Организм как биологическая система кратко. Организм человека как биологическая система. Современные представления о гене и геноме

Понятие роста и развития
Процессы роста и развития являются общебиологическими свойствами живой материи. Рост и развитие человека, начинающиеся с момента оплодотворения яйцеклетки, представляют собой непрерывный поступательный процесс, протекающий в течение всей его жизни. Процесс развития протекает скачкообразно, и разница между отдельными этапами, или периодами, жизни сводится не только к количе- ственным, но и качественным изменениям. Наличие возрастных особенностей в строении или деятельности тех или иных физиологических систем ни в коей мере не может являться свидетельством неполноценности организма ребенка на отдельных возрастных этапах. Именно комплексом подобных особенностей характеризуется тот или другой возраст. Под развитием следует понимать процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека, приводящий к повышению уровня сложности организации и взаимодействия всех его систем.
Развитие включает в себя три основных фактора: рост, дифференцировку органов и тканей, формообразование. Одной из основных физиологических особенностей организма человека отличающего ребенка от взрослого является его рост. Рост - это количественный процесс, характеризующийся непрерывным увеличением массы тела, сопровождающийся изменением числа клеток организма или их размеров. В одних органах и тканях (кости, лёгкие) рост осуществляется преимущественно за счёт увеличения числа клеток, в других (мышцы, нервна ткань) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Исключение те изменения массы за счёт жировых отложений или задержки воды. Более точный показатель роста - это повышение в нём общего количества белка и увеличение размеров костей.
Развитие - комплексный процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека и приводящих к повышению уровня сложности организма и взаимодействия всех его систем. Развитие включает три основных фактора: рост, дифференцировку органов и тканей и формообразование. Формообразование - это изменение пропорций растущего организма. Форма тела человека в различные возрастные периоды не одинакова. Например, размер головы новорожденного составляет? длины тела, в 5-7 лет - 1/6, у взрослых - 1/8. Длина ноги новорожденного равна 1/3 длины тела, а взрослого?. Центр тела новорожденного находится в области пупочного кольца. С ростом тела он смещается вниз, к лобковой кости. К важным закономерностям роста и развития детей относятся неравномерность - гетерохронность и непрерывность роста и развития явление опережающего созревание жизненно важных функциональных систем. П.К.Анохин выдвинул учение о гетерохронии - неравномерности развития и вытекающее из него учение о системогенезе.
Гетерохрония обеспечивает гармоничное соотношение развивающегося организма и окружающей среды, т.е. ускоренно формируются те структуры и функции, которые обеспечивают приспособление организма, его выживание
Системогенез - это учение о функциональных системах. Согласно представлениям Анохина, под функциональной системой следует пониматьширокое функциональное объединение различно локализованных структур на основе получения конечного приспособительного эффекта, необходимого в данный момент (система акта сосания, передвижения тела). Функциональные системы созревают неравномерно, сменяются, обеспечивая организму приспособление в различные периоды онтогенеза.

Периоды развития организма
Отрезок времени, в течение которого процессы роста, развития и функционирования организма идентичны, получил название возрастного периода. Одновременно это отрезок времени, необходимый для завершения определённого этапа развития организма и его готовности к определённой деятельности. Такая закономерность роста и развития легла в основу возрастной периодизации - объединения формирующихся детей, подростков и взрослых по возрасту.
Возрастная периодизация, объединяя специфические анатомические и функциональные особенности организма, имеет важное значение в медицинской, педагогической, социальной, спортивной, экономической и других отраслях деятельности человека.
Современная физиология рассматривает период созревания организма с момента оплодотворения яйцеклетки и подразделяет весь процесс развития на два этапа:
1) внутриутробный (пренатальный) этап:
Фаза эмбрионального развития 0 -2 месяца Фаза фетального (плодного) развития 3 - 9 месяцев
2) внеутробный (постнатальный) этап:
Период новорожденности 0-28 дней грудной период 28 дней -1 год ранний детский период 1-3 года дошкольный период 3-6 лет школьный период: младший 6-9 лет средний 10-14 лет старший 15 - 17 лет юношеский период: для юношей 17-21 год для девушек 16-20 лет зрелый возраст: 1й период для мужчин 22-35 лет 1й период для женщин 21 -35 лет 2й период для мужчин 36 - 60 лет 2й период для женщин 36 -55 лет пожилой возраст: мужчины 61 - 74 года женщины 56 - 74 года старческий возраст 75 - 90 лет долгожители 90 лет и более.
Критерии периодизации - это признаки расцениваемые, как показатель биологического возраста: размеры тела и органов, массу, окостенение скелета, прорезывание зубов, развитие желез внутренней секреции, степень полового созревания, мышечную силу. В этой схеме учтены особенности мальчиков и девочек. Каждый возрастной период имеет особенности.
Переход от одного периода к другому считается критическим периодом. Продолжительность отдельных возрастных периодов изменяется. 5. Критические периоды жизни ребёнка Развитие организма зародыша на протяжении 8 недель беременности характеризуется повышенной чувствительностью к различным внутренним и внешним факторам. Критическими периодами считаются: время оплодотворения, имплантации, органогенеза и формирования плаценты (это внутренние факторы).
К внешним факторам относятся: механические, биологические (вирусы, микроорганизмы), физические (излучение), химические. Изменение внутренних связей зародыша и нарушение внешних условий могут привести к задержке или остановке развития отдельных частей зародыша. В таких случаях наблюдаются врождённые аномалии вплоть до гибели зародыша. Вторым критическим периодом внутриутробного развития считают: время интенсивного роста мозга (4,5 - 5 месяцев беременности); завершение формирования функции систем организма (6 месяцев беременности); момент рождения. Первый критический период внеутробного развития это от 2 до 3х лет,когда ребёнок начинает активно двигаться. Резко расширяется сфера его общения с внешним миром, интенсивно формируется речь и сознание. К концу второго года жизни в словарном запасе ребёнка 200-400 слов. Он самостоятельно ест, регулирует мочеиспускание и дефекацию. Всё это приводит к напряжению физиологических систем организма, что особенно сказывается на нервной системе, перенапряжение которой может привести к нарушениям психического развития и заболеваниям.
Ослабляется пассивный иммунитет, полученный от матери; на этом фоне могут проявляться инфекции, что приводит к анемии, рахиту, диатезу. Второй критический период в 6-7 лет в жизнь ребёнка входит школа, появляются новые люди, понятия, обязанности. К ребёнку предъявляются новые требования. Совокупность перечисленных факторов вызывает увеличение напряжённости в работе всех систем организма, которые адаптируют ребёнка к новым условиям. В развитии девочек и мальчиков наблюдаются различия. Только в середине школьного периода (к 11-12 годам) у мальчиков происходит рост гортани, меняется голос, оформляются половые органы.
Девочки опережают мальчиков в росте и массе тела. Третий критический период связан с изменением в организме гормонального баланса. Глубокая перестройка, происходящая в 12 -16 лет, обусловлена взаимоотношениями желез внутренней секреции гипоталамо-гипофизарной системы. Гормоны гипофиза стимулируют рост тела, деятельность щитовидной железы, надпочечников и половых желез. Наблюдается дисбаланс развития внутренних органов: рост сердца опережает рост сосудов. Высокое давление в сосудах и бурное развитие половой системы приводят к сердечной недостаточности, головокружениям, обморокам, повышенной утомляемости.
Эмоции подростков изменчивы: сентиментальность граничит с гиперкритицизмом, развязностью и негативизмом. У подростка формируется новое представление о себе как о личности. Развитие детей в различные периоды онтогенеза.
Влияние наследственности и среды на развитие ребёнка
1. Физическое развитие - важный показатель здоровья и социального благополучия. Антропометрические исследования для оценки физического развития
2. Характеристика анатомо-физиологических особенностей детей в различные периоды онтогенеза
3. Влияние наследственности и среды на развитие ребёнка
4. Биологическая акселерация

