Системы органов

Определения и обозначения

Орган — часть организма, имеющая определённое строение и расположение и выполняющая одну или несколько функций. Например, сердце состоит из нескольких видов тканей и перекачивает кровь. Понятие органа помогает отличать самостоятельную часть тела от ткани или отдельной клетки.

Система органов — органы, объединённые общим строением и совместным выполнением определённых функций. Так, органы пищеварительной системы вместе обеспечивают обработку пищи и усвоение питательных веществ. Это понятие показывает, что сложный процесс обычно нельзя свести к работе одного органа.

Организм — живое целое, части которого связаны между собой и работают согласованно. Органы и системы органов зависят друг от друга: например, мышцы не смогут долго работать без доставки кислорода кровью. Представление об организме как о целом помогает объяснять не только отдельные процессы, но и их взаимное влияние.

Функциональная система — временное или постоянное объединение органов и других структур, которое обеспечивает общий полезный для организма результат. В отличие от системы органов, её состав определяется не общим строением органов, а задачей, которую необходимо решить. Например, поддержание постоянства внутренней среды требует участия разных систем и регуляторных механизмов.

Как это устроено

Клетки образуют ткани, ткани входят в состав органов, а органы объединяются в системы. Каждый следующий уровень сложнее, потому что в нём согласуются части с разным строением и задачами. Например, ткань может выполнять отдельную работу, а орган сочетает несколько тканей и обеспечивает целый набор функций. Система органов связывает работу нескольких органов в общий процесс.

Строение органа соответствует его функциям: форма, расположение и состав тканей помогают ему выполнять свою работу. Сердце имеет мышечную стенку, поэтому может ритмично сокращаться и продвигать кровь. Некоторые органы выполняют несколько функций: кожа защищает тело, участвует в восприятии прикосновений и помогает регулировать теплоотдачу. Поэтому орган не всегда можно описать одним действием.

В пищеварительной системе органы выполняют разные этапы общей работы. Во рту пища измельчается и смешивается со слюной, затем глотка и пищевод проводят её в желудок. В желудке и кишечнике пища переваривается, а в тонкой кишке питательные вещества всасываются в кровь. Печень и поджелудочная железа выделяют вещества, помогающие перевариванию, хотя пища через них не проходит.

Системы органов не работают изолированно, потому что процессы в теле требуют совместного участия разных структур. При движении кости и суставы служат опорой, а мышцы сокращаются; нервная система управляет этими сокращениями. Дыхательная система обеспечивает поступление кислорода, а кровеносная переносит его к мышцам и уносит часть продуктов обмена. Если нарушена работа одной из участвующих систем, движения могут стать менее эффективными.

Работу органов согласуют нервная и эндокринная регуляция. Нервная система передаёт сигналы по нервам и позволяет быстро менять деятельность органов, например при начале движения. Эндокринная система выделяет гормоны — вещества, которые переносятся кровью и регулируют работу органов. Такое управление помогает поддерживать постоянство внутренней среды, то есть необходимые для клеток условия.

Системы органов человека и их основные функции

В таблице приведены примеры органов, входящих в основные системы, и их главные задачи. Некоторые органы могут участвовать в работе нескольких систем, поэтому перечень примеров не всегда означает строгую принадлежность только к одной системе. Используйте таблицу, чтобы сопоставить органы с процессами, которые они обеспечивают.

Разбор задач

Задача 1. Назовите орган, ткань которого образует его основную функциональную часть, и укажите систему органов, к которой он относится. Нужно назвать не ткань, а целый орган, а затем определить его систему. В качестве примера возьмём сердце, основную работу которого выполняет сердечная мышечная ткань.

1. Определяем функциональную часть: сердечная мышечная ткань сокращается и создаёт движение крови.
2. Проверяем, что сердце — орган: оно имеет определённое строение и включает не только мышечную, но и другие ткани.
3. Соотносим его функцию с системой: сердце обеспечивает движение крови по сосудам и относится к кровеносной системе.

Ответ: сердце — орган, его основную функциональную часть образует сердечная мышечная ткань; оно относится к кровеносной системе. Ткань является частью органа, а не заменяет его. Такая проверка помогает не смешивать уровни организации тела.

