3. Общие представления о строении и физиологических свойствах организма

Организм человека является самостоятельной структурно-функциональной единицей неорганической и органической природы и существует в тесном взаимодействии с окружающим миром. Организм обладает совокупностью признаков и свойств, характеризующих и отличающих любую живую систему: обменом веществ, ростом, развитием, размножением, изменчивостью, наследственностью, реактивностью, надежностью. Надежность- способность сохранять структурную целостность и определенную устойчивость функционирования и развития в течение определенного времени и особенно в неблагоприятных для жизни условиях. Надежность функционирования организма обеспечивается избыточностью строения, пластичностью процессов, способностью к адаптации, компенсации нарушенных функций, дублированием, взаимозаменяемостью элементов, способностью к регенерации.

Факторами надежности организма являются:

1) Избыточность структур. Каждый орган содержит большее количество клеток, чем это необходимо для повседневного функционирования органа.

2) Резервирование функций, наличие элементов, способных переходить в определенных условиях из состояния покоя к деятельности.

3) Периодичность функционирования элементов системы. Часть клеток в любом органе в период его функциональной активности остается в не активном состоянии.

4) Взаимозаменяемость функций.

5) Дублирование структур, наличие парных органов.

6) Усиление функционирования имеющихся структур за счет усиления энергетического обмена и функциональной нагрузки.

Организм человека имеет следующие уровни организации: клеточный, тканевой, органный, системный и организменный. Структуры организма человека находятся в строгом иерархическом построении, направленном на достижение оптимального взаимодействия организма и окружающей среды. Живой организм представляет собой открытую термодинамическую систему, обменивающуюся с окружающей средой веществами, энергией и информацией. Внешняя среда обеспечивает организм питательными веществами, светом, тепловой энергией, воздействует на сенсорные системы организма. Однако здоровый организм оптимально функционирует до тех пор, пока внешние воздействия или внутренние процессы в организме не нарушают стабильности гомеостаза, оптимального состояния метаболизма, физических и химических констант организма.

2.1.1. Обмен веществ - основное условие жизни

Обмен веществ и энергии является абсолютным условием и одновременно проявлением жизни. В процессе обмена веществ происходит образование новых, сложных соединений, которые организм использует для построения клетки или в виде запаса энергии. Расщепление этих полимеров (диссимиляция) освобождает энергию, которая используется для функционирования и для синтеза новых соединений. В организме существует примерный баланс образования и использования энергии и вещества.

2.1.2. Организм как единое целое. Организм и среда. Гомеостаз.

Организм (от лат. organiso – устраиваю, придаю стройный вид) – это сложная открытая биологическая система отдельного живого существа:

• сложная, т.к. состоит из большого числа элементов (органов, клеток, тканей);

• открытая, т.к. не может существовать без обмена веществами, энергией и информацией с окружающей средой;

• биологическая, т.е. живая;

• система, т.к. составляющие ее элементы взаимосвязаны между собой

Единство организма обеспечивается единым обменом веществ, единой нейро-гуморальной регуляцией, единой для всех тканей системой гемо- и лимфоциркуляции. Организм существует в тесном взаимодействии с окружающей средой, обмениваясь с ней веществами, энергией, информацией. Относительно независимое от окружающей среды существование организма обеспечивается способностью организма сохранять на постоянном уровне показатели внутренней среды (гомеостаз). Гомеостазис – совокупность сложных приспособительных реакций организма, направленных на устранение или максимальное ограничение действия различных факторов внешней или внутренней среды, нарушающих относительное постоянство внутренней среды. То есть это механизмы, поддерживающие постоянство внутренней среды организма.

К важнейшим показателям гомеостаза относятся нормальные концентрации в крови минеральных и питательных веществ, метаболитов, ионов водорода, клеток крови и другие показатели.

Жесткие константы: рН, осмолярность, ионный состав плазмы, концентрация глюкозы.

Пластичные (мягкие константы): частота дыхания, пульса, температура тела.

По П. К. Анохину, в организме существуют жесткие показатели (константы), имеющие наименьший диапазон между уровнем их неизменного состояния и предельным отклонением от этого уровня, несовместимым с жизнью. Часть из этих констант, которые допускают некоторые отклонения от постоянного уровня (пластические константы), имеют приспособительное (гомеостатическое) значение для других функций; пластические константы, обладающие весьма широким диапазоном изменчивости. Жесткими константами являются те параметры внутренней среды, которые определяют оптимальную активность ферментов и тем самым возможность протекания обменных процессов.

Поскольку в организме отсутствует абсолютное постоянство внутренней среды, а все его константы динамичны и взаимосвязаны, принято говорить не о гомеостазисе, а о гомеокинезисе (В. А. Шидловский). Для стабилизации обменных процессов в организме существует специальная форма взаимодействия отдельных элементов — саморегуляция.