Физическое развитие - важный показатель здоровья и социального благополучия
Основным показателем физического развития являются длина тела, масса и окружность грудной клетки. Однако, оценивая физическое развитие ребёнка, руководствуются не только этими соматическими величинами, а используют также результаты физиометрических измерений (жизненная ёмкость лёгких, сила сжатия кисти рук, становая сила) и соматоскопических показателей (развитие костно-мышечной системы, кровенаполнение, жироотложение, половое развитие, различные отклонения в телосложении).
Руководствуясь совокупностью этих показателей, можно установить уровень физического развития ребёнка. Антропометрические исследования детей и подростков входят не только в программу изучения физического развития и состояния здоровья, но и часто осуществляются в прикладных целях: для установления размеров одежды и обуви, оборудования детских воспитательных и образовательных учреждений.

Характеристика анатомо-физиологических особенностей детей в различные периоды онтогенеза
Для каждого возрастного периода характерны количественно определённые морфологические и физиологические показатели. Внутриутробный этап развития человека длится 9 календарных месяцев. Основные процессы формирования и развития нового организма разделяют на две фазы: эмбриональное и фетальной развитие. Первая фаза эмбрионального развития длится с момента оплодотворения до 8 недель беременности. В результате оплодотворения образуется зародыш - зигота. Дробление зиготы в течение 3-5 дней приводит к образованию многоклеточного пузырька - бластулы. Зигота на 6-7 день имплантирует (погружается) в толщу слизистой матки.
В течение 2-8 недели беременности продолжается формирование органов и тканей зародыша. В возрасте 30 дней у зародыша развиваются лёгкие, сердце, нервная и кишечная трубка, появляются зачатки рук. К 8 й недели заканчивается закладка органов зародыша: обозначены головной и спинной мозг, наружное ухо, глаза, веки, пальцы, сердце бьётся с частотой 140 ударов в минуту; с помощью нервных волокон устанавливается связь между органами. Она сохраняется до конца жизни. На этом этапе завершается образование плаценты. Вторая фаза эмбрионального развития - фетальная фаза длится от 9 недели беременности до рождения ребёнка. Она характеризуется бурным ростом и дифференцировкой тканей органов растущего плода, прежде всего нервной системы.
Питание плода обеспечивается плацентарным кровообращением. Плацента, как орган осуществляющий обменные процессы между кровью матери и плода, одновременно является биологическим барьером для некоторых ядовитых веществ. Но через плаценту в кровь проникают наркотики, алкоголь, никотин. Употребление этих веществ существенно снижает барьерную функцию плаценты, что приводит к заболеванию плода, пороками развития и гибели. Внеутробный этап развития человека его органов и систем происходит неравномерно.
Период новорожденности - это время приспособления рождённого ребёнка к новой среде обитания. Возникает легочное дыхание, происходят изменения в системе кровообращения, совершенно изменяется питание и обмен веществ ребёнка. Однако развитие ряда органов и систем новорожденного ещё не завершено, и поэтому все функции слабые. Характерные признаки этого периода - колебание массы тела, нарушение терморегуляции. Голова новорожденного большая, округлая, составляет? длины тела. Шея и грудь короткие, а живот удлинённый; мозговой отдел черепа больше лицевого, форма грудной клетки колоколообразная. Кости таза не сращены между собой. Внутренние органы относительно крупнее, чем у взрослых. В грудном возрасте тело растёт наиболее быстро.
При рождении средний ребёнок весит 3-3,5кг, а длина примерно равна расстоянию от локтя, до кончиков пальцев. К двум рост ребёнка будет составлять половину его роста в зрелом возрасте. В первые шесть месяцев ваш ребёнок, вероятно, будет набирать 550-800г в весе и примерно 25мм в длину каждый месяц. Маленькие дети не просто растут, они растут вверх. В период между шестью месяцами и годом всё меняется в ребёнке. При рождении его мышцы слабые. Его кости хрупкие, а мозг, в крошечной голове очень маленький. Он ещё очень плохо регулирует температуру своего тела, кровяное давление и дыхание. Он почти ничего не умеет делать и ещё меньше понимает. К своему первому дню рождения его кости и мышцы меняют свою структуру, сердце бьётся сильнее, он способен контролировать своё дыхание, а его мозг значительно увеличился в размерах. Теперь он ходит, держась за опору, набирает в лёгкие воздух, прежде чем закричать, играет в ладушки, и почти всегда останавливается, когда вы говорите «Нельзя».
Девочки развиваются несколько быстрее, чем мальчики. Физические нарушения могут отражаться очень существенным образом на развитии многих навыков и умений ребёнка в первый год жизни: к примеру, слепому ребёнку будет сложнее научиться ходить и говорить. Период раннего детства. Первые умения и навыки появляются к 1,5 годам. Ребёнок умеет есть с ложки, берёт чашку и пьёт из неё. В этот период увеличение массы тела опережает рост в длину. Прорезываются все молочные зубы. Отмечается быстрое моторное развитие. Большой палец руки противопоставляется остальным. Совершенствуются хватательные движения. Дошкольный период. В этот период ускоряется рост в длину. Движения ребёнка более координированные и сложные. Он может длительное время ходить. В играх воспроизводит ряд последовательных действий. Масса мозга пятилетнего ребёнка составляет 85 - 90 % массы мозга взрослого человека. Степень сенсорного развития значительно выше: ребёнок по просьбе собирает одинаковые на вид предметы, различает размеры и цвет игрушек. Очень хорошо понимает произносимые слова. По картинке может ответить на вопрос. Если в начале периода ребёнок произносит облегчённые слова, то к концу его он может составить сложное предложение.
Речь развивается быстро. Недостаточность развития моторики речи может привести к нарушениям в произношении. В конце периода начинается смена династии зубов. Болезни этого периода связаны в основном с вирусными заболеваниями. В дошкольные годы ребёнок вырастает каждый год на 50-75мм и набирает около 2,6кг веса. Наибольшее количество жира откладывается к 9 месяцам, после чего ребёнок худеет.
Кости вашего ребёнка будут расти, поскольку кости конечностей растут быстрее костей туловища, меняются пропорции тела ребёнка. Увеличивается число мелких костей запястья. К двухлетнему возрасту родничок закроется. Головной мозг к моменту развития не имеет достаточно связей между клетками, и не все клетки находятся на своём месте. Сначала они перемещаются на своё место, а затем начинают устанавливать связи. В процессе этого мозг увеличивает свой вес с 350г до 1,35кг, по большей части в первые два, три года жизни. Одновременно с образованием взаимосвязей мозг разрушает те, в которых больше не нуждается. Одновременно происходит процесс миелинизации (формирование миелиновой оболочки вокруг отростков нервных клеток). Миелин представляет собой жировую оболочку, которая покрывает нервы, подобно пластмассовой изоляции на электрических кабелях, благодаря ему импульсы проходят быстрее. При рассеянном склерозе миелиновая оболочка разрывается, поэтому можно представить её важность.
Школьный период разделяется на три этапа и продолжается до 17 лет. В этот период заканчивается большинство процессов формирования выросшего организма. В школьные годы ребёнок продолжает растит и развиваться. Скачёк в росте и развитии происходит в подростковом возрасте - это период 10-12 лет. На этот период приходятся сложные перестроечные моменты в развитии подростка. В младшем школьном возрасте происходит округление тела. У девочек расширяется таз, округляются бёдра. Подростковый возраст. Физические изменения, указывающие на то, что ребёнок становится взрослым человеком, проявляются у девочек раньше, чем у мальчиков. В среднем девочки и мальчики имеют одинаковый рост и вес примерно до 11 лет; когда девочки начинают стремительно расти вверх. Эта разница сохраняется около двух лет, после чего у мальчиков также происходит скачёк в росте, они догоняют и перегоняют в росте девочек и сохраняют такой рост и вес длительное время. В период полового созревания формируются вторичные половые признаки.
Юношеский возраст - это период завершения роста и развития организма, функциональные характеристики которого максимально приближены к характеристикам организма взрослого человека. Завершаются и процессы адаптации личности к окружающей среде. Развивается чувство независимости. Дети этого возраста стоят на пороге перехода от биологической зрелости к социальной. В зрелом возрасте строение тела изменяется мало.
Первый этап этого возраста - активная личная жизнь и профессиональная деятельность, второй - время наибольших возможностей человека, обогащённого жизненным опытом, знаниями, профессионализмом.
В пожилом и старческом возрасте наблюдается снижение адаптивных возможностей организма, изменяются морфофункциональные показатели всех систем, особенно иммунной, нервной и кровеносной. Эти изменения изучает наука геронтология.

