V povezavi s socializacijo človeka njegova biološka vloga postopoma izgublja pomen. To se ne zgodi zato, ker so ljudje dosegli najvišje stopnje razvoja, temveč zaradi zavestne oddaljenosti od njihove dejanske »temelje« (biosfere), ki je človeku dala možnost za razvoj in izgradnjo sodobne družbe. Toda organizem kot biološki sistem ne more obstajati zunaj biosfere, zato ga je treba obravnavati le skupaj z njim.
Prebivalstvo in družba
Vsaka družba je samoregulirana populacija, sodoben analog razumnega biološkega sistema (BS) v biosferi. In človek je v prvi vrsti produkt evolucije BS in ne rezultat razvoja družbene družbe, ki je drugotnega pomena. Strogo gledano, družba je poseben primerpopulacija, ki je tudi BS, ki se nahaja le eno raven nad živim organizmom.
Z vidika biologije ta izraz označuje sistem organov in tkiv, vgrajenih v živo lupino planeta, ki ima lastne mehanizme vpliva na habitate in zaščitne reakcije. Če razumemo telo kot biološki sistem, je enostavno prepoznati glavne mehanizme njegovega življenja, prilagajanja in uravnavanja njegovih funkcij. In v okviru te publikacije bo človeško telo po svojih merilih obravnavano kot celovit sistem.
Terminologija
Sistem je velika zbirka nekaterih medsebojno odvisnih elementov, ki tvorijo določeno celovitost (strukturo), ki je med nastankom doživela dolgo evolucijo.
Biološki sistemi so nedeljivi sklopi medsebojno povezanih elementov, ki ustvarjajo živo lupino planeta in so del nje ter igrajo ključno vlogo pri njegovem obstoju. Primeri bioloških sistemov: celica, organizem, makromolekule, organeli, tkiva, organi, populacije.
Organizem je kompleksno organiziran neodvisno reguliran in aktivno delujoč sistem, ki ga sestavljajo organi in tkiva ali ga predstavlja en biološki sistem, ki tvori en objekt prostoživečega sveta. Organizem aktivno sodeluje z biološkimi sistemi višjega reda (s populacijo in biosfero).
Predpis je naročanje, spoštovanje strogih pravil, ustvarjanje pogojev za njihovo izvajanje in nadzor. V kontekstu človeškega organizma je treba izraz obravnavati kot procesnormalizacija organskih funkcij.
Univerzalna struktura
Da bi obravnavali človeško telo kot biološki sistem (BS), je treba njegove glavne lastnosti identificirati in povezati. Torej je glavna lastnost BS njihova struktura: vse so sestavljene iz organskih molekul in biopolimerov. Omeniti velja, da BS vključuje tudi anorganske snovi, ki so atributi nežive narave. Vendar pa niso tvorne za biološko molekulo, organelo, celico ali organizem, ampak so vgrajene samo v te sisteme.
Urečenost
Visoka stopnja urejenosti je druga lastnost sistemov. Tako imenovana hierarhija je zelo pomembna za delovanje biosfere, saj je njena celotna struktura zgrajena na principu zapletanja preprostega in združevanja elementarnega. To pomeni, da so bolj zapletene komponente žive lupine zemlje (biološki sistemi) sestavljene iz manjših, ki se nahajajo nižje v hierarhiji.
Poseben primer je evolucija življenja od makromolekule do organskega polimera, nato pa do organele in subcelične strukture, iz katere kasneje nastanejo tkivo, organ in organizem. Kot integralni biološki sistem vam takšna hierarhična struktura omogoča, da oblikujete vse ravni divjih živali in spremljate interakcijo med njimi.
Integriteta in diskretnost
Ena najpomembnejših lastnosti katere koli BS je njena hkratna celovitost in diskretnost (parcialnost, komponentnost). To pomeni, da vsak živiorganizem je biološki sistem, celovit sklop, sestavljen iz avtonomnih komponent. Same avtonomne komponente so tudi živi sistemi, le nižje v hierarhiji. Lahko obstajajo avtonomno, vendar znotraj telesa ubogajo njegove regulacijske mehanizme in tvorijo celostno strukturo.
