Системы органов в организме. Уровни организации. Нервная и гуморальная регуляции

Вы уже знаете, что клетки образуют ткани, из тканей построены органы – части организма, имеющие определённую форму, строение, расположение и выполняющие определённую функцию. Лёгкие, сердце, головной мозг, желудок – это всё органы. Органы, которые выполняют общие функции, объединяются в системы органов. У человека выделяют нервную, эндокринную, дыхательную, покровную, кровеносную, половую, пищеварительную, иммунную, сенсорную, выделительную, опорно-двигательную системы органов.

Все системы органов взаимодействуют друг с другом и образуют целостный человеческий организм – динамическую систему, которая находится в тесном контакте с окружающей средой.

Системы органов. Покровная система представлена кожей и слизистыми оболочками. Кожа покрывает всё тело человека, а слизистые оболочки выстилают полости внутренних органов, пищеварительных и дыхательных путей. Кожа и слизистые оболочки защищают организм от механических повреждений, высыхания и проникновения микроорганизмов.

Дыхательная система включает полость носа, носоглотку, трахею, бронхи и сами лёгкие. Она осуществляет дыхание – обеспечение организма кислородом и освобождение его от углекислого газа.

В состав кровеносной, или сердечно-сосудистой, системы входят сердце и кровеносные сосуды. Кровеносная система обеспечивает движение крови по сосудам, которые пронизывают всё тело человека. Сердце постоянно сокращается и выталкивает кровь, которая течёт ко всем органам и тканям, где и происходит непрерывный обмен веществ.

 После этого кровь возвращается назад в сердце. Кровеносная система осуществляет транспортировку кислорода от лёгких к тканям и углекислого газа от тканей к лёгким.

Пищеварительная система включает ротовую полость, слюнные железы, пищевод, желудок, печень, желчный пузырь, поджелудочную железу и кишечник. В органах пищеварения пища измельчается, смачивается, перемещается, подвергается воздействию пищеварительных соков. В результате расщепления пищевых продуктов образуются необходимые организму вещества. Они попадают в кровь и разносятся ко всем клеткам и тканям организма.

К выделительной системе относятся почки, кожа, лёгкие и пищеварительный тракт. Эти органы обеспечивают удаление вредных и конечных продуктов обмена и избытка воды. Основными органами выделения растворённых азотсодержащих соединений являются почки.

В них образуется моча, которая по мочеточникам стекает в мочевой пузырь и в определённый момент выводится наружу.

Половая, или репродуктивная, система выполняет функцию размножения. К этой системе относятся половые органы и железы. У мужчин половые органы – семенники, у женщин – яичники. В них формируются половые клетки – сперматозоиды и яйцеклетки.

Эндокринная система включает железы внутренней секреции, которые вырабатывают и выделяют в кровь биологически активные вещества – гормоны. К железам внутренней секреции относятся гипофиз, щитовидная железа, поджелудочная и половые железы, надпочечники. Они участвуют в регуляции функций организма.

Иммунная система представлена вилочковой железой, костным мозгом, селезёнкой, лимфатическими узлами и лейкоцитами. Эти органы и клетки крови принимают участие в защите организма от бактерий, вирусов и других чужеродных микроорганизмов, и веществ.

Опорно-двигательная система состоит из скелета и мышц. Скелет состоит из различных по форме, размерам и строению костей. Он выполняет функцию опоры и защиты.

Мышца обычно прикрепляется к двум различным костям. При сокращении мышцы перемещают кости в пространстве. Чем длиннее мышца, тем на большее расстояние она может переместить кость.

Сенсорная система состоит из специализированных рецепторов и нервных клеток, которые участвуют в восприятии и переработке информации из внешней и внутренней среды организма и формируют ощущения. Совокупность рецепторов образует различные органы чувств.

Нервная система объединяет все системы организма в единое целое. Она регулирует и согласовывает их деятельность. Любое нарушение связи между нервной системой и органом приводит к нарушению его работы. Нервная система осуществляет психическую деятельность человека, отвечает за речь и мышление, управляет его поведением.

На протяжении всей жизни человек приспосабливается к изменениям в окружающей среде и в нём самом с помощью физиологических функций.

В общем виде все физиологические функции можно классифицировать как соматические (движение), вегетативные (поддержание жизнедеятельности, размножение, развитие) и психические (поведение, деятельность).

По словам великого русского физиолога Ивана Петровича Павлова, «живой организм – сложная обособленная система, внутренние силы которой постоянно уравновешиваются с внешними силами окружающей среды». В основе управления лежат процессы регуляции, т. е. управления физиологическими функциями.

Приспособление организма к изменившимся условиям существования достигается в результате согласования деятельности всех частей организма. Сопоставьте своё физическое состояние в покое, когда вы сидите, и на уроке физкультуры. Учащённое дыхание, быстро бьющееся сердце, возросшее потоотделение – всё это результат регуляции уровня активности систем в целях обеспечения условий для выполнения физических нагрузок.

Через некоторое время органы и системы организма снова возвращаются к состоянию относительного функционального покоя.