Влияние наследственности и среды на развитие ребёнка
На развитие ребёнка оказывают влияние биологические факторы - наследственность, возможная родовая травма, слабое или крепкое здоровье. Но окружение также играет свою роль - любовь и стимуляция, получаемые ребёнком; что происходит в его жизни; где он растёт; как относятся к нему родственники и окружающие. На развитие ребёнка также оказывает тип темперамента, уверенность в себе. Некоторые аспекты развития сильнее подчинены наследственности, чем другие. Физическое развитие обычно происходит строго по расписанию. Если окружение и питание в норме, оно происходит согласно природному предписанию. Ребёнок начинает говорить независимо от того, что вы предпринимаете. Большинство детей овладевают способностью общения к пяти годам. Наследственность делят на благоприятную и неблагоприятную. Задатки, обеспечивающие гармоничное развитие способностей и личности ребёнка, относятся к благоприятной наследственности. Если для развития этих задатков не будут созданы соответствующие условия, то они угасают, не достигая уровня развития одарённости родителей. Отягощённая наследственность не может обеспечить нормальное развитие ребёнка.
Причиной аномального развития детей может быть алкоголизм или вредность профессии родителей (например работа связанная с радиоактивными веществами, ядами, вибрацией). В некоторых случаях неблагоприятная наследственность поддаётся коррекции и управлению. Например, разработаны способы лечения гемофилии. Организм не возможен без среды, поэтому должны учитываться факторы среды влияющие на развитие организма. В связи с этим рефлексы - это реакции постоянного приспособления организма к внешнему миру. Развитие человека нельзя адекватно оценить без учёта среды в которой он живёт, работает, воспитывается, с кем общается, а функции организма - без учёта гигиенических требований, предъявляемых к рабочему месту, домашней обстановке, без учёта взаимоотношений с растениями, животными и др.

Биологическая акселерация
Акселерация - это ускорение роста и развития детей и подростков по сравнению с предшествующими поколениями. Явление акселерации наблюдается прежде всего в экономически развитых странах. Термин акселерация был введён Е. Кохом. Большинство исследователей расширили понятие акселерации и под ней стали понимать увеличение размеров тела и наступление созревания в более ранние сроки. В связи с акселерацией раньше происходит и завершение роста. В 16-17 лет у девушек и в 18-19 лет у юношей завершается окостенение длинных трубчатых костей и прекращается рост в длину. Московские мальчики в возрасте 13 лет за последние 80 лет стали выше на 1 см, а девочки на 14,8 см. В результате ускоренного развития детей и подростков наблюдается достижение ими более высоких показателей физического развития.
Имеются сведения об удлинении детородного периода: за последние 60 лет он увеличился на 8 лет. У женщин в Центральной Европе за последние 100 лет менопауза сдвинулась с 45 до 48 лет, в нашей стране это время приходится в среднем на 50 лет, а в начале века приходилось на 43,7 года. До настоящего времени нет общепринятой точки зрения на происхождение процесса акселерации. Некоторые учёные связывают акселерацию с увеличением содержания в пище полноценных белков и натуральных жиров, а также с более регулярным потреблением овощей и фруктов в течение года, усиленной витаминизацией организма матери и ребёнка. Существует гелиогенная теория акселерации. В ней немаловажная роль отводится воздействию на ребёнка солнечных лучей: считается, что дети в настоящее время больше подвержены воздействию солнечной радиации. Однако это вывод недостаточно убедителен, т.к. процесс акселерации в северных странах идёт не меньшими темпами, чем в южных. Связывают акселерацию и с изменением климата: считается, что влажный и тёплый воздух замедляет процесс роста и развития, а прохладный сухой климат способствует потере тепла организмом, что стимулирует рост. Кроме того, есть данные о стимулирующем воздействии на организм малых доз ионизирующих излучений.
Некоторые учёные считают, что акселерация обусловлена развитием медицины: общее снижение заболеваемости и улучшением питания. Появились многие новые химические вещества влияние на организм которых недостаточно изучено. Связывают акселерацию и с появлением искусственного освещения. В ночное время в населённых пунктах в домах горит свет, улицы освещены фонарями, свет от витрин магазинов и.т.д, всё это приводит к снижению тормозящего воздействия гормона мелатонина, который выделяется только в темноте, на функции гипофиза, что приводит к усиленному выбросу гормона роста, гормонов стресса, половых гормонов, что проявляется в подростковой акселерации. В самой акселерации ничего плохого нет. Но часто она носит дисгармоничный характер. Дисгармония акселерации проявляется у подростков в таких анатомических, физиологических и психологических явлениях, как диспропорциональный рост, раннее половое созревание, раннее ожирение, гипертиреозы (увеличение щитовидной железы), усиление агрессивных реакций при фрустрации. Акселерация является предметом изучения биологии, медицины, педагогики, психологии, социологии. Так специалисты отмечают разрыв между биологической и социальной зрелостью, первая наступает раньше. Появляется необходимость в определении новых норм трудовой и физической нагрузки в школах, норм питания, нормативов детской одежды, обуви, мебели.

По особенностям строения клеток выделяют два надцарства живых организмов - прокариоты и эукариоты. Клетки прокариот (бактерий) не имеют оформленного ядра, их генетический материал (кольцевая ДНК) находится в цитоплазме и ничем не защищена. В клетках прокариот отсутствует ряд органоидов: митохондрии, пластиды, комплекс Гольджи, вакуоли, лизосомы, эндоплазматическая сеть. Клетки эукариот имеют оформленное ядро, в котором располагаются линейные молекулы ДНК, связанные с белками и образующие хроматин. В цитоплазме этих клеток есть мембранные органоиды.

Размножение - присущее всем организмам свойство воспроизведения себе подобных.

Различают две формы размножения - бесполое и половое.

