Организм. Основные проявления жизнедеятельности и их регуляция

Животный организм – это самостоятельно существующая единица живой материи, способная к самовоспроизведению и самообновлению, реагирующая как единое целое на изменения условий среды и обладающая способностью к саморегуляции.

Попробуем разобраться в каждом элементе этого определения. Организм самостоятельно существует, т.е. живёт, а основой жизнедеятельности является, как известно, обмен веществ. Различают внешний обмен (поглощение и выделение веществ в среду) и внутренний обмен (химическое превращение веществ в клетках).

Обмен веществ складывается из двух взаимосвязанных, одновременно протекающих в организме процессов – ассимиляции и диссимиляции, или анаболизма и катаболизма. В ходе катаболических превращений расщепляются крупные органические молекулы до более простых с выделением энергии, которая запасается в форме макроэргических фосфатных связей. При анаболических превращениях происходит биосинтез сложных, свойственных организму молекул из более простых молекул-предшественников.

Таким образом, разрушая в процессе обмена органические вещества внешней среды, организм синтезирует новые вещества, в которых аккумулируется свободная энергия. Этот процесс накопления свободной энергии позволяет предохранять организм от разрушающего влияния среды, сохранять своё качественно новое, живое состояние.

С обменом веществ – метаболизмом связаны и все другие функциональные проявления организма, ибо в основе любой физиологической деятельности лежит определённая совокупность превращений веществ и энергии.

Для сохранения живой системы необходимо, чтобы в процессе метаболизма синтезировались не любые макромолекулы, а строго специфичные. Это осуществляется благодаря процессу репликации, т.е. самовоспроизведения макромолекул нуклеиновых кислот. В результате происходит точное копирование и передача генетической информации, а следовательно, самовоспроизведение всей живой системы. Наследственная информация от родителей потомству передаётся путём полового размножения. При этом новый организм развивается из зиготы, образующейся при слиянии двух гаплоидных гамет – мужской и женской. Постепенно изменяясь в процессе индивидуального развития – онтогенеза, организм превращается в новую, полностью сформированную особь того же вида.

Организм или его части способны реагировать на изменения условий среды. Эти реакции организма носят целесообразный, приспособительный характер, т.е. способствуют сохранению системы.

Способность клеток, тканей или целого организма отвечать на внешние или внутренние воздействия (раздражители) изменением своей структуры, усилением или ослаблением своей деятельности называется раздражимостью.

Сама реакция живой системы на действие раздражителей называется раздражением. Она проявляется в разной форме на разных структурных уровнях.

Взаимосвязь функций и взаимодействие равных органов и систем, их гармоничная работа, а также координация путей обмена веществ обеспечиваются деятельностью специализированных регулирующих механизмов – гуморального и нервного.

Гуморальная, или химическая, регуляция – филогенетически более древняя форма – осуществляется биологически активными веществами, циркулирующими в жидких средах организма: крови, лимфе и тканевой жидкости. Эти вещества могут поступать с пищей (например, витамины, электролиты), образовываться в процессе обмена (углекислота, аминокислоты и их производные и др.), синтезироваться эндокринными органами (гормоны). Наиболее важными специализированными химическими регуляторами являются гормоны.

Гуморальные регуляторы при поступлении в кровь доходят до всех клеток организма, но ввиду избирательной чувствительности к ним разных клеток (для гормонов это обеспечивается наличием специфических гормон-рецепторов) они влияют на деятельность лишь определённых органов. Гуморальная регуляция не способна осуществлять быстрое изменение функций органов, поскольку этот вид регуляции ограничен скоростью движения крови по сосудам.

Нервный механизм регуляции эволюционно более молодой и более совершенный. Он обеспечивает быструю перестройку функции органов и систем и координацию их деятельности в соответствии с потребностями организма в конкретных условиях среды. Это возможно благодаря обильной иннервации органов, высокой скорости распространения импульсов по нервным проводникам и их направленности определённому «адресату» - нервному центру или органу.

Оба механизма регуляции – нервный и гуморальный – тесно связаны. Гуморальные (гормональные) звенья часто включаются в цепь рефлекторных реакций. Гормоны или метаболиты, в свою очередь, могут влиять на деятельность нервных центров, изменяя их состояние. Поэтому принято говорить об единой нервно-гуморальной регуляции функций организма.