)

катаболизма (диссимиляции)

процессы распада сложных органических веществ до более простых и в конечном итоге до неорганических соединений, в ходе которых выделяется энергия разрушенных химических связей

неотъемлемая черта живого

складывается из двух типов процессов

1

Обмен веществ (метаболизм)

большая часть этой энергии превращается в тепловую и рассеивается организмом

меньшая аккумулируется в форме АТФ и креатин-фосфата (универсальные клеточные источники энергии)

2

анаболизма (ассимиляции)

реакции синтеза сложных органических веществ из более простых органических, требующие затраты энергии

гидролиз АТФ и креатинфосфата сопровождается выделением энергии макроэргической связи, часть из которой превращается в тепловую, а часть расходуется на выполнение различных видов работы

химической работы (работы по синтезу сложных органических веществ)

осмотической работы

(транспорт ионов через клеточные мембраны против концентрационных градиентов)

механической работы (мышечное сокращение)

Рис. Схема взаимодействия катаболизма и анаболизма в ходе обмена веществ

ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ КЛЕТКИ

СПЕЦИФИЧЕСКАЯ

определяется принадлежностью клетки к тому или иному типу ткани и соответственно определенным морфологическим обеспечением, обусловленным экспрессией определенных генов.

Требует затраты энергии.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ

(ОКИСЛИТЕЛЬНАЯ)

обусловлена постоянно проте-кающими в клетках процессами катаболизма, в ходе которых высвобождается энергия разру-шенных химических связей, часть которой аккумулируется в виде универсальных клеточных макроэргов (АТФ и креатинфосфат)

например

• для мышечных клеток – сокращение (механическая работа)

• для секреторных – синтез и секреция определенных веществ

• для нервных – проведение нервного импульса и обработка информации и т.д.

Анаболическая (синтетическая)

обусловлена постоянно проте-кающими в клетках процессами анаболизма, в ходе которых синтезируется необходимые клетке макромолекулы (структурные белки, ферменты, компоненты клеточных органоидов, белки, обеспечивающие специфическую функцию клетки и др.). Требует затраты энергии.

Уровни организации животного организма

ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА состоит примерно из 50 триллионов клеток, но, тем не менее, представляет собой единую саморегулирующуюся систему

1. КЛЕТКА – структурно-функциональная единица живого, для которой присущи основные свойства живого: обмен веществ, способность к росту, размножению и самообновлению, а также раздражимость

2. Совокупность клеток и окружающего их межклеточного вещества, характеризующихся общностью фило- и онтогенетического происхождения, строения и специализированных на выполнении определенных функций составляют ТКАНЬ

В животном организме различают четыре вида тканей:

• эпителиальная (различают две ее разновидности: покровные эпителии, покрывающие поверхность тела, роговицу глазного яблока, выстилающие полые органы и эпителии неполых органов, в том числе желез, составляющие паренхиму (основу) этих органов);

• соединительная (самая широко распространенная ткань животного организма, представленная следующими разновидностями: кровь, лимфа, волокнистая соединительная ткань (рыхлая и плотная), соединительная ткань со специальными свойствами (жировая, пигментная, ретикулярная), костная и хрящевая ткани);

• мышечная (образует скелетные, гладкие мышцы и миокард сердца)

• нервная (является основной тканью нервной системы).

3. Совокупность тканей, определенным образом расположенных друг относительно друга и взаимодействующих между собой образуют ОРГАНЫ – части организма, характеризующиеся определенной формой, топографией и специализирующихся на выполнении определенных функций

4. Группа органов, совокупно участвующих в выполнении какого-то физиологического процесса, составляет СИСТЕМУ ОРГАНОВ (физиологическую систему).

В организме человека выделяют следующие системы:

• транспортные системы (кровь, лимфо- и кровообращение);

• дыхательная;

• выделительная;

• репродуктивная;

• пищеварительная;

• сенсорные системы, обеспечивающие восприятие определенных раздражителей (изменяющихся факторов внешней или внутренней среды организма и их анализ);

• иммунная система, обеспечивающая поддержание генетического постоянства организма;

• нервная и эндокринная системы, обеспечивающие постоянную регуляцию всех физиологических функций.