Задание 1. Заполните таблицу

Особенности бесполого размножения

способ размножения	особенности	примеры организмов
деление клетки надвое	тело родительской клетки делится митозом на две части, каждая из которых дает начало полноценным клеткам	прокариоты, одноклеточные эукариоты (амеба)
множественное деление клетки	Тело исходной клетки делится митотически на несколько частей, каждая из которых становится новой клеткой	Одноклеточные эукариоты (жгутиковые, споровики)
почкование	На материнской клетке сначала формируется бугорок, содержащий ядро. Почка растет, достигает размера материнской, отделяется	Одноклеточные эукариоты, некоторые инфузории, дрожжи
спорообразование	Спора - особая клетка, покрыта плотной оболочкой, защищающей от внешних воздействий	Споровые растения; некоторые простейшие
вегетативное размножение:	Увеличение числа особей данного вида происходит путем отделения жизнеспособных частей вегетативного тела организма	Растения, животные
У растений	Образование почек, стеблевых и корневых клубней, луковиц, корневищ	Лилейные, пасленовые, крыжовниковые и др.
У животных	Упорядоченное и неупорядоченное деление	Кишечнополостные, морские звезды, кольчатые черви

Половое размножение связано с образованием половых клеток (гамет) и их слиянием (оплодотворением).

Онтогенез (греч. «существо» и «происхождение, развитие») - полный цикл индивидуального развития особи, в основе которого лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях внешней среды; начинается с образования зиготы и заканчивается смертью особи.

Термин «онтогенез» был введен Эрнстом Геккелем в 1866 г.

Периоды онтогенеза:

эмбриональный

постэмбриональный

Для высших животных и человека принято выделять пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) периоды. Принято также выделять предзиготный этап, предшествующий образования зиготы.

Периодизация онтогенеза

	особенности
предзиготный	образование гамет (гаметогенез), накопление рибосомальной и информационной РНК, различные участки цитоплазмы приобретают отличия по химическому составу.
эмбриональный период
зигота (одноклеточная стадия развития многоклеточного организма)	содержит зерна желтка, митохондрии, пигменты, цитоплазма перемещается, ярко выраженная двусторонняя симметрия (билатеральная). У ряда видов животных начинается синтез белка и новой РНК
дробление	образуются борозды дробления, которые разделяют клетку пополам - на 2 бластомера (2,4,8,16,32,64 и т.д.). В результате ряда последовательных дроблений образуется группа тесно прилегающих друг к другу клеток. Зародыш напоминает ягоду малины. Он получил название морулы.
бластуляция	конечная стадия дробления яйца. У ланцетника бластула образуется по достижении зародышем 128 клеток. Бластула имеет форму пузырька со стенкой в один слой клеток, который называется бластодермой.
гаструляция	сложное перемещения эмбрионального материала с образованием 2 или 3 слоев тела зародыша (зародышевые листки): эктодерма, энтодерма и мезодерма. Развитие губок и кишечнополостных заканчивается на стадии двух зародышевых листков. У всех остальных организмов, стоящих на эволюционной лестнице выше, развиваются три зародышевых листка.
гистогенез и органогенез	происходит образование тканей и органов

Постэмбриональное развитие у животных может протекать по типу прямого и непрямого развития.

Прямое развитие имеет место у рыб, пресмыкающихся, птиц, а также беспозвоночных, яйца которых богаты питательными веществами, достаточными для завершения онтогенеза. Питание, дыхание и выделение у этих зародышей осуществляется также временными органами.

Особенности передачи наследственного материала от организма организму, и реализацию их в онтогенезе изучает генетика.

Генетика (от греч. «происходящий от кого-то») - наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости. В зависимости от объекта исследования классифицируют генетику растений, животных, микроорганизмов, человека и другие; в зависимости от используемых методов других дисциплин -- молекулярную генетику, экологическую генетику и другие.

Наследственность - способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Благодаря этой способности все живые существа (растения, грибы, или бактерии) сохраняют в своих потомках характерные черты вида. Такая преемственность наследственных свойств обеспечивается передачей их генетической информации. Носителями наследственной информации у организмов являются гены.

Ген - участок молекулы ДНК, несущий информацию о каком-либо признаке или свойстве организма

Генотип - совокупность всех генов, локализованных в хромосомах данного организма.

Аллели (аллельные гены) - состояния, формы данного гена, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом. Каждый ген может находиться в двух состояниях - доминантном (подавляющем, обозначается прописной буквой, например, А, D,W) или рецессивном (подавляемом, обозначается строчной буквой, например, а, н, d,w,x).

Гомозигота - диплоидная клетка или организм, гомологичные хромосомы которого несут одинаковые аллели данного гена (обозначается, например, АА, аа, нн,WW).

Гетерозигота - диплоидная клетка или организм, гомологичные хромосомы которого несут разные аллели данного гена (обозначается, например, Аа, Нн,Ww).

Фенотип - совокупность всех особенностей строения и жизнедеятельности организма.

Гибрид - половое потомство от скрещивания двух генотипически различающихся организмов.

Моногибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков (например, желтая и зеленая окраска семян у гороха).

Дигибридное скрещивание - скрещивание организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков (например, желтая и зеленая окраска семян у гороха и гладкая и морщинистая поверхность семян гороха).

Работы Г. Менделя, Т. Моргана и их последователей заложили основы теории гена и хромосомной теории наследственности.

Основу исследований Г. Менделя, которые проводились, когда еще не были известны хромосомы, составляют скрещивания и изучение гибридов садового гороха. Г. Мендель начал исследования, располагая 22 чистыми линиями садового гороха, которые имели хорошо выраженные альтернативные (контрастирующие) различия между собой по семи парам признаков, а именно: форма семян (круглые - шероховатые), окраска семядолей (желтые - зеленые), окраска кожуры семян (серая - белая), форма бобов (выполненные - морщинистые)

Законы Менделя:

I закон Менделя. Закон единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании организмов, различающихся по одной паре контрастных признаков, за которые отвечают аллели одного гена, первое поколение гибридов единообразно по фенотипу и генотипу. По фенотипу все гибриды первого поколения характеризуются доминантным признаком, по генотипу всё первое поколение гибридов гетерозиготное.

II закон Менделя. Закон расщепления: при моногибридном скрещивании во втором поколении гибридов наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1: около 3/4 гибридов второго поколения имеют доминантный признак, около 1/4 -- рецессивный.

III закон Менделя. Закон независимого комбинирования: при дигибридном скрещивании расщепление по каждой паре признаков у гибридов F 2 идет независимо от других пар признаков и равно 3:1, как при моногибридном скрещивании.

Задание 2. Решите задачи.

При скрещивании 2-х черных кроликов появился белый крольчонок. Чем это можно объяснить?

У кошек черный ген окраски шерсти (В) доминирует над геном рыжей окраски (b), а ген короткой шерсти (S) доминирует над геном длинной шерсти (s). Какова ожидаемая доля котят с черной короткой шерстью среди потомков, если кот будет иметь черную короткую шерсть (ВbSs), а кошка - черная с длинной шерстью (Bbss)?

Изменчивость - это общее свойство живых организмов приобретать новые признаки.

Различают наследственную и ненаследственную (модификационная) изменчивость/

Формы изменчивости

	причины проявления	значение
Ненаследственная (модификационная изменчивость)	изменение условий среды, в результате чего организм изменяется в пределах нормы реакции, заданной генотипом	адаптация - приспособление к данным условиям среды, выживание, сохранение потомства.	белокочанная капуста в условиях жаркого климата не образует кочана; породы лошадей и коров, завезенные в горы, становятся низкорослыми
Наследственная (генотипическая)
Мутационная	влияние внешних и внутренних мутагенных факторов, в результате чего происходит изменение в генах и хромосомах	материал естественного и искусственного отборов, так как мутации могут быть полезными, вредными и безразличными, доминантные и рецессивные	репродуктивная изоляция > новые виды, рода > микроэволюция.
Комбинативная	возникает стихийно в рамках популяции при скрещивании, когда у потомков появляются новые комбинации генов.	распространение новых наследственных изменений, которые служат материалом для отбора.	появление розовых цветков при скрещивании белоцветковых и красноветковых примул.
Соотносительная (коррелятивная)	возникает в результате свойства генов влиять на формирование не одного, а двух и более признаков	постоянство взаимосвязанных признаков, целостность организма как системы	длинноногие животные имеют длинную шею.

