Раздел 2. Общие сведения о строении организма человека

Определения и обозначения

Клетка — основная структурная и функциональная единица организма. Она имеет определённое строение и выполняет жизненные функции: например, получает вещества, использует энергию и реагирует на изменения. Клетки могут различаться, потому что приспосабливаются к разным задачам.

Ткань — совокупность клеток и межклеточного вещества, сходных по строению и выполняемым функциям. Межклеточное вещество — материал между клетками, который может соединять их или создавать опору. Понятие ткани помогает описать, как множество клеток совместно выполняют работу, которую отдельная клетка не смогла бы обеспечить так же эффективно.

Орган — часть тела, имеющая определённые форму и строение и выполняющая одну или несколько функций. Например, желудок участвует в переваривании пищи, а также перемешивает её и продвигает дальше. Понятие органа показывает, что отдельные ткани объединены в целое с конкретными задачами.

Система органов — совокупность органов, совместно выполняющих общие функции. В пищеварительной системе разные органы последовательно участвуют в обработке пищи и усвоении веществ. Такое объединение позволяет понять, как организм выполняет сложную задачу, которую невозможно свести к работе одного органа.

Как это устроено

Клетки специализируются: одни лучше сокращаются, другие проводят сигналы или защищают поверхность тела. Благодаря различиям клетки могут выполнять задачи, важные для всего организма. Клетки со сходными особенностями объединяются и вместе с межклеточным веществом образуют ткань, поэтому их работа становится более согласованной.

Ткани соединяются в органы, потому что сложная работа требует разных свойств. В стенке желудка, например, есть эпителиальная ткань, которая выстилает поверхность, соединительная ткань, поддерживающая другие части, и мышечная ткань, сокращения которой перемешивают содержимое. Их совместная работа позволяет желудку выполнять больше, чем мог бы каждый вид ткани по отдельности.

Органы объединяются в системы, когда для общей задачи нужно несколько последовательных действий. Пищеварительная система включает органы, которые принимают пищу, изменяют её и помогают усваивать питательные вещества. Согласованность необходима, потому что результат работы одного органа становится условием для следующего этапа.

Разные системы тоже зависят друг от друга: клеткам нужны кислород и питательные вещества, а их доставка связана с дыхательной и кровеносной системами. Нервная регуляция — управление с помощью сигналов нервной системы — быстро меняет работу органов в ответ на условия. Гуморальная регуляция — влияние веществ, переносимых кровью и другими жидкостями, — помогает согласовывать процессы в организме иным способом.

Клетки образуют ткани, ткани входят в органы, а органы объединяются в системы; все эти уровни составляют организм. Каждый следующий уровень зависит от предыдущего: орган не сможет работать, если его ткани и клетки не выполняют свои задачи. В то же время организм создаёт условия для работы клеток, например доставляет им кислород и удаляет продукты обмена, поэтому связь между уровнями двусторонняя.

Основные виды тканей организма человека

Сравнивайте ткани сразу по трём признакам: строению, функции и расположению. Если известно место, где находится ткань, её особенности помогают предположить, какую задачу она выполняет. Учтите, что один орган может включать сразу несколько видов тканей.

Разбор задач

Задача 1. Определите, к какому уровню организации относят клетку, мышечную ткань, сердце и кровеносную систему. Нужно различить отдельную единицу, объединение клеток, часть тела и объединение органов. Для проверки спросите себя, из чего состоит каждый объект и какую роль он выполняет.

1. Клетка — отдельная структурная и функциональная единица организма, значит, это клеточный уровень.
2. Мышечная ткань состоит из клеток и межклеточного вещества, поэтому относится к уровню ткани.
3. Сердце — орган, поскольку имеет определённое строение и включает несколько тканей.
4. Кровеносная система объединяет органы, участвующие в движении крови, поэтому это уровень системы органов.

Ответ: клетка, ткань, орган и система органов соответственно. Уровень определяется не размером объекта, а тем, как он устроен и какое место занимает в организме. Так можно не спутать ткань с органом, даже если оба объекта состоят из клеток.

Задача 2. Даны клетки, образующие стенку желудка. Объясните, почему их нельзя считать одним органом и что необходимо, чтобы сформировался орган. Важно отделить группу клеток от целого, выполняющего сложные функции. Для этого проследим, какие уровни