Primeri hkratne celovitosti in diskretnosti je mogoče najti v vseh sistemih različnih nivojev. Na primer, citoplazemska membrana kot integralna struktura ima hidrofobnost in lipofilnost, pretočnost in selektivno prepustnost. Sestavljen je iz makromolekul lipoproteinov, ki zagotavljajo samo lipofilnost in hidrofobnost, ter iz glikoproteinov, ki so odgovorni za selektivno prepustnost.
To je prikaz, kako nabor diskretnih lastnosti komponent biološkega sistema zagotavlja funkcije bolj kompleksne višje strukture. Primer je tudi integralna organela, sestavljena iz membrane in skupine encimov, ki so podedovali svoje diskretne lastnosti. Ali celica, ki je sposobna uresničiti vse funkcije svojih sestavnih komponent (organelov). Človeško telo kot en sam biološki sistem je prav tako podvrženo takšni odvisnosti, saj izkazuje skupne lastnosti, ki so zasebne za diskretne elemente.
Energy Exchange
Ta lastnost biološkega sistema je tudi univerzalna in jo je mogoče zaslediti na vsaki od njegovih hierarhičnih ravni, začenši od makromolekule do biosfere. Na vsaki posamezni ravni,ima različne manifestacije. Na primer, na ravni makromolekul in predceličnih struktur izmenjava energije pomeni spremembo prostorske strukture in elektronske gostote pod vplivom pH, električnega polja ali temperature. Na ravni celice je treba izmenjavo energije obravnavati kot presnovo, sklop procesov celičnega dihanja, oksidacijo maščob in ogljikovih hidratov, sintezo in shranjevanje makroergičnih spojin, odstranjevanje presnovnih produktov izven celice.
Presnova telesa
Človeško telo kot biološki sistem tudi izmenjuje energijo z zunanjim svetom in jo preoblikuje. Na primer, energija kemičnih vezi molekul ogljikovih hidratov in maščob se v celicah telesa učinkovito uporablja za sintezo makroergov, iz katerih organele lažje pridobivajo energijo za svojo življenjsko aktivnost. V tem prikazu je transformacija energije in njeno kopičenje v makroergih, pa tudi implementacija s hidrolizo fosfatnih kemičnih vezi ATP.
Samoregulacija
Ta lastnost bioloških sistemov pomeni zmožnost povečanja ali zmanjšanja njegove funkcionalne aktivnosti glede na doseganje katerega koli stanja. Na primer, če bakterijska celica doživi lakoto, se bodisi premakne proti viru hrane ali pa tvori spore (oblika, ki ji bo omogočila ohranjanje vitalne aktivnosti, dokler se življenjske razmere ne izboljšajo). Skratka, telo kot biološki sistem ima zapleten večstopenjski sistem regulacije svojih funkcij. ona jesestavljen iz:
- predcelični (regulacija funkcij posameznih celičnih organelov, na primer ribosomov, jeder, lizosomov, mitohondrijev);
- celični (regulacija celičnih funkcij glede na zunanje in notranje dejavnike);
- regulacija tkiva (nadzor hitrosti rasti in razmnoževanja tkivnih celic pod vplivom zunanjih dejavnikov);
- organska regulacija (tvorba mehanizmov za aktiviranje in zaviranje funkcij posameznih organov);
- sistemska (živčna ali humoralna regulacija funkcij s strani višjih organov).
Človeško telo kot samoregulacijski biološki sistem ima dva glavna regulativna mehanizma. To je evolucijsko starejši humoralni mehanizem in sodobnejši živčni mehanizem. To so kompleksi na več ravneh, ki so sposobni uravnavati hitrost presnove, temperaturo, pH bioloških tekočin in homeostazo, sposobnost obrambe pred nevarnostmi ali zagotavljanja agresije, uresničevanja čustev in višje živčne aktivnosti.
Raven humoralne regulacije
Humoralna regulacija je proces pospeševanja (ali upočasnitve) bioloških procesov v organelah, celicah, tkivih ali organih pod vplivom kemikalij. In glede na lokacijo njihove "tarče" razlikujejo celično, lokalno (tkivno), organsko in organizmsko regulacijo. Primer celične regulacije je vpliv jedra na hitrost biosinteze beljakovin.