Эволюция - необратимое и направленное развитие органического мира.

В основе современной теории эволюции лежит теория Ч. Дарвина. Но эволюционизм (теория эволюции или представление о развитии) существовал и до Дарвина.

Различают два направления эволюции.

Биологический прогресс - увеличение численности особей данной систематической группы (вида, рода, класса, семейства, отряда и др.), расширение ареала.

Биологический прогресс означает победу вида в борьбе за существование. Он является следствием хорошей приспособленности организмов к условиям окружающей среды. В настоящее время прогрессируют многие группы насекомых, цветковых растений и др.

Биологический регресс - уменьшение численности особей данной систематической группы, сужение ареала, сокращение видового разнообразия внутри группы.

Биологический регресс означает отставание в темпах эволюции о скорости изменения условий окружающей среды. Он может привести к вымиранию группы. Исчезли древовидные плауны и хвощи, древние папоротники, большинство древних земноводных и пресмыкающихся. Регрессивными сейчас являются род выхухолей, семейство гинкговых и др.

Существует 4 основных пути эволюции: ароморфоз, идиоадаптация, общая дегенерация, гипергенез.

Ароморфоз - крупные эволюционные изменения, ведущие к подъему уровня биологической организации, к развитию приспособлений широкого значения, расширению среды обитания. Это развитие принципиально новых признаков и свойств, позволяющих группе организмов перейти на другую ступень эволюции. Пример: дифференциация органов пищеварения, усложнение зубной системы, появление теплокровности - все это снизило зависимость организма к окружающей среды. У млекопитающих и птиц появилась возможность переносить снижения температуры среды значительно легче, чем, например, рептилиям, которые теряют свою активность с наступлением холодной ночи или холодного периода года.

Ароморфозы сыграли важную роль в эволюции всех классов животных. Например, в эволюции насекомых большое значение имело появление трахейной системы дыхания и преобразование ротового аппарата (выход на сушу и разнообразное питание).

Идиоадаптация - частное приспособление организмов к определенному образу жизни без повышения общего уровня организации.

Организмы эволюционируют путем частных приспособлений к конкретным условиям среды. Такой тип эволюции ведет к быстрому повышению численности. Благодаря формированию различных идиоадаптаций животные близких видов могут жить в самых разных географических зонах. Например, представителей семейства волчьих можно встретить на всей территории от Арктики до тропиков. Идиоадаптация обеспечила расширение ареала семейства и увеличение числа видов.

Общая дегенерация - это процесс, который ведет к упрощению организмов, к регрессу.

Гипергенез - путь эволюции, связанный с увеличением размеров тела и непропорциональным переразвитием органов тела. В различные периоды в разных классах организмов появлялись гигантские формы. Но, как правило, они довольно быстро вымирали и наступало господство более мелких форм. Вымирание гигантов чаще всего связывают с нехваткой пищи, хотя некоторое время такие организмы могут иметь преимущество из-за своей огромной силы и отсутствия по этой причине врагов.

Приведите примеры основных путей эволюции

ароморфоз

идиоадаптация

общая дегенерация

гипергенез

Появление электрон-транспортных цепей (что обеспечило возможность фотосинтеза и аэробного дыхания)

Галапагосские вьюрки (различные типы клювов)

У двустворчатых моллюсков исчезновение головы

Появление белков-гистонов и ядерной оболочки (что обеспечило возможность митоза, мейоза и полового размножения)

У собак невтяжные когти для ускорения бега, наличие хищных зубов, снижение температуры тела через усиленное ротовое дыхание (потовые железы отсутствуют)

У свинного цепеня-солитёра - "потеря" пищеварительной системы.

Появление зародышевых листков у животных и дифференцированных тканей у растений (что привело к образованию систем органов) .

У божьих коровок, саламандр - предостерегающая окраска

Потеря зрения у кротов, протей, глубоководных

Появление осевого скелета - хорды

Введение 2

1. Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система 4

2. Внешняя среда и ее воздействие на организм и жизнедеятельность человека 6

3. Средства физической культуры, обеспечивающие устойчивость к умственной и физической работоспособности 8

4. Двигательная функция и повышение уровня адаптации и устойчивости организма человека к различным условиям внешней среды 13

Заключение 16

Список литературы 19

Введение

Медико-биологические и педагогические науки имеют дело с человеком как с существом не только биологическим, но и социальным. Социальность – специфическая сущность человека, которая не упраздняет его биологической субстанции, ведь биологическое начало человека – необходимое условие для формирования и проявления социального образа жизни. Между тем творят историю, изменяют живой и неживой мир, созидают и разрушают, устанавливают мировые и олимпийские рекорды не организмы, а люди, человеческие личности. Таким образом, социально-биологические основы физической культуры – это принципы взаимодействия социальных и биологических закономерностей в процессе овладения человеком ценностями физической культуры.

Естественно-научные основы физической культуры – комплекс медико-биологических наук (анатомия, физиология, биология, биохимия, гигиена и др.). Анатомия и физиология – важнейшие биологические науки о строении и функциях человеческого организма. Человек подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым существам. Однако от представителей животного мира он отличается не только строением, но развитым мышлением, интеллектом, речью, особенностями социально-бытовых условий жизни и общественных взаимоотношений. Труд и влияние социальной среды в процессе развития человечества повлияли на биологические особенности организма современного человека и его окружение. В основе изучения органов и межфункциональных систем человека принцип целостности и единства организма с внешней природной и социальной средой.

Организм – слаженная единая саморегулирующаяся и саморазвивающаяся биологическая система, функциональная деятельность которой обусловлена взаимодействием психических, двигательных и вегетативных реакций на воздействия окружающей среды, которые могут быть как полезными, так и пагубными для здоровья. Отличительная особенность человека – сознательное и активное воздействие на внешние природные и социально-бытовые условия, определяющие состояние здоровья людей, их работоспособность, продолжительность жизни и рождаемость (репродуктивность).

Без знаний о строении человеческого тела, о закономерностях функционирования отдельных органов и систем организма, об особенностях протекания сложных процессов его жизнедеятельности нельзя организовать процесс формирования здорового образа жизни и физической подготовки населения, в том числе и учащейся молодежи. Достижения медико-биологических наук лежат в основе педагогических принципов и методов учебно-тренировочного процесса, теории и методики физического воспитания и спортивной тренировки.

Все названные вопросы требуют дальнейшего рассмотрения и изучения, что является целью данной работы, в задачи которой входит систематизация, накопление и закрепление знаний о социально-биологических основах физической культуры и спорта.

1. Организм как единая саморазвивающаяся и саморегулирующаяся биологическая система

Развитие организма осуществляется во все периоды его жизни – с момента зачатия и до ухода из жизни. Это развитие называется индивидуальным, или развитием в онтогенезе. При этом различают два периода: внутриутробный (от момента зачатия и до рождения) и внеутробный (после рождения).

Каждый родившийся человек наследует от родителей врожденные, генетически обусловленные черты и особенности, которые во многом определяют индивидуальное развитие в процессе его дальнейшей жизни.