Регуляция – это изменение характера деятельности органа или систем органов в целях сохранения постоянства внутренней среды организма. Из этого следует, что температура крови, её газовый состав, содержание химических соединений должны оставаться неизменными даже при значительных изменениях внешних условий.

У человека регуляцию физиологических процессов обеспечивают два механизма – нервный и гуморальный. Они функционируют в тесном взаимодействии и вместе образуют единую систему нейрогуморальной регуляции.

Гуморальная регуляция происходит через жидкие среды (кровь, лимфу и тканевую жидкость) с помощью гормонов и различных продуктов обмена веществ. Биологической активностью обладают также ферменты, витамины и медиаторы. Эти вещества доставляются кровью ко всем органам и тканям человеческого тела.

В организме постоянно образуются вещества, которые способны оказывать влияние на деятельность органов и тканей. Например, в каждой клетке находится неорганическое соединение – углекислый газ, который, попав в кровь, раздражает соответствующие рецепторы и увеличивает частоту дыхательных движений.

Вы уже знаете, что органы эндокринной системы выделяют гормоны, которые регулируют рост и развитие организма, участвуют в регуляции его деятельности, влияют на поведение человека.

Гуморальная регуляция оказывает многообразные влияния на организм, но осуществляется медленно.

Например, скорость движения крови, по которой переносятся гормоны, составляет 0,5 метра в секунду. Гуморальная регуляция не может обеспечить быструю реакцию органов и систем организма на внешние и внутренние раздражители. Гуморальные влияния не имеют точного адреса, так как поступающие в кровь гормоны доставляются ко всем органам и тканям без ограничений. Эти недостатки успешно компенсирует нервный механизм регуляции. Нервные импульсы передаются к органам-исполнителям очень быстро. Например, по некоторым нервным волокнам возбуждение передаётся со скоростью 120 метров в секунду. Также нервные импульсы воздействуют только на определённые органы.

Нервную регуляцию жизнедеятельности организма обеспечивает нервная система. Она состоит из центральной и периферической части. Центральная нервная система представлена головным и спинным мозгом, а периферическая – отходящими от них нервами и нервными узлами.

Центральная нервная система состоит из большого количества тел нейронов, которые образуют серое вещество мозга. В спинном мозге серое вещество находится в центральной части. В головном мозге оно распределено в виде отдельных скоплений – ядер. На поверхности больших полушарий головного мозга и мозжечка серое вещество образует кору.

Вверху спинной мозг переходит в продолговатый мозг (один из отделов головного мозга).

В головном мозге выделяют пять основных отделов: продолговатый мозг, задний мозг (включающий мост и мозжечок), средний мозг, промежуточный мозг и большие полушария.

В ходе развития позвоночных животных произошло разделение функций нервной системы.

В зависимости от выполняемых функций нервную систему делят на соматическую и автономную, или вегетативную.

Соматическая (от греческого слова «сома» – тело) – часть нервной системы, которая отвечает за работу кожи и мышц. С работой соматической системы связано произвольное поведение человека (оно осуществляется по нашей воле).

Автономная (от греческого слова «аутос» – сам) – часть нервной системы, регулирующая обменные процессы, рост и размножение, работу сердца, сосудов и внутренних органов. Работа автономной нервной системы непроизвольная, она не зависит от нашего желания. Например, мы не можем намеренно остановить или усилить работу сердца.

Деятельность нервной системы осуществляется рефлекторным путём. Благодаря этому организм приспосабливается к меняющимся условиям среды и функционирует как единое целое.

Рефлекс – это ответная реакция организма на раздражение из внешней или внутренней среды, осуществляемая нервной системой. Основой рефлекса является рефлекторная дуга, образованная нейронами.

Рефлекторная дуга – это путь, по которому проходят нервные импульсы от рецептора к рабочему органу, который отвечает на раздражение.

Рецепторы – нервные образования, которые воспринимают раздражения и преобразуют их в нервные импульсы.

В рефлекторную дугу входят нейроны нескольких типов. Чувствительные нейроны проводят нервный импульс в центральную нервную систему. Вставочные нейроны соединяют несколько нервных клеток. Их тела и отростки не выходят за пределы центральной нервной системы. Двигательные, или исполнительные, нейроны проводят сигналы от ЦНС к рабочему органу.

Схема рефлекторной дуги мигательного рефлекса. Если осторожно прикоснуться рукой к внутреннему углу глаза, происходит раздражение рецепторов. От них раздражение поступает в чувствительные нейроны, тела которых находятся в нервном узле. По аксонам этих нейронов раздражение поступает в продолговатый мозг, где находятся вставочные нейроны. Здесь информация обрабатывается. Далее сигнал передаётся на двигательные нейроны. Они возбуждаются и посылают сигналы, вызывая работу круговых мышц глаза, и оба глаза на короткое время закрываются – происходит мигание.

Таким образом, в многоклеточном организме все клетки, ткани, органы и системы органов взаимодействуют друг с другом, слаженно функционируют, благодаря чему организм представляет собой целостную биологическую систему.

Согласованная работа организма управляется нервной системой и железами внутренней секреции (гуморально). Они работают как единое целое, образуя нейрогуморальную регуляторную систему.