Uravnavanje tkiv je sproščanje kemikalij (lokalnih mediatorjev) s strani celice, katerih cilj jezatiranje ali izboljšanje funkcij okoliških celic. Na primer, celična populacija, ki doživlja stradanje s kisikom, sprosti faktorje angiogeneze, ki povzročijo rast krvnih žil proti njim (izčrpana območja). Drug primer regulacije tkiva je sproščanje snovi (keylon), ki lahko zavirajo hitrost razmnoževanja celic na določenem mestu.
Ta mehanizem je za razliko od prejšnjega primer negativne povratne informacije. Zanj je značilno aktivno delovanje celične populacije, zasnovano za zatiranje vseh procesov v biološkem tkivu.
višja humoralna regulacija
Človeško telo kot en sam samorazvijajoč se biološki sistem je evolucijska krona, ki je uresničila najvišjo humoralno regulacijo. To je postalo mogoče zaradi razvoja endokrinih žlez, ki so sposobne izločati hormonske snovi. Hormoni so specifične kemikalije, ki jih endokrine žleze izločajo neposredno v kri in delujejo na ciljne organe, ki se nahajajo na veliki razdalji od mesta sinteze.
Višja humoralna regulacija je tudi hierarhični sistem, katerega glavni organ je hipofiza. Njegove funkcije uravnava nevrološka struktura (hipotalamus), ki se nahaja nad drugimi v regulativni hierarhiji telesa. Pod vplivom živčnih impulzov hipotalamusa hipofiza izloča tri skupine hormonov. Vstopijo v krvni obtok in se z njim prenašajo do ciljnih organov.
V tropskih hormonih hipofize je tarča nižja hormonska žleza, ki pod vplivom teh snovi sprošča svoje mediatorje, ki neposredno vplivajo na funkcije organov in tkiv.
Živčna regulacija
Uravnavanje funkcij človeškega telesa se v glavnem izvaja preko živčnega sistema. Prav tako nadzoruje humoralni sistem, zaradi česar je tako rekoč lastna strukturna komponenta, ki lahko bolj prožno vpliva na telesne funkcije. Hkrati je živčni sistem tudi večstopenjski. Pri ljudeh ima najbolj zapleten razvoj, čeprav se še naprej izboljšuje in spreminja izjemno počasi.
Na tej stopnji je značilna prisotnost funkcij, ki so odgovorne za višjo živčno aktivnost: spomin, pozornost, čustvenost, inteligenca. In morda je ena od glavnih lastnosti živčnega sistema sposobnost dela z analizatorji: vizualnimi, slušnimi, vohalnimi in drugimi. Omogoča vam, da si zapomnite njihove signale, jih reproducirate v spomin in na podlagi njih sintetizirate nove informacije ter oblikujete senzorično izkušnjo na ravni limbičnega sistema.
Raven živčne regulacije
Človeško telo kot en sam biološki sistem ima več stopenj živčne regulacije. Primerneje jih je upoštevati po shemi gradacije od najnižjih ravni do najvišjih. Pod preostalim je avtonomni (simpatični in parasimpatični) živčni sistem, ki svoje funkcije uravnava neodvisno od višjih centrov živčne aktivnosti.
Deluje zaradi jedra vagusnega živca in medule nadledvične žleze. Omeniti velja, da se najnižja raven živčne regulacije nahaja čim bližje humoralnemu sistemu. To ponovno dokazuje hkratno diskretnost in celovitost organizma kot biološkega sistema. Strogo gledano, živčni sistem prenaša svoje signale pod vplivom acetilholina in električnega toka. To pomeni, da je sestavljen iz polovice humoralnega sistema za prenos informacij, ki ga opazimo v sinapsah.
višja živčna aktivnost
Nad avtonomnim živčnim sistemom je somatski sistem, ki ga sestavljajo hrbtenjača, živci, možgansko deblo, bela in siva možganska snov, njegovi bazalni gangliji, limbični sistem in druge pomembne strukture. Prav ona je odgovorna za višjo živčno aktivnost, delo z analizatorji čutnih organov, sistematizacijo informacij v skorji, njihovo sintezo in razvoj govorne komunikacije. Konec koncev je ta kompleks bioloških struktur telesa odgovoren za možno socializacijo človeka in doseganje njegove trenutne stopnje razvoja. Toda brez nizkonivojskih struktur bi bil njihov videz nemogoč, pa tudi obstoj osebe zunaj običajnega habitata.