Оказавшись после рождения, образно говоря, в условиях автономного режима, ребенок быстро растет, увеличивается масса, длина и площадь поверхности его тела. Рост человека продолжается приблизительно до 20 лет. Причем у девочек наибольшая интенсивность роста наблюдается в период от 10 до 13, а у мальчиков от 12 до 16 лет. Увеличение массы тела происходит практически параллельно с увеличением его длины и стабилизируется к 20 – 25 годам.

Необходимо отметить, что за последние 100 – 150 лет в ряде стран наблюдается раннее морфофункциональное развитие организма у детей и подростков. Это явление называют акселерацией (лат. ассе1еra - ускорение), оно связано не только с ускорением роста и развития организма вообще, но и с более ранним наступлением периода половой зрелости, ускоренным развитием сенсорных (лат. вепре – чувство), двигательных координаций и психических функций. Поэтому границы между возрастными периодами достаточно условны и это связано со значительными индивидуальными различиями, при которых «физиологический» возраст и «паспортный» не всегда совпадают.

Как правило, юношеский возраст (16 – 21 год) связан с периодом созревания, когда все органы, их системы и аппараты достигают своей морфофункциональной зрелости. Зрелый возраст (22 – 60 лет) характеризуется незначительными изменениями строения тела, а функциональные возможности этого достаточно продолжительного периода жизни во многом определяются особенностями образа жизни, питания, двигательной активности. Пожилому возрасту (61 – 74 года) и старческому (75 лет и более) свойственны физиологические процессы перестройки снижение активных возможностей организма и его систем – иммунной, нервной, кровеносной и др. Здоровый образ жизни, активная двигательная деятельность в процессе жизни существенно замедляют процесс старения.

В основе жизнедеятельности организма лежит процесс автоматического поддержания жизненно важных факторов на необходимом уровне, всякое отклонение от которого ведет к немедленной мобилизации механизмов, восстанавливающих этот уровень (гомеостаз).

Гомеостаз – совокупность реакций, обеспечивающих поддержание или восстановление относительно динамического постоянства внутренней среды и некоторых физиологических функций организма человека (кровообращения, обмена веществ, терморегуляции и др.). Этот процесс обеспечивается сложной системой координированных приспособительных механизмов, направленных на устранение или ограничение факторов, воздействующих на организм как из внешней, так и из внутренней среды. Они позволяют сохранять постоянство состава, физико-химических и биологических свойств внутренней среды, несмотря на изменения во внешнем мире и физиологические сдвиги, возникающие в процессе жизнедеятельности организма. В нормальном состоянии колебания физиологических и биохимических констант происходят в узких гомеостатических границах, и клетки организма живут в относительно постоянной среде, так как они омываются кровью, лимфой и тканевой жидкостью. Постоянство физико-химического состава поддерживается благодаря саморегуляции обмена веществ, кровообращения, пищеварения, дыхания, выделения и других физиологических процессов.

Организм – сложная биологическая система. Все его органы связаны между собой и взаимодействуют. Нарушение деятельности одного органа приводит к нарушению деятельности других.

Огромное количество клеток, каждая из которых выполняет свои, присущие только ей функции в общей структурно-функциональной системе организма, снабжаются питательными веществами и необходимым количеством кислорода для того, чтобы осуществлялись жизненно необходимые процессы энергообразования, выведения продуктов распада, обеспечения различных биохимических реакций жизнедеятельности и т.д. Эти процессы происходят благодаря регуляторным механизмам, осуществляющим свою деятельность через нервную, кровеносную, дыхательную, эндокринную и другие системы организма.

2. Внешняя среда и ее воздействие на организм и жизнедеятельность человека

Внешняя среда . На человека воздействуют различные факторы окружающей среды. При изучении многообразных видов его деятельности н обойтись без учета влияния природных факторов (барометрическое давление, газовый состав и влажность воздуха, температура окружаю щей среды, солнечная радиация – так называемая физическая окружающая среда), биологических факторов растительного и животного окружения, а также факторов социальной среды с результатами бытовой, хозяйственной, производственной и творческой деятельности человека.

Из внешней среды в организм поступают вещества, необходимые для его жизнедеятельности и развития, а также раздражители (полезные и вредные), которые нарушают постоянство внутренней среды. Организм путем взаимодействия функциональных систем всячески стремится сохранить необходимое постоянство своей внутренней: среды.

Деятельность всех органов и их систем в целостном организме характеризуется определенными показателями, имеющими те или иные " диапазоны колебаний. Одни константы стабильны и довольно жесткие (например, рН крови 7,36 – 7,40, температура тела – в пределах 35 – : 42"0), другие и в норме отличаются значительными колебаниями (например, ударный объем сердца – количество крови, выбрасываемой за! одно сокращение – 50 – 200 см"). Низшие позвоночные, у которых регуляция показателей, характеризующих состояние внутренней среды, несовершенна, оказываются во власти факторов окружающей среды. Например, лягушка, не обладая механизмом, регулирующим постоянство температуры тела, дублирует температуру внешней среды настолько, что зимой все жизненные процессы у нее затормаживаются, а летом, оказавшись вдалеке от воды, она высыхает и гибнет. В процессе филогенетического развития высшие животные, в том числе и человек, как бы сами себя поместили в теплицу, создав свою стабильную внутреннюю среду и обеспечив тем самым относительную независимость от внешней среды.

Природные социально-экологические факторы и их воздействие на организм.

Природные и социально-биологические логические факторы, влияющие на организм человека, неразрывно связаны с вопросами экологического характера.

Экология (греч,oikos– дом, жилище, родина + logos – понятие, учение) – это и область знания, и часть биологии, и учебная дисциплина, и комплексная наука. Экология рассматривает взаимоотношения организмов друг с другом и с неживыми компонентами природы: Земли (ее биосферы). Экология человека изучает закономерности взаимодействия человека с природой, проблемы сохранения и укрепления здоровья. Человек зависит от условий среды обитания точно так же, как природа зависит от человека. Между тем влияние производственной деятельности на окружающую природу (загрязнение атмосферы, почвы, водоемов отходами производства, вырубка лесов, повышенная радиация в результате аварий и нарушений технологий) ставит под угрозу существование самого человека. К примеру, в крупных городах значительно ухудшается естественная среда обитания, нарушаются ритм жизни, психоэмоциональная ситуация труда, быта, отдыха, меняется климат. В городах интенсивность солнечной радиации на 15 – 20% ниже, чем в прилегающей местности, зато среднегодовая температура выше на 1 – 2"0, менее значительны суточные и сезонные колебания, ниже атмосферное давление, загрязненный воздух. Все эти изменения оказывают крайне неблагоприятное воздействие на физическое и психическое здоровье человека. Около 80М болезней современного человека – результат ухудшения экологической ситуации на планете. Экологические проблемы напрямую связаны с процессом организации и проведения систематических занятий физическими упражнениями и спортом, а также с условиями, в которых они происходят.

Основные понятия и ключевые термины: ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА. Клетка. Ткань. Органы. Физиологические системы. Регуляция функций человека. Вспомните! Что такое организм? Назовите уровни организации животного организма.

Подумайте!

«Мы живём в мире, в котором люди знают гораздо больше о внутреннем устройства автомобиля или о работе ноутбука, сенсорного телефона, чем о собственном организме. Но для каждого из нас жизненно важно понимание того, что такое наше тело, как оно упорядочено и как работает, что его поддерживает, а что выводит из равновесия. Такие «пробелы в образовании» дорого стоят человеку и создают проблемы с самим собой, в общении с людьми и природой». Каковы особенности организации тела человека?

