Уровни организации живого организма

                                                                        Введение

Анатомия человека – наука, изучающая форму и строение человеческого организма в связи с его функциями, развитием и под влиянием условий  окружающей  среды. Своё название она получила от метода исследования – рассечения (от греческого anatemno – рассекаю).

В ее основе лежит философия диалектического ф.-материализма. Современная анатомия стремится не только описывать факты, но и обобщать их, стремиться выяснить не только, как устроен организм, но и почему он так устроен, каковы закономерности строения и развития организма, его органов и систем. Она исследует как внутренние, так и внешние связи организма.

Диалектика учит, что все в природе взаимосвязано. Также и живой организм человека есть целостная система. Поэтому анатомия изучает организм не как простую механическую сумму составляющих его частей, независимую от окружающей среды, а как целое, находящееся в единстве с условиями существования.

Диалектика в противоположность метафизике учит, что в природе все изменяется и развивается. Организм человека тоже не представляет собой нечто застывшее, отлитое в одну совершенно законченную форму, он постоянно изменяется от момента зарождения до момента смерти. Кроме того, человек как вид, является продуктом длительной эволюции, обнаруживающей черты родственного сходства с животными формами. Поэтому анатомия изучает не только строение современного взрослого человека, но и исследует, как сложился человеческий организм в его историческом развитии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)Уровни организации  живого организма

Проявления жизни на Земле чрезвычайно многообразны. При всем, казалось бы, бесконечном многообразии живого можно выделить несколько разных уровней организации живых систем и соответственно несколько уровней в их изучении.

1. Молекулярно-генетический уровень. Это наиболее элементарный характерный для жизни уровень. Как бы сложно или просто ни было строение любого живого организма, они все состоят из одинаковых молекулярных соединений. Примером этого являются нуклеиновые кислоты, белки, углеводы и другие сложные молекулярные комплексы органических и неорганических веществ. Их называют иногда биологическими макромолекулярными веществами. На молекулярном уровне происходят различные процессы жизнедеятельности живых организмов: обмен веществ, превращение энергии. С помощью молекулярного уровня осуществляется передача наследственной информации, образуются отдельные органоиды и происходят другие процессы.

2. Клеточный уровень. Клетка является структурной и функциональной единицей всех живых организмов на Земле. Отдельные органоиды в составе клетки имеют характерное строение и выполняют определенную функцию. Функции отдельных органоидов в клетке взаимосвязаны и выполняют единые процессы жизнедеятельности. У одноклеточных организмов все жизненные процессы проходят в одной клетке, и одна клетка существует как отдельный организм (одноклеточные водоросли, хламидомонады, хлорелла и простейшие животные — амеба, инфузория и др.). У многоклеточных организмов одна клетка не может существовать как отдельный организм, но она является элементарной структурной единицей организма.

3. Тканевый уровень.Совокупность сходных по происхождению, строению и функциям клеток и межклеточных веществ образует ткань. Тканевый уровень характерен только для многоклеточных организмов. Также отдельные ткани не являются самостоятельным целостным организмом. Например, тела животных и человека состоят из четырех различных тканей (эпителиальная, соединительная, мышечная, нервная). Растительные ткани называются: образовательная, покровная, опорная, проводящая и выделительная.

4.Органный уровень.У многоклеточных организмов объединение нескольких одинаковых тканей, сходных по строению, происхождению и функциям, образует органный уровень. В составе каждого органа встречается несколько тканей, но среди них одна наиболее значительная. Отдельный орган не может существовать как целостный организм. Несколько органов, сходных по строению и функциям, объединяясь, составляют систему органов, например пищеварения, дыхания, кровообращения и т. д.

5. Организменный уровень.Растения (хламидомонада, хлорелла) и животные (амеба, инфузория и т. д.), тела которых состоят из одной клетки, представляют собой самостоятельный организм. А отдельная особь многоклеточных организмов считается как отдельный организм. В каждом отдельном организме происходят все жизненные процессы, характерные для всех живых организмов, — питание, дыхание, обмен веществ, раздражимость, размножение и т. д. Каждый самостоятельный организм оставляет после себя потомство. У многоклеточных организмов клетки, ткани, органы и системы органов не являются отдельным организмом. Только целостная система органов, специализированно выполняющих различные функции, образует отдельный самостоятельный организм. Развитие организма, начиная с оплодотворения и до конца жизни, занимает определенный промежуток времени. Такое индивидуальное развитие каждого организма называется онтогенезом. Организм может существовать в тесной взаимосвязи с окружающей средой.

