Органы и системы органов

Понятие об органе и системе органов. Орган —это часть тела организма со свойственной ему определенной формой, строением и функцией. Примерами органов являются сердце, легкие, почки, желудок, головной и спинной мозг и др. В состав органа входят разные виды тканей, из которых, как правило, одна или две доминируют. Так, в желудке имеются различные виды соединительной ткани, мышечная и нервная ткани, однако преобладают мышечная и эпителиальная, определяющие специфику строения и функций этого органа.

Органы, сходные по общему строению, функциям и развитию, объединяются в системы органов человека. Различают опорно- двигательную, пищеварительную, кровеносную, дыхательную, выделительную, половую и нервную системы.

Организм — единое целое. Регуляция деятельности организма. Организм человека — единая система. Между отдельными его структурами (клетками, тканями, органами, системами органов) в процессе жизнедеятельности устанавливается тесная взаимосвязь и взаимодействие. Все процессы, происходящие в организме человека, соподчинены и согласованы друг с другом. Поэтому на любой раздражитель, поступающий как из внешней среды, так и из разных органов и тканей, организм человека реагирует как единое целое. Такая интеграция всех систем органов в единый организм, позволяющая ему нормально существовать в постоянно меняющихся условиях внешней среды, достигается двумя механизмами регуляции функций — нервным и гуморальным (химическим).

Нервная регуляция осуществляется нервной системой — головным и спинным мозгом — через отходящие от них нервные волокна, которыми пронизаны все органы тела человека. Этот вид регуляции обеспечивает быстрые ответные реакции организма в целом, или его определенных клеток, или их групп (локальный ответ) на то либо другое раздражение.

Нервная регуляция носит рефлекторный характер. Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение рецепторов, осуществляемая при участии ЦНС. Разные раздражители, постоянно воздействующие на организм, воспринимаются специализированными рецепторами. Есть рецепторы, воспринимающие раздражения светом, звуком, теплом, холодом, прикосновением и др. Возникшее в форме нервного импульса возбуждение от рецепторов передается по чувствительным нервным волокнам в соответствующий нервный центр ЦНС, регулирующий деятельность строго определенного органа.

Нервный центр — это совокупность вставочных нейронов, обеспечивающих переключение возбуждения с чувствительных нейронов на двигательные. Из ЦНС по двигательным нейронам оно передается к различным органам, отвечающим соответствующим образом на поступившее возбуждение. Путь, по которому возбуждение распространяется от рецептора до эффектора (рабочего органа), называется рефлекторной дугой (рис. 12.3). В состав рефлекторной дуги входят: рецептор, чувствительный нерв, нервный центр, двигательный нерв и исполнительный (рабочий) орган — эффектор. Рефлекторная дуга выполняет свои функции только при условии целостности всех составляющих ее элементов.

Рис12.3. Рефлекторная дуга: 1 — нервное окончание чувствительного волокна; 2 — чувствительное волокно; 3 — спинномозговой узел; 4 — отросток чувствительного нерва; 5 — вставочный нейрон; 6 — центробежный нейрон; 7 — двигательное нервное волокно; 8 — нервное окончание в мышце.

Наряду с возбуждением большое значение для рефлекторной реакции организма имеет торможение. Торможение — это нервный процесс, выражающийся в задержке возбуждения в ответ на раздражение или в ослаблении уже возникшего в коре головного мозга возбуждения. Оба процесса—возбуждение и торможение — взаимосвязаны друг с другом и обеспечивают нормальную согласованную деятельность всех органов и организма в целом. Например, во время бега или ходьбы в нервных центрах происходит чередование возбуждения и торможения, благодаря которому обеспечивается регуляция работы мышц-сгибателей и мышц-разгибателей.

Гуморальная регуляция осуществляется биологически активными химическими веществами — гормонами, поступающими к тканям и органам через жидкости внутренней среды организма — кровь, лимфу, тканевую жидкость. Гормоны вырабатываются железами внутренней секреции вдали от регулируемого органа и оказывают регулирующее воздействие сразу на многие органы и ткани. Как правило, гормональной регуляции подвергаются медленно протекающие процессы (рост тела, половое созревание и др.).