ПОНЯТИЕ О ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЕ МНОГОКЛЕТОЧНОГО

ЖИВОТНОГО ОРГАНИЗМА. ГОМЕОСТАЗ

КРОВЬ

(циркулирует по замкнутой сосудистой системе, контактирует почти со всеми клетками организма)

ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА ОРГАНИЗМА

ТКАНЕВАЯ ЖИДКОСТЬ

(окружает клетки многоклеточного организма, является собственно внутренней средой для них)

ЛИМФА

(образуется на уровне тканей путем диффузии части тканевой жидкости в слепо начинающиеся в тканях лимфатические капилляры, проходит через лимфатические узлы, где подвергается своеобраз-ной "очистке" от генетически чужеродных субстанций и возвращается в кровоток)

ГОМЕОСТАЗ

относительное динамическое постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма

основные параметры гомеостаза – его константы:

• объем циркулирующей крови

• осмотическое давление крови и тканевой жидкости

• кровяное давление

• рН крови и тканевой жидкости

• ионный состав крови

• температура тела и многие другие.

жесткие (осмотическое давление, рН крови), изменяются в очень узких пределах, совместимых с жизнью

гибкие (кровяное давление, ионный состав крови), изменяются в довольно широких пределах, совместимых с жизнью

Рис. Схема взаимодействия компонентов внутренней среды организма

Рис. Транскапиллярный обмен и образование лимфы на уровне тканей

ОСНОВНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

ГУМОРАЛЬНЫЙ

(humor – жидкость)

филогенетически более древний, обеспечивается химическими вещес-твами, которые образуются в определенных клетках, поступают во внутреннюю среду организма и через посредство ее жидкостей достигают других клеток, на которые оказывают специфическое влияние

НЕРВНЫЙ

обеспечивается деятельностью нервной системы

ПРЕИМУЩЕСТВА нервного механизма регуляции физиологических функций в сравнении с гуморальным:

• филогенетически более молодой,

• более точный и тонкий (имеет определенную направленность к тем или иным тканям и даже клеткам),

• более быстрый (распространение нервного импульса по нервным волокнам – аксонам нервных клеток – осуществляется в сотни раз быстрее, чем доставка гуморальных регуляторов с током крови),

• более надежный (поскольку доставка гормона к органам-мишеням требует нормального состояния системы кровообращения, а также отсутствие его инактивации другими органами),

• более гибкий (благодаря существованию обратных связей между центральной нервной системой и исполнительными органами или результатом их действия).

НЕЙРОГУМОРАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

ЖЕСТКИЕ

(генетически детерминированы, закреплены в процессе эволюции и осуществляют регуляцию достижения постоянно существующих целей, например, регуляция ритмической деятельности дыхательного центра – смены вдоха выдохом)

ГИБКИЕ

(осуществляют регуляцию достижения каких-то сиюминутных задач организма, например, регуляция глубины и частоты дыхания при изменении уровня физической активности животного организма)

ПО ХАРАКТЕРУ ВЛИЯНИЯ

нейрогуморальных механизмов на исполнительные органы

могут быть

ПУСКОВЫЕ

(включают в деятель-ность какие-то покоя-щиеся органы)

КОРРИГИРУЮЩИЕ

(оказывают стимулирующее или тормозное влияние на деятельность какого-то органа, характеризующего-ся определенным уровнем исходной (базальной) активности)

ТРОФИЧЕСКИЕ

(обеспечиваются, как правило, вегетативной нервной системой, заключаются в регуля-ции уровня обменных процессов в клетках иннервируемого орга-на)

о

_

колощитовидная железа

паратгормон

+

низкое содержание кальция в крови

результат действия

повышение концентрации кальция в крови

Рис. Механизм гуморальной регуляции секреторной активности околощитовидных желез

РЕФЛЕКТОРНЫЙ ПРИНЦИП ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА

ответная реакция организма на действие раздражителей (изменяющихся факторов внешней или внутренней среды организма), осуществляемая при обязательном участии нервной системы

РЕФЛЕКС

РЕФЛЕКС

РЕФЛЕКС

совокупность определенных структур нервной системы и рабочего органа, взаимодействие между которыми обеспечивает осуществление рефлекса

РЕФЛЕКТОРНАЯ ДУГА

тела мотонейронов (эфферентных или двигательных нейронов)

аксоны эфферентных нейронов

чувствительный ганглий (образован скоплением тел чувствительных нейронов)

у ч а с т о к ц. н. с.

аксоны афферентных нейронов

дендриты афферентных нейронов

….

рецепторы

вставочные нейроны

чувствительные нервные волокна

1. рецепторное (воспринимающее) звено