U vezi sa socijalizacijom čovjeka, njegova biološka uloga postupno gubi na značaju. To se ne događa zato što su ljudi dosegli najviše razine razvoja, već zbog svjesne udaljenosti od svog stvarnog “temelja” (biosfere), što je čovjeku dalo priliku za razvoj i izgradnju modernog društva. Ali organizam kao biološki sustav ne može postojati izvan biosfere i stoga ga treba promatrati samo zajedno s njim.
Stanovništvo i društvo
Svako društvo je samoregulirana populacija, moderni analog razumnog biološkog sustava (BS) unutar biosfere. A osoba je, prije svega, proizvod evolucije BS, a ne rezultat razvoja društvenog društva, što je sekundarno. Strogo govoreći, društvo je poseban primjerpopulacija, koja je također BS, smještena samo jednu razinu iznad živog organizma.
Sa stajališta biologije, ovaj pojam karakterizira sustav organa i tkiva ugrađenih u živu ljusku planeta, koji ima svoje mehanizme utjecaja na staništa i zaštitne reakcije. Razmatrajući tijelo kao biološki sustav, lako je identificirati glavne mehanizme njegova života, prilagodbe i regulacije njegovih funkcija. I u okviru ove publikacije, ljudsko tijelo će se smatrati cjelovitim sustavom u smislu njegovih kriterija.
Terminologija
Sustav je velika zbirka nekih međusobno ovisnih elemenata koji čine određeni integritet (strukturu) koji je prošao dugu evoluciju tijekom svog formiranja.
Biološki sustavi su nedjeljivi skupovi međusobno povezanih elemenata koji stvaraju živu ljusku planeta i dio su nje, igrajući ključnu ulogu u njegovom postojanju. Primjeri bioloških sustava: stanica, organizam, makromolekule, organele, tkiva, organi, populacije.
Organizam je složeno organiziran neovisno reguliran i aktivno funkcionirajući sustav, koji se sastoji od organa i tkiva ili je predstavljen jednim biološkim sustavom, koji tvori jedan objekt divljeg svijeta. Organizam aktivno stupa u interakciju s biološkim sustavima višeg reda (sa populacijom i biosferom).
Propis je naređenje, poštivanje strogih pravila, stvaranje uvjeta za njihovu provedbu i kontrolu. U kontekstu ljudskog organizma, pojam treba promatrati kao procesnormalizacija funkcija organizma.
Univerzalna struktura
Da bismo ljudsko tijelo smatrali biološkim sustavom (BS), njegova glavna svojstva trebaju biti identificirana i povezana. Dakle, glavno svojstvo BS-a je njihova struktura: svi se sastoje od organskih molekula i biopolimera. Važno je napomenuti da BS također uključuje anorganske tvari, koje su atributi nežive prirode. Međutim, oni nisu formativni za biološku molekulu, organelu, stanicu ili organizam, već su samo ugrađeni u te sustave.
Uređenost
Visoki stupanj reda je drugo svojstvo sustava. Takozvana hijerarhija vrlo je važna za funkcioniranje biosfere iz razloga što je njezina cjelokupna struktura izgrađena na principu kompliciranja jednostavnog i spajanja elementarnog. Odnosno, složenije komponente žive ljuske Zemlje (biološki sustavi) sastoje se od manjih koji se nalaze niže u hijerarhiji.
Poseban primjer je evolucija života od makromolekule do organskog polimera, a zatim do organele i substanične strukture, od kojih se kasnije formiraju tkivo, organ i organizam. Kao integralni biološki sustav, takva hijerarhijska struktura omogućuje vam formiranje svih razina divljih životinja i praćenje interakcije između njih.
Integritet i diskretnost
Jedno od najvažnijih svojstava svakog BS-a je njegov istovremeni integritet i diskretnost (parcijalnost, komponentnost). To znači da svaki živiorganizam je biološki sustav, integralni skup formiran od autonomnih komponenti. Same autonomne komponente su također živi sustavi, samo niže u hijerarhiji. Mogu postojati autonomno, ali unutar tijela se pokoravaju njegovim regulatornim mehanizmima i čine integralnu strukturu.