Несмотря на указанные различия в скорости и локальности воздействия, обе системы регуляции взаимосвязаны друг с другом. Многие гормоны влияют на деятельность нервной системы, а нервная система, в свою очередь, оказывает регулирующее действие на протекание всех процессов в организме, в том числе и на гуморальные. В результате создается единый скоординированный механизм нервно-гуморальной регуляции функций организма человека при ведущей роли нервной системы. Эта регуляция осуществляется автоматически по принципу саморегуляции, что обеспечивает поддержание относительного постоянства внутренней среды организма. Саморегуляция осуществляется благодаря обратным связям между регулируемым процессом и регулирующей системой. Как саморегулирующаяся система организм человека успешно приспосабливается к меняющимся условиям внешней среды. 8. Нейрон

Нейрон Простейшие составляющие нервной системы - клетки, называемые нейронами. Они во многом сходны с другими клетками человеческого организма, такими как клетки крови или клетки мышечной ткани, но обладают уникальной особенностью - они могут сообщаться друг с другом. Для понимания природы процесса передачи нервных импульсов нужно рассмотреть уникальные структурные свойства нейронов. Из рисунка 3-1 видно, что в нейроне есть клеточные тела, схожие с телами любых других клеток. В их числе - ядро, содержащее генетическую информацию для данного нейрона и контролирующее процессы обмена веществ в клетке. От клеточного тела нейрона отходят несколько родственных образований, называемых дендритами, и одно длинное образование цилиндрической формы - аксон. Такие образования есть - Только у нейрона, и с ними связаны его специфические функции. Аксоны бывают разной длины, но в любом случае длиннее, чем показано на рисунке - иногда в несколько тысяч раз длиннее диаметра клеточного тела. Аксон покрыт белой жировой оболочкой, называемой миелином. (Такой оболочкой покрыты не все аксоны, и "открытые" имеют серый цвет). Миелин можно сравнить с изоляцией электрического провода. Это подходящее сравнение, так как главная функция аксона - передавать электрический ток. Аксон передает информацию, пересылая электрический заряд от одного конца нейрона к другому. Ток всегда передается от клеточного тела, отправляющего электрический импульс маленьким ответвлениям на конце аксона. Разница в потенциале мала (около 110 милливольт). Когда аксон проводит ток, он называется возбужденным, когда нет - находящимся в состоянии покоя.

Передача нервных импульсов На концах аксона находятся маленькие утолщения - нервные окончания. В них кроется ответ на вопрос, как все-таки электрические импульсы передаются от одного нейрона к другому. Когда были созданы микроскопы, позволившие отчетливо увидеть нейроны, обнаружилась удивительная вещь: большая часть окончаний одного нейрона не соприкасается вплотную с дендритами следующего, как это до сих пор предполагали. Разделяющее их пространство называется синапсом (показан на рисунке 3-2). Конечно, возникает вопрос, каким образом электрический ток проводится от одного нейрона другому, если они не соприкасаются? Теперь известно, что когда ток достигает нервного окончания, находящиеся в нем химические вещества (нейромедиаторы) выделяются в синапс, и именно они активизируют смежный нейрон.Таким образом, передача нервных импульсов - электрохимический процесс: электрический, пока ток идет по аксону, и химический в синапсе. Это важно, так как можно предположить, что наркотики воздействуют на нервную систему именно через синапс, поскольку здесь имеют место химические процессы передачи информации. Действительно, большинство психоактивных веществ производят свой основной эффект через синапс. Поэтому здесь уместно детальное рассмотрение химических процессов, происходящих в синапсе.

Для описания процесса передачи нервных импульсов воспользуемся аналогией с ключом и замком. По всей поверхности дендритов и клеточного тела разбросаны особые окончания - рецепторы. Их можно сравнить с замками, предохраняющими нейрон от возбуждения. Для возбуждения нужно открыть замки, и это делают нейромедиаторы, выделяющиеся в синапс. Молекулы нейромедиаторов - ключи. Механизм "открывания" замка показан на рисунке 3-2. Рецепторы изображены в виде круглых углублений на поверхности дендрита, нейромедиаторы - шарики, выделяющиеся из нервного окончания. Идея проста - для того, чтобы запустить механизм передачи нервного импульса, ключ должен подойти к замку.

В действительности молекулы нейромедиатора и рецепторы имеют значительно более сложную химическую структуру, чем это видно из рисунка, и аналогия с ключом и замком не до конца объясняет процесс. Медиаторы и их рецепторы имеют электрический заряд, и поэтому притягиваются друг к другу, и когда ключ медиатора попадает в замок рецептора, они связываются. При попадании молекулы медиатора в рецептор в нейроне происходит реакция, вызывающая его возбуждение. Важно отметить, что существует много видов нейромедиаторов и соответствующих им рецепторов. В ткани мозга существуют химически закодированные пути, по которым движутся различные нейромедиаторы.