107

Полный курс лекций по дисциплине «Гистология и анатомия человека» лекция № 1 «общее представление об организме человека»

Цель лекции: сформировать у студентов представление об организме человека как целостной саморегулирующейся системе, построенной по иерархическому принципу.

План лекции:

1. Иерархический принцип организации организма как целостной структурно-функциональной системы.

2. Клетка – структурная и функциональная единица организма.

3. Ткани и органы животного организма.

4. Понятие о системах органов.

5. Регуляторные системы организма.

6. Свойства организма как целостной саморегулирующейся системы.

1. Вся живая природа является целостной, но неоднородной системой, которой свойственна иерархическая организация. Под системой в науке понимают единство, или целостность, составленные из множества элементов, которые находятся в закономерных отношениях и связях друг с другом. Иерархической называется система, в которой части, или элементы, расположены в порядке от низшего к высшему. Организм человека также представляет со­бой целостную структурно-функцио­нальную систему, построенную по иерархическому принципу. Этот принцип, в данном случае, означает, что организм – это сложная система, в которой можно вы­делить ряд соподчиненных структур, находящихся на разных уровнях организации. Выделение уровней хорошо согласуется с разрешающей способностью методов, которыми пользуются биологи для изучения объекта: невооруженным глазом, с помощью лупы, светооптического микроскопа, электронного микроскопа, современных физико-химических методов. Уровни организации определяются на основе выделения для каждого уровня элементарной единицы и элементарного явления.

Подоб­но растениям и животным, тело человека состоит из клеток. Клетки организова­ны в ткани, ткани – в органы, органы – в системы органов.

2. Воплощение биологической информации в конкретные процессы жизнедеятельности требует специальных структур, энергии и разнообразных химических веществ (субстратов). Описанные выше условия в живой природе обеспечивает клетка. Она является основной структурно-функциональ­ной единицей всех многоклеточных организмов, в том числе и человека. Элементарные явления этого уровня – это реакции клеточного метаболизма, составляющие основу потоков энергии, веществ и информации. Благодаря деятельности клетки поступающие извне вещества превращаются в субстраты и энергию, которая используется в процессе биосинтеза необходимых организму соединений. Таким образом, на клеточном уровне сопрягаются процессы передачи биологической информации и превращения веществ и энергии. Реакции клеточного метаболизма служат энергетической и вещественной основой жизни на последующих уровнях организации.

Существует несколько типов клеток, различающихся по форме, строению, размерам и функциям: эпите­лиальные, мышечные, нервные, клетки крови и т.д. Однако все многообразие клеток организма можно подразделить на соматические (от греч. somatos – тело) и половые.

Соматические клетки образуют тело человека. Каждая из них содержит по 46 хромосом – двойной (диплоидный) набор хромосом. Размножение связано с половыми клетками – гаметами, которые имеют одинарный (гаплоидный) набор хромосом. При оплодотворении восстанавливается двойной набор, присущий соматическим клеткам. Наука, изучающая клетки, называется цитология.

3. Однородные клетки организма обра­зуют ткани. Ткань представляет собой систему клеток и неклеточных струк­тур, характеризующихся общностью развития, строения и функций. В про­цессе эволюции возникли четыре хоро­шо дифференцированных типа тканей: эпителиальная, соединительная, мы­шечная и нервная. Наука, изучающая ткани, называется гистология.

Ткани образуют органы. Орган – это часть тела, имеющая определенную фор­му, топографию и выполняющая одну или несколько функций. Каждый орган образован несколькими тканями, меж­ду которыми существует структурная и функциональная взаимосвязь, но пре­обладает один вид ткани, который и оп­ределяет его главную функцию. Напри­мер, легкие образованы эпителиальной и соединительной тканями, но преобла­дает эпителиальная, соединительная образует прослойки и оболочки. Кроме того, в состав органа обязательно вхо­дят нервы и кровеносные сосуды, стен­ки которых состоят из эпителиальной, соединительной и мышечной тканей. Часть органов существует только в пе­риод эмбриогенеза, но отсутствует у взрослого человека, например клоака, жаберные дуги и др. Органы бывают внешние (рука, нога) и внутренние (сер­дце, печень, почки и др.). Внутренние органы располагаются в полостях тела – грудной, брюшной, тазовой, а также в полости черепа.

4. Многие органы, объединяющиеся для осуществления функции, образуют сис­темы органов. Система органов представ­ляет собой совокупность нескольких ор­ганов, развивающихся из общего зачат­ка, направленных на выполнение общей функции и связанных топогра­фически.

Различают следующие системы органов.

Система органов с покровной фун­кцией включает кожу и ее производные, к которым относятся волосы, сальные и потовые железы, ногти. Кожа и свя­занные с ней структуры участвуют в ре­гуляции температуры тела, содержат множество разных рецепторов (тактильные, тем­пературные, болевые) и образуют ряд веществ, необходимых для нормаль­ной жизнедеятельности.