Почему организм человека является биологической системе?

Современное научное понимание организации всего живого основывается на структурно-функциональном подходе, согласно которому объекты живой природы являются биологическими системами. Строение и функции - это два взаимосвязанных проявления существования биологической системы.

Организм человека является одной из самых сложных биосистем, имеющих следующие уровни организации: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, системный. На каждом из этих уровней происходят согласованные процессы, определяющие целостное существование организма.

Организм человека - это открытая система, которая находится в состоянии постоянного взаимодействия (обмен веществ, энергии и информации) с внешней средой. В этом взаимодействии чрезвычайно важны для организма три фундаментальных свойства: саморегуляция для сохранения внутренней устойчивости, самообновление, то есть образование новых молекул и структур, и самовоспроизведение для обеспечения преемственности между родителями и потомками.

Итак, ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА - это целостная открытая биологическая система, которой присущи определённые уровни организации, саморегуляция, самообновление и самовоспроизведение.

Какие уровни организации свойственные организму человека?

Упорядоченность как общее свойство живого имеет особенности, присущие каждому из уровней организации организма человека.

Молекулярный уровень организации. Составляющими этого уровня являются химические элементы и вещества, участвующие в биофизических процессах и биохимических реакциях. Из более чем 100 известных химических элементов около 90 содержится в организме человека. Их разделяют на группы: органогены (кислород, водород, углерод, азот), макроэлементы (например, кальций, калий, натрий, железо, фосфор, хлор) и микроэлементы (например, кобальт, медь, цинк, иод, фтор и др.). Наибольшее содержание среди неорганических соединений приходится на воду (около 60 %) и минеральные соли. Из органических веществ в организме содержатся углеводы, липиды, белки, жиры, нуклеиновые кислоты и др.

Клеточный уровень организации. Основными частями клеток человека, как и растений, животных и грибов, являются поверхностный аппарат, цитоплазма и ядро. Именно на этом уровне впервые проявляются все свойства жизни, поэтому клетка является основной структурной и функциональной единицей организма.

Тканевый уровень организации формируют клетки, которые объединяются в группы для выполнения определённых жизненных функций. Ткань - совокупность клеток и межклеточного вещества, подобных по происхождению, особенностям строения и функциям. В организме человека, как и животных, различают 4 типа тканей -эпителиальные, соединительные, мышечные и нервные.

Органный уровень организации определяется упорядоченностью строения и функций органов. В образовании органа обычно участвуют все 4 типа тканей, но определяющей для его деятельности является какая-то одна. Например, в костях такой тканью является соединительная костная, в сердце - мышечная. Орган - это часть организма,

имеющая определённое расположение, форму, строение и выполняющая одну или несколько специфических функций. Чаще всего органы человека разделяют по функциям на органы дыхания, пищеварения, и т. п.

Системный уровень организации формируют специализированные физиологические системы организма. Физиологическая система - совокупность органов, анатомически связанных между собой для осуществления физиологической функции. В организме человека выделяют опорно-двигательную, кровеносную, дыхательную, пищеварительную, покровную, мочеиспускательную, половую, эндокринную, нервную, сенсорные системы. Органы различных физиологических систем временно соединяются в функциональные системы для обеспечения целостного существования организма.

Итак, ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА - упорядоченная уровневая биосистема, в которой выделяют молекулярный, клеточный, тканевый, органный и системный уровни организации.

Как достигается целостность организма человека?

Процессы, происходящие на всех уровнях организации человека, всегда согласованы между собой. Такая согласованность и координация происходят за счёт процессов регуляции функций организма человека.

Регуляция функций человека - совокупность процессов, обеспечивающих согласованный и скоординированный ответ организма на изменения условий среды. Возникают эти процессы на уровне клеток, порождающих сигналы. Так нейроны формируют электрические сигналы, клетки желёз производят вещества, являющиеся химическими сигналами. Передаются эти сигналы по всему организму нервными путями или жидкостями внутренней среды (кровью, тканевой жидкостью и лимфой). В организме человека функционируют механизмы нервной, гуморальной и иммунной регуляции.

Нервная регуляция - это регуляция функций организма нервными импульсами, которые передаются по нервным путям и оказывают направленное кратковременное влияние.

Гуморальная регуляция - это регуляция с помощью химических соединений, которые переносятся в организме жидкостями внутренней среды для обеспечения длительного и общего воздействия на клетки, ткани и органы.

Иммунная регуляция - это регуляция с помощью химических соединений и клеток, которые переносятся в организме жидкостями внутренней среды для обеспечения защитного воздействия на клетки, ткани и органы.

Эти механизмы регуляции функций между собой тесно взаимосвязаны. Например, на деятельность нервной системы влияют такие гуморальные факторы, как гормоны (например, адреналин), а защиту клеток нервной системы обеспечивают вещества и клетки иммунной системы.

Регуляция функций организма человека имеет особенности, связанные с более сложным, чем у животных, общественным поведением, развитой членораздельной речью, высшими эмоциями, развитой умственной деятельностью и т. п.

Итак, целостность и жизнедеятельность организма человека на разных уровнях его организации обеспечиваются взаимодействующими механизмами нервной, гуморальной и иммунной регуляции функций организма.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Задание 1. Рассмотрите иллюстрацию 2 и назовите составные и органеллы клетки. Вспомните, какие функции выполняют обозначенные ор-ганеллы клетки.

Задание 2. Рассмотрите иллюстрацию 3, распознайте изображенные на ней органы. Заполните таблицу и сделайте вывод об организме человека как биологической системе.

ЖИЗНЕННЫЕ ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Биология + Философия

Философия (от греч. любовь к мудрости, любовь к знаниям) - наука, предметом которой являются отношения человека с окружающим миром.

Одна из функций философии - это помощь человеку в познавательной деятельности. Известный немецкий философ Г. В. Ф. Гегель (1770-1831) отметил, что «части и органы живого тела становятся простыми составляющими только под рукой анатома». Объясните это мудрое изречение, использовав знания об организме человека как целостной биологической системе.

РЕЗУЛЬТАТ

	Вопросы для самоконтроля
	1. Что такое организм человека? 2. Что такое биологические системы? 3. Назовите уровни организации организма человека. 4. Что такое клетка? 5. Что такое ткань? 6. Что такое органы и физиологические системы?
	7. Почему организм человека является биологической системой? 8. Назовите уровни организации организма человека. 9. Как достигается целостность организма человека?
	10. Докажите, что организм человека является биологической системой.

Это материал учебника

организм биологическая система

В биологии организм рассматривается как самостоятельно существующая единица мира, функционирование которой возможно лишь при постоянном взаимодействии с окружающей его внешней средой и самообновлении в результате такого взаимодействия.

Основной функцией организма является обмен веществ (метаболизм), который обеспечивается одновременно и непрерывно протекающими процессами во всех органах и тканях - ассимиляция и диссимиляция.

Ассимиляция (анаболизм) сводится к образованию из поступающих в организм извне веществ и накоплению новых химических соединений, идущих на формирование различных тканей (массы тела) и создание энергетического потенциала, необходимого для осуществления жизнедеятельности, в том числе движений.

Диссимиляция (катаболизм) - это расщепление химических веществ в организм, разрушение старых, отмерших или поврежденных тканевых элементов тела, а также освобождение энергии из веществ, накопленных в процессе ассимиляции.

С обменом веществ связаны такие функции организма, как рост, развитие, размножение, питание, пищеварение, дыхание и выделение продуктов жизнедеятельности, движения, реакции на изменение внешней среды и др.