Задача 2. Проследите путь пищи от ротовой полости до тонкой кишки и укажите, какие органы участвуют в её продвижении и переваривании. Важно различить перемещение пищи и её химическую обработку. Один орган может участвовать сразу в обоих процессах.

1. В ротовой полости пища измельчается зубами и смешивается со слюной, которая начинает её обработку.
2. При глотании пища проходит через глотку, затем по пищеводу продвигается в желудок.
3. В желудке она перемешивается и подвергается дальнейшему перевариванию, после чего поступает в тонкую кишку.
4. В тонкой кишке переваривание продолжается, а питательные вещества всасываются через её стенку.

Ответ: путь пищи таков: ротовая полость — глотка — пищевод — желудок — тонкая кишка. Пищу продвигают глотка, пищевод и движения стенок желудка и кишечника; переваривание происходит в ротовой полости, желудке и тонкой кишке. Усвоение питательных веществ особенно активно происходит в тонкой кишке.

Задача 3. Во время бега учащаются дыхание и сердцебиение, а мышцы активно сокращаются. Объясните, какие системы органов участвуют в этой реакции и как они взаимодействуют. Нужно связать наблюдаемые изменения с возросшей потребностью мышц в энергии и кислороде. Также следует указать, как организм согласует работу органов.

1. Опорно-двигательная система обеспечивает движение: мышцы сокращаются и действуют на кости.
2. Нервная система управляет сокращениями и регулирует работу органов в ответ на нагрузку.
3. Дыхательная система усиливает поступление кислорода, а кровеносная быстрее доставляет его к мышцам и переносит углекислый газ.
4. Учащение дыхания и сердцебиения помогает снабжать работающие мышцы, а нервная и эндокринная регуляция согласуют изменения.

Ответ: при беге совместно работают опорно-двигательная, нервная, дыхательная и кровеносная системы, а также участвует эндокринная регуляция. Учащённые дыхание и сердцебиение помогают удовлетворить возросшие потребности мышц. Это пример согласованной работы систем, а не действия одного органа.

Типичные ошибки

Ошибка: считать органом любую часть тела. Такое представление возникает, если ориентироваться только на расположение части тела, не проверяя её строение и функции. Орган имеет характерное строение и выполняет определённую работу. Чтобы проверить себя, спросите, образована ли эта часть несколькими тканями и есть ли у неё конкретная функция.

Ошибка: путать систему органов с отдельным органом. Причина — оба понятия называют части организма, но система включает несколько взаимосвязанных органов. Например, желудок — орган, а пищеварительная система состоит из многих органов и желёз. Проверьте себя: если назван только один орган, это ещё не система.

Ошибка: думать, что каждый орган относится только к одной системе. Так считают, когда систему воспринимают как закрытый список органов с единственным назначением. Но некоторые органы участвуют в разных процессах: глотка проводит и пищу, и воздух. Чтобы проверить ответ, рассмотрите функции органа, а не только его привычное название.

Ошибка: представлять системы органов как независимые. Это кажется возможным, если изучать каждую систему отдельно, но организм должен одновременно получать кислород, переносить вещества и управлять действиями. Например, движение требует согласованной работы мышц, нервов, лёгких и сердца. Проверка проста: выясните, какие другие системы обеспечивают условия для выбранной функции.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужно знать, что клетки образуют ткани, а ткани входят в состав органов. Эти уровни помогают объяснить, почему орган не равен отдельной ткани и как из частей складывается целое. Далее знание о системах пригодится при изучении строения и функций конкретных органов. Оно также помогает разбираться в регуляции организма, обмене веществ и поддержании постоянства внутренней среды, поскольку эти процессы зависят от взаимодействия систем.

Что запомнить

• Орган состоит из тканей и выполняет определённые функции.
• Система органов объединяет органы, работающие совместно.
• Строение органа связано с выполняемыми им функциями.
• Один орган может участвовать в работе нескольких систем.
• Системы органов взаимодействуют и регулируются нервными и гуморальными механизмами.
• Организм человека функционирует как целостная система.