Primjeri istovremenog integriteta i diskretnosti mogu se naći u svim sustavima različitih razina. Na primjer, citoplazmatska membrana kao integralna struktura ima hidrofobnost i lipofilnost, fluidnost i selektivnu propusnost. Sastoji se od makromolekula lipoproteina, koje osiguravaju samo lipofilnost i hidrofobnost, i od glikoproteina, koji su odgovorni za selektivnu propusnost.
Ovo je demonstracija kako skup diskretnih svojstava komponenti biološkog sustava pruža funkcije složenije više strukture. Primjer je također integralna organela, koja se sastoji od membrane i skupine enzima, koji su naslijedili njihove diskretne kvalitete. Ili stanica koja je sposobna ostvariti sve funkcije svojih sastavnih komponenti (organela). Ljudsko tijelo kao jedinstveni biološki sustav također je podložno takvoj ovisnosti, jer pokazuje zajedničke kvalitete koje su privatne za diskretne elemente.
Energy Exchange
Ovo svojstvo biološkog sustava također je univerzalno i može se pratiti na svakoj od njegovih hijerarhijskih razina, počevši od makromolekule do biosfere. Na svakoj specifičnoj razini,ima razne manifestacije. Primjerice, na razini makromolekula i predstaničnih struktura izmjena energije znači promjenu prostorne strukture i gustoće elektrona pod utjecajem pH, električnog polja ili temperature. Na razini stanice razmjenu energije treba promatrati kao metabolizam, skup procesa staničnog disanja, oksidaciju masti i ugljikohidrata, sintezu i skladištenje makroergijskih spojeva, uklanjanje metaboličkih produkata izvan stanice.
Tijelesni metabolizam
Ljudsko tijelo, kao biološki sustav, također izmjenjuje energiju s vanjskim svijetom i transformira je. Primjerice, energija kemijskih veza molekula ugljikohidrata i masti učinkovito se koristi u stanicama tijela za sintezu makroerga, iz kojih organele lakše izvlače energiju za svoju životnu aktivnost. U ovoj demonstraciji, transformacija energije i njezino akumuliranje u makroergovima, kao i implementacija hidrolizom fosfatnih kemijskih veza ATP-a.
Samoregulacija
Ova karakteristika bioloških sustava znači sposobnost povećanja ili smanjenja njegove funkcionalne aktivnosti ovisno o postizanju bilo kojeg stanja. Na primjer, ako bakterijska stanica doživi gladovanje, tada se ili kreće prema izvoru hrane ili stvara sporu (oblik koji će joj omogućiti održavanje vitalne aktivnosti dok se životni uvjeti ne poboljšaju). Ukratko, tijelo kao biološki sustav ima složen višerazinski sustav regulacije svojih funkcija. Ona jesastoji se od:
- precelularno (regulacija funkcija pojedinih staničnih organela, na primjer, ribosoma, jezgre, lizosoma, mitohondrija);
- stanični (regulacija staničnih funkcija ovisno o vanjskim i unutarnjim čimbenicima);
- regulacija tkiva (kontrola brzine rasta i reprodukcije stanica tkiva pod utjecajem vanjskih čimbenika);
- regulacija organa (formiranje mehanizama za aktivaciju i inhibiciju funkcija pojedinih organa);
- sustavna (živčana ili humoralna regulacija funkcija od strane viših organa).
Ljudsko tijelo kao samoregulirajući biološki sustav ima dva glavna regulatorna mehanizma. Ovo je evolucijski stariji humoralni mehanizam i moderniji živčani mehanizam. Riječ je o kompleksima na više razina koji mogu regulirati brzinu metabolizma, temperaturu, pH bioloških tekućina i homeostazu, sposobnost obrane od opasnosti ili pružanja agresije, ostvarivanje emocija i višu živčanu aktivnost.
Razine humoralne regulacije
Humoralna regulacija je proces ubrzavanja (ili usporavanja) bioloških procesa u organelama, stanicama, tkivima ili organima pod utjecajem kemikalija. A ovisno o mjestu gdje se nalaze "mete", razlikuju staničnu, lokalnu (tkivnu), organsku i regulaciju organizma. Primjer stanične regulacije je utjecaj jezgre na brzinu biosinteze proteina.