Многообразно влияние на организм окружающей среды, которая является для него не только поставщиком жизненно необходимых веществ, но и источником возмущающих воздействий (раздражителей). Постоянные колебания внешних условий стимулируют соответствующие приспособительные реакции в организме, которые предотвращают возможное появление отклонений в его внутренней среде (кровь, лимфа, тканевая жидкость) и большинстве клеточных структур.

В процессе эволюции, при формировании взаимоотношений организма с внешней средой, в нем выработалось важнейшее свойство сохранять постоянство состава внутренней среды - гомеостаз (от греч. «гомойос» - одинаковый, «стасис» - состояние). Выражением гомеостаза является наличие ряда биологических констант - устойчивых количественных показателей, характеризующих нормальное состояние организма. К ним относятся температура тела, содержание в крови и тканевой жидкости белков, сахара, ионов натрия, калия и др. Константы определяют физиологические границы гомеостаза, поэтому при длительном пребывании организма в условиях, значительно отличающихся от тех, к которым он приспособлен, гомеостаз нарушается и могут произойти сдвиги, не совместимые с нормальной жизнью.

Однако адаптивные механизмы организма не исчерпываются сохранением гомеостатического состояния, поддержанием постоянства регулируемых функций. Например, при разного рода физических нагрузках направленность регуляции ориентирована на обеспечение оптимальных условий функционирования организма в связи с возросшими требованиями (учащение сердцебиения, дыхательных движений, активизации обменных процессов и др.).

Современная наука рассматривает организм как саморегулирующуюся биологическую систему, в которой все клетки, ткани, органы находятся в тесной взаимосвязи и взаимодействии, образуя единое целое с высокой функциональной эффективность. Еще И.П. Павлов подчеркивал «человек есть... система в высочайшей степени саморегулирующаяся, сама себя поддерживающая, восстанавливающая, поправляющая и даже совершенствующая».

Взаимосвязь функций и процессов обеспечивается двумя механизмами регуляции - гуморальным и нервным, которые в процессе биологического приспособления в животном мире являлись доминирующими, а затем постепенно трансформировались в регуляторы функций организма.

Гуморальный механизм(от лат. «хумор» - жидкость) регулирования осуществляется за счет химических веществ, которые содержатся в циркулирующих в организме жидкостях (крови, лимфе, тканевой жидкости). Важнейшими из них являются гормоны (от греч. «хормон» - движущий), которые выделяются железами внутренней секреции. Попадая в кровоток, они поступают ко всем органам и тканям, независимо от того участвуют они в регуляции функций или нет. Только избирательное отношение тканей к конкретному веществу обуславливает включение гормона в процесс регуляции. Движутся гормоны со скоростью кровотока без определенного «адресата». Между различными химическими регуляторами, особенно гормонами, четко проявляется принцип саморегуляции. Например, если становится избыточным количество инсулина (гормона поджелудочной железы) в крови, это служит пусковым сигналом к усилению продукции адреналина (гормона мозгового слоя надпочечников). Динамическое равновесие уровня концентрации этих гормонов обеспечивает оптимальное содержание сахара в крови.

Нервный механизм регулирования осуществляется через нервные импульсы, идущие по определенным нервным волокнам к строго определенным органам или тканям организма. Нервная регуляция совершенней гуморальной, поскольку, во-первых, распространение нервных импульсов идет быстрее (от 0,5 до 120 м/с) и, во-вторых, они имеют адресную направленность, т.е. по нейронным путям импульсы идут к конкретным клеткам или группам клеток.

Основным нервным механизмом регуляции функций является рефлекс ответная реакция тканей или органов на раздражение, поступающее из внешней и внутренней среды. Он реализуется по рефлекторной дуге - пути, по которому идет возбуждение от рецепторов до исполнительных органов (мышц, желез), осуществляющих ответную реакцию на раздражение. Различают два вида рефлексов: безусловные или врожденные и условные или приобретенные. Нервная регуляция функций организма складывается из сложнейших взаимоотношений этих двух видов рефлексов.

Нервная и гуморальная регуляция функций тесно взаимосвязаны и образуют единую нейрогуморальную регуляцию. Например, передатчиком нервного возбуждения является гуморальный (химический) компонент - медиатор, а деятельность многих желез внутренней секреции стимулируется нервными импульсами. Соотношение нервных и гуморальных звеньев в механизме управления функциями организма сводится к тому, что преобладание нервного компонента имеет место, если управляемая функция больше связана с раздражителями внешней среды, а возрастание роли гуморального механизма происходит по мере ослабления этих связей.

В процессе двигательной деятельности сокращаются мышцы, изменяет свою работу сердце, железы выделяют в кровь гормоны, которые, в свою очередь, оказывают усиливающее или ослабляющее воздействие на те же мышцы, сердце и другие органы. Иначе говоря, рефлекторная реакция сопровождается гуморальными сдвигами, а гуморальный сдвиг сопровождается изменением рефлекторной регуляции.

Функционирование нервной системы и химическое взаимодействие клеток и органов обеспечивают важнейшую способность организма - саморегуляциюфизиологических функций, приводящую к автоматическому поддержанию необходимых организму условий его существования. Всякий сдвиг во внешней или внутренней среде организма вызывает его деятельность, направленную на восстановление нарушенного постоянства условий его жизнедеятельности, т.е. восстановление гомеостаза. Чем выше развит организм, тем совершеннее и устойчивее гомеостаз.

Суть саморегулирования состоит в направленном на достижение конкретного результата управления органами и процессами их функционирования в организме на основе информации об этом, которая циркулирует в каналах прямой и обратной связи по замкнутому циклу, например, терморегуляция, боль и др.). Функцию каналов связи могут выполнять рецепторы, нервные клетки, циркулирующие в организме жидкости и др. Осуществляется саморегуляция по определенным закономерностям. Выделяют ряд принципов саморегулирования. Принцип неравновесности выражает способность живого организма сохранять свой гомеостаз на основе поддержания динамического неравновесного, асимметричного состояния относительно окружающей среды. При этом организм как биологическая система не только противодействует не благоприятным воздействиям и облегчает действие на него положительных влияний, но в отсутствие тех и других может проявлять спонтанную активность, отражающую громадный объем деятельности по созданию основных структур. Закрепление результатов спонтанной активности во вновь возникающих структурах формирует основу явлениям развития. Принцип замкнутого контура регулирования заключается в том, что в живой системе информация о реакции на поступившее раздражение определенным образом анализируется и в случае необходимости корректируется. Информация циркулирует по замкнутому контуру с прямыми и обратными связями пока не будет достигнут заданный результат. Примером может служить регуляция работы скелетных мышц. Из центральной нервной системы (ЦНС) к мышце поступает раздражение по каналам прямой связи, мышца отвечает на него сокращением (или напряжением). Информация о степени сокращения мышцы по каналам обратной связи поступает в ЦНС, где происходит сравнение и оценка полученного результат относительно должного. В случае их несовпадения из ЦНС к мышце посылается новый корректирующий импульс. Информация будет циркулировать по замкнутому контуру пока мышечная реакция не достигнет нужного уровня. Принцип прогнозирования состоит в том, что биологическая система как бы определяет свое поведение (реакции, процессы) в будущем на основе оценки вероятности повторения прошлого опыта. Вследствие такого прогноза в ней формируется основа предупредительной регуляции как настройки на ожидаемое событие, встреча с которым оптимизирует механизмы коррегирующей деятельности. Например, прогнозирующая сигнальная функция условного рефлекса; использование элементов сформированных прежде двигательных действий при освоении новых.