НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ САЙТ

ВОСТОЧНО-СИБИРСКОГО ЦЕНТРА МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

ФИЗИОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ ЧЕЛОВЕКА

МНОГОКЛЕТОЧНЫЙ ОРГАНИЗМ КАК СИСТЕМА СИСТЕМ

Читай медленно, так лучше доходит.

                                                                                  (Совет бывалого студента)

Вы знаете, что большинство живых организмов состоит из клеток. Впервые клетки были описаны в 1665 году Робертом Гуком. Позднее была сформулирована клеточная теория (1839 год), согласно которой клетка является элементарной единицей живого и лежит в основе  строения, развития и размножения организмов. Строение и жизнедеятельность клетки достаточно сложны. Несмотря на общий план строения и сходные механизмы функционирования, клетки в многоклеточном организме имеют особенности развития, строения и функций, которые отличают их от других клеток. Это тем удивительнее, что все несколько сотен миллиардов клеток организма отдельно взятого человека имеют одинаковый генотип, поскольку рост многоклеточного организма основан на делении оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) по механизму клонирования, т.е. делению с полным воспроизведением  структуры материнской клетки. Этот способ деления называют - митозом. Поэтому  организм человека представляет собой многомиллиардный клон одной единственной клеточки - зиготы. Различие клеток организма человека по строению и функциям, несмотря на сходный генотип, объясняется тем, что в одних клетках работают одни гены, а в других - другие. Это приводит к дифференцировке (различию) клеток по строению и функциям. 

В настоящее время организм человека принято рассматривать не просто как многоклеточную колонию, а как сложноорганизованную систему, имеющую несколько уровней организации. Самый низкий - базовый уровень, это клеточный. Совокупность клеток, сходных по строению и  свойствам, образует более высокий  уровень - тканевый. Из совокупности тканей состоят органы, – это еще более высокий уровень организации. Наконец, совокупность  органов, выполняющих сходные функции, формирует системы органов и позволяет многоклеточной колонии, которой по сути  является человек, существовать как единому целому. Таким образом, организм  - это совокупность  систем органов. Системы же органов – это совокупность органов. Органы – совокупность тканей. Ткани  – совокупность клеток. Вот и получается, что организм человека – это сложноорганизованная система, в которой каждый её элемент сам представляет собой систему, т.е. многоклеточный организм - это система систем.

Понятие системы в науку было введено Л. Берталанфи («Общая теория систем»).  Под системой понимается совокупность элементов, рождающая новое качество или свойство, которого нет ни у одного элемента по отдельности. При этом элементы, образующие ту или иную систему, обычно имеют определенные взаимоотношения (связи). Каждая система имеет определенный набор элементов с определенными свойствами и  отношениями друг с другом.

В основе формирования в организме систем разного уровня лежит процесс дифференцировки клеток, т.е. специализации на выполнении  тех или иных функций. Для чего необходима дифференцировка клеток в многоклеточной колонии? Для того, чтобы создать условия оптимальные для жизни каждого её члена, независимо от того где он находится: с краю колонии или в самой её середине. Главное, что необходимо любой клеточке организма - существование условий для  осуществления обмена веществ и энергии с внешней средой, а также определенный водно-солевой состав окружающей их среды. Поэтому одни клетки специализируются на поставке каждому члену колонии питательных веществ и кислорода, другие на очистке организма от конечных продуктов метаболизма, третьи обеспечивают связь и контролируют эффективность работы всех звеньев системы организма. После того, как клетки многоклеточной колонии, распределят между собой функции и начнут выполнять их добросовестно, и в колонии будут созданы хорошие условия для жизни каждого её члена,  она сможет существовать достаточно долго, как единый организм. 

Знаете ли ВЫ, что такое системные болезни?

Система в физиологии – совокупность клеток, тканей и органов, связанных общей функцией.

Основная структурно-функциональная единица живого организма – клетка. Первичной функциональной системой организма человека тоже является клетка. Каждая клеточка – это чрезвычайно сложный живой организм со своей лабораторией жизнеобеспечения, с возможностью полного или частичного самообновления и выполнения специфических функций.

Тело человека состоит из триллионов клеток, которые формируются из молекул, способных воспроизводить себе подобных. Выполняя большую работу, клетки тела человека изнашиваются и заменяются молодыми. Астрономическое число клеток представляло бы разрозненную хаотическую массу, если бы к 3-х месячному возрасту внутриутробной жизни из них не были бы сотканы ткани, а ткани - в органы. Функция органов сама по себе не состоятельна, если она не включается в функциональные системы, благодаря которым их деятельность оказывается скоординированной с потребностями организма. В свою очередь, функциональные системы объединены в единую чрезвычайно согласованную саморегулирующую систему организма.

Нарушение структуры системы: выпадение того или иного элемента или изменение его свойств неблагоприятным образом влияет на её существование. Если целостность системы не будет восстановлена возможностями организма (в частности, с помощью других элементов), то система разрушится и организм погибнет. До того как организм погибнет после нарушения целостности  системы,  обычно проходит какое-то время. Однако с самого начала разрушения тех или иных элементов системы организма человек заболевает. Системные болезни связаны с нарушением согласованности деятельности элементов организма человека разного уровня. Разрушение элементов системы на нижних этажах обычно первоначально резко не проявляется, а если и проявляются, то в совершенно неожиданных формах.  Увидеть первопричину того или иного системного заболевания очень сложно. Она может быть связана как с деструктивными процессами на уровне клеток, так и на уровне тканей и органов. Если у вас проблемы с сердцем, то истоки заболевания могут быть в совершенно другом органе или системе органов, которые, однако, не так явно проявляются, но их нормальное функционирование критически важно именно для сердца. Современная медицина не умеет лечить системные болезни, в первую очередь потому, что она не знает всех взаимовлияний и взаимосвязей между разными элементами разных уровней организма.

Хотите глубже знать о системной организации многоклеточных, ДА?

Тогда начнем с клетки