6. Популяционно-видовой уровень.Совокупность особей одного вида пли группы, которая длительно существует в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида, составляет популяцию. На популяционном уровне осуществляются простейшие эволюционные преобразования, что способствует постепенному появлению нового вида.

7. Биогеоценотический уровень.Совокупность организмов разных видов и различной сложности организации, приспособленных к одинаковым условиям природной среды, называется биогеоценозом, или природным сообществом. В состав биогеоценоза входят многочисленные виды живых организмов и условия природной среды. В природных биогеоценозах накапливается энергия и передается от одного организма к другому. Биогеоценоз включает неорганические, органические соединения и живые организмы.

8. Биосферный уровень.Совокупность всех живых организмов на нашей планете и общей природной среды их обитания составляет биосферный уровень. На биосферном уровне современная биология решает глобальные проблемы, например определение интенсивности образования свободного кислорода растительным покровом Земли или изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, связанные с деятельностью человека. Главную роль в биосферном уровне выполняют " живые вещества", т. е. совокупность живых организмов, населяющих Землю. Также в биосферном уровне имеют значение " биокосные вещества", образовавшиеся в результате жизнедеятельности живых организмов и " косных" веществ, т. е. условий окружающей среды. На биосферном уровне происходит круговорот веществ и энергии на Земле с участием всех живых организмов биосферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2)Основные закономерности онтогенетического развития человека

Индивидуальное развитие организма (онтогенез) охватывает период с момента оплодотворения и возникновения организма в виде зиготы до его смерти.

В процессе развития организма важное место занимает поэтапное, гетерохронное включение различных звеньев физиологических систем в регуляцию функций.

В период внутриутробного развития гетеро-хронность созревания систем подчинена одной универсальной задаче — сформировать жизненно важные системы к моменту рождения. Так, фракции ядра лицевого нерва, имеющие отношение к жизненно важной для ребенка функции сосания, созревают намного раньше (полностью дифференцируясь), чем те части ядра лицевого нерва, которые дают начало его лобным ветвям. Волокна лицевого нерва, идущие к сосательной мышце, миелинизируются и образуют синаптическую связь с мышечными волокнами сосательной мышцы раньше, чем волокна, идущие к другим мышцам лица. Такое последовательное (а не синхронное) созревание морфофункциональных образований целесообразно  и с  точки  зрения  экономичности.

Нарастающая в процессе онтогенетического развития экономичность проявляется в уменьшении уровня энергозатрат (при соотношении их к единице массы или поверхности тела): с возрастом замедляется частота сердечных сокращений и дыхания. Менее экономичные генерализованные реакции, например, кожных сосудов, возникающие в ответ на местное охлаждение, становятся более локальными. Однако, 10-20-кратное увеличение рабочих возможностей организма от раннего детства до юношеского возраста обусловлено не снижением энергетической стоимости работы, а уменьшением ее физиологической стоимости. Причины, лежащие в основе именно такой динамики развития физических возможностей детей и подростков, заключены в совершенствовании механизмов регуляции развивающегося  организма.

На рост и развитие организма большое влияние оказывает его мышечная активность, поскольку каждое движение, начиная с момента возникновения зиготы, является фактором избыточного анаболизма.   В   результате   не   только   увеличивается   протоплазменная масса (что обеспечивает процесс роста), но и организм в целом переводится на новый уровень упорядоченности.

Формирование физиологических систем в процессе онтогенеза детерминируется генетически. Однако, гены контролируют созревание не в полной мере, большое влияние оказывают и условия внешней среды. Например, доказано, что потоки нервных импульсов в нейронных сетях (индивидуальный опыт) оказывают влияние на количество, распределение и эффективность синапсов центральной нервной системы.