Regulacija tkiva je oslobađanje kemikalija (lokalnih medijatora) od strane stanice, čiji je ciljpotiskivanje ili poboljšanje funkcija okolnih stanica. Na primjer, stanična populacija koja doživljava gladovanje kisikom oslobađa čimbenike angiogeneze koji uzrokuju rast krvnih žila prema njima (iscrpljena područja). Drugi primjer regulacije tkiva je oslobađanje tvari (keylona) koje mogu potisnuti stopu reprodukcije stanica na određenom mjestu.
Ovaj mehanizam, za razliku od prethodnog, primjer je negativne povratne informacije. Karakterizira se kao aktivno djelovanje stanične populacije, dizajnirano da potisne bilo koji proces u biološkom tkivu.
Viša humoralna regulacija
Ljudsko tijelo kao jedinstveni samorazvijajući biološki sustav je evolucijska kruna koja je ostvarila najvišu humoralnu regulaciju. To je postalo moguće zbog razvoja endokrinih žlijezda sposobnih za izlučivanje hormonskih tvari. Hormoni su specifične kemikalije koje endokrine žlijezde izlučuju izravno u krv i djeluju na ciljne organe koji se nalaze na velikoj udaljenosti od mjesta sinteze.
Viša humoralna regulacija također je hijerarhijski sustav čiji je glavni organ hipofiza. Njegove funkcije regulira neurološka struktura (hipotalamus), koja se nalazi iznad ostalih u tjelesnoj regulatornoj hijerarhiji. Pod utjecajem živčanih impulsa hipotalamusa, hipofiza luči tri skupine hormona. Oni ulaze u krvotok i njime se prenose do ciljanih organa.
U tropskim hormonima hipofize meta je donja hormonska žlijezda, koja pod utjecajem ovih tvari oslobađa svoje posrednike koji izravno utječu na funkcije organa i tkiva.
Nervozna regulacija
Regulacija funkcija ljudskog tijela uglavnom se ostvaruje kroz živčani sustav. Također kontrolira humoralni sustav, čineći ga, takoreći, vlastitom strukturnom komponentom, sposobnom fleksibilnije utjecati na tjelesne funkcije. Istodobno, živčani sustav je također višerazinski. Kod ljudi ima najsloženiji razvoj, iako se nastavlja poboljšavati i mijenjati se iznimno sporo.
U ovoj fazi karakterizira ga prisutnost funkcija odgovornih za višu živčanu aktivnost: pamćenje, pažnja, emocionalnost, inteligencija. I, možda, jedno od glavnih svojstava živčanog sustava je sposobnost rada s analizatorima: vizualnim, slušnim, olfaktornim i drugima. Omogućuje vam da zapamtite njihove signale, reproducirate ih u memoriji i na temelju njih sintetizirate nove informacije, također formirajući osjetilno iskustvo na razini limbičkog sustava.
Razine živčane regulacije
Ljudsko tijelo kao jedan biološki sustav ima nekoliko razina živčane regulacije. Prikladnije ih je razmotriti prema shemi gradacije od najnižih razina do najviših. Ispod ostatka je autonomni (simpatički i parasimpatički) živčani sustav, koji regulira svoje funkcije neovisno o višim centrima živčane aktivnosti.
Funkcionira zahvaljujući jezgri vagusnog živca i medule nadbubrežne žlijezde. Važno je napomenuti da se najniža razina živčane regulacije nalazi što bliže humoralnom sustavu. To opet pokazuje istovremenu diskretnost i cjelovitost organizma kao biološkog sustava. Strogo govoreći, živčani sustav prenosi svoje signale pod utjecajem acetilkolina i električne struje. To jest, sastoji se od polovice humoralnog sustava prijenosa informacija, koji se promatra u sinapsama.
Veća živčana aktivnost
Iznad autonomnog živčanog sustava nalazi se somatski sustav, koji se sastoji od leđne moždine, živaca, moždanog debla, bijele i sive tvari mozga, njegovih bazalnih ganglija, limbičkog sustava i drugih važnih struktura. Upravo je ona odgovorna za višu živčanu aktivnost, rad s analizatorima osjetilnih organa, sistematizaciju informacija u korteksu, njihovu sintezu i razvoj govorne komunikacije. U konačnici, upravo je taj kompleks bioloških struktura tijela odgovoran za moguću socijalizaciju osobe i postizanje njezine trenutne razine razvoja. Ali bez građevina niske razine njihov izgled bio bi nemoguć, kao i postojanje osobe izvan uobičajenog staništa.