Система органов опоры и движе­ния (опорно-двигательный аппарат) состоит из костей, их соединений и мышц. Кости и их со­единения образуют скелет. Вместе с мышцами они обеспечивают опорную и двигательную функции. Скелет с мышцами образуют вместилище для внутренних органов, а также для головного и спинного мозга.

Система органов пищеварения ответственна за питание организма: в ротовой полости и желудке пища рас­щепляется, через слизистую оболочку тонкой кишки всасываются питательные веществ в кровь и лимфу, с которыми за­тем разносятся ко всем тканям и органам. Через толстый кишечник организм поки­дают продукты переработки пищевых ве­ществ и непереваренные остатки.

Система органов дыхания выполня­ет дыхательную и выделительную функ­ции: благодаря ей все органы и ткани обеспечиваются кислородом, а из орга­низма выводятся углекислый газ и вода. Она устроена таким образом, что огром­ная площадь кровеносных капилляров контактирует с воздухом, являющимся для организма внешней средой.

Сердечно-сосудистая система включает сердце и кровеносные сосуды. По сосудам питательные вещества, кислород, биологически активные веще­ства, например гормоны, разносятся ко всем органам и тканям, а продукты ме­таболизма через почки, легкие и кожу выводятся из него. Движение крови по сосудам осуществляется благодаря рит­мичным сокращениям сердца.

Мочевыделительная система вы­полняет функцию выведения растворен­ных продуктов обмена веществ, ненуж­ных организму, а также регулирует со­став крови, содержание воды и солей. К выделительной системе относят также легкие, потовые и сальные же­лезы. Функции выделительной системы тесно связаны с кровообращением.

Репродуктивная система выполня­ет функцию размножения. В половых железах (яичниках и семенниках) фор­мируются половые клетки. Кроме того, половые железы функциониру­ют как железы внутренней секреции, вырабатывающие гормоны. Они опреде­ляют анатомо-физиологические и психи­ческие особенности мужского и женско­го организма.

5. Целостность организма как единой саморегулирующейся системы обеспечивают регуляторные системы органов. К ним относятся нервная и эндокринная системы. В процессе эволюции они возникли и развивались параллельно.

Нервная система объединяет все органы и системы в единое целое, ус­танавливает контакт организма с внеш­ней средой через органы чувств, обеспечивает координированную деятельность всех органов и систем для обеспечения адекватного ответа на изменения в среде обитания. Она обеспечивает нервную регуляцию функций с помощью сигналов электрохимической природы.

Эндокринная система осуществляет гуморальную регуляцию (от лат. «humor» – жидкость), так как она включает железы внутренней секреции, каждая из которых выделяет специфичес­кие биологически активные вещества – гормоны, поступающие в кровь и тканевую жидкость и регулирующие функции всех клеток организма.

Эти системы тесно взаимодействуют между собой, обеспечивая нервно-гуморальную регуляцию деятельности организма.

6. Для нормального функционирования организма большое значение имеет постоянство его внутренней среды, или гомеостаз (от греч. homoios — подоб­ный, одинаковый и stasis — состояние, неподвижность). Поддержание гомеостаза достигается взаимодействием всех систем организма.

Организм человека постоянно обме­нивается информацией, веществами и энергией с внешней средой. Информация из внешней среды воспринимается органа­ми чувств в виде зрительных, слуховых, вкусовых, обонятельных и тактильных сигналов. Вместе с сигналами от внут­ренних органов она поступает в голов­ной мозг. В результате анализа и взаи­модействия внешних и внутренних сиг­налов формируется ответная реакция организма.

Пища, поступающая в организм, обеспечивает его энергией. Энергия вы­деляется в результате процессов дисси­миляции (от лат. dissimilatio – распад), или катаболизма, или реакций энергетического обмена – расщепления сложных пищевых ве­ществ в организме на более простые. Эта энергия используется для ассими­ляции (от лат. assimilatio – слияние), или анаболизма, или реакций пластического обмена – совершения работы органов и систем и для собственного синтеза слож­ных веществ, необходимых для постро­ения клеток, тканей и органов. Избыток энергии выделяется в виде тепла и иг­рает важную роль в поддержании посто­янной температуры тела. Анаболизм и катаболизм – две стороны одного процесса – метаболизма (обмена веществ), которые сопряжены друг с другом и не могут протекать по отдельности.

Организм человека является саморе­гулирующейся системой. Высшим про­явлением саморегуляции является фор­мирование поведенческих реакций, на­правленных на нормализацию внутренней среды. Отклонение какого-либо одного показателя жизнедеятель­ности запускает целый ряд процессов, направленных на его восстановление.

Для организма человека характерна надежность в обеспечении функций. Она достигается несколькими путями. К ним относятся, в частности, избыточ­ность и дублирование функций. Так, в раннем онтогенезе образуется значи­тельный избыток нейронов центральной нервной системы (ЦНС) в сравнении с требуемым.

В сложных и постоянно изменяю­щихся условиях внешней среды очень важными свойствами человеческого организма являются адаптация и пла­стичность. Например, при уси­ленной физической работе развиваются определенные группы мышц, которые в случае прекращения нагрузки могут претерпеть обратное развитие.