Весь цикл индивидуального развития подразделяется на ряд периодов (табл.1), каждый из которых отражает особенности морфо-функциональных изменений организма. Индивидуальные отличия психического и физического развития могут варьировать в широких пределах у детей и подростков одного и того же календарного (паспортного) возраста. Врачам и педагогам приходится постоянно учитывать не столько календарный возраст ребенка, сколько степень его биологического развития. Несоответствие биологического возраста паспортному не является редкостью.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1. Схема возрастной периодизации онтогенеза человека
Название	Сроки
Внутриутробное развитие (антенатальный период)
1. Эмбриональный период	0—2 мес. антенатального развития
2. Плодовый (фетальный период)	2-9 мес. антенатального развития
Постнатальное развитие
1. Перинатальный период	28 неделя антенатального  развития — первые 10 дней  постнатального периода
2. Период новорожденности	Первый месяц жизни
3. Грудной возраст	1 мес. — 1 год
4. Раннее детство	1 — 3 года
5. Первое детство	4 — 7 лет
6. Второе детство	8—12 лет (мальчики)  8—11 лет (девочки)
7. Подростковый возраст (пубертатный  период)	13 — 16 лет (мальчики)  12—15 лет (девочки)
8. Юношеский возраст (ювениальный)	17 — 21 год (юноши)  16 — 20 лет (девушки)
9.a. Зрелый возраст, I период	22 — 35 лет (мужчины)  21 — 35 лет (женщины)
9.b. Зрелый возраст, II период	36 — 60 лет (мужчины)  36 — 55 лет (женщины)
10. Пожилой возраст	61 — 74 года (мужчины)  56 — 74 (женщины)
11. Старческий возраст	75 — 90
12. Долгожители	лет 90 лет и выше

 

Непрерывный онтогенетический процесс идет скачкообразно. Указанные переходные периоды называются критическими и характеризуются высокой чувствительностью организма к различным, в том числе, адекватным раздражителям, и кроме того — малой резис-тентностью.

.

3)Клетка.Основные проявления клетки

Кле́тка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов и вироидов, о которых нередко говорят, как о неклеточных формах жизни), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению (животные, растения и грибы), либо является одноклеточным организмом (многие простейшие и бактерии). Раздел биологии, занимающийся изучением строения и жизнедеятельности клеток, получил название цитологии. В последнее время принято также говорить о биологии клетки, или клеточной биологии.

Жизненный цикл клетки – это весь период существования клетки (от деления до смерти или до следующего деления). Клеточный цикл состоит из митотического периода (М) и интерфазы (межмитотического периода). Интерфаза, в свою очередь, состоит из постмитотического или пресинтетического (G1), синтетического (S) и постсинтетического или премитотического (G2) периодов. В постмитотическом (пресинтетическом, G1) периоде дочерняя клетка достигает размеров и структуры материнской, для чего в ней происходит биосинтез РНК и белков цитоплазмы и ядра. Кроме того, в ней синтезируются РНК и белки, необходимые для синтеза ДНК в следующем периоде. В синтетическом (S) периоде происходит удвоение (редупликация) ДНК. В постсинтетическом (премитотическом, G2)периоде клетка готовится к митозу, в ней происходит синтез РНК и белков (тубулинов) веретена деления, накопление энергии, необходимой для митоза. Вышеописанный жизненный цикл характерен для популяции клеток, которые непрерывно делятся (митотические клетки). Их жизненный цикл равен митотическому циклу

Кроме того, в организме есть клетки, которые временно или постоянно находятся вне митотического цикла (в G0 периоде). Этот период характеризуется как состояние репродуктивного покоя. Их можно разделить на условно постмитотические и постмитотические.

Условно постмитотические –это клетки, которые после деления растут, дифференцируются, выполняют в органах специфические функции, но в случае необходимости (при повреждении данного органа) восстанавливают свою способность к размножению (клетки печени). К ним можно отнести и стволовые клетки (в эпителии, красном костном мозге), которые после деления длительно не меняют своих морфологических свойств, хранят генетическую информацию и сохраняют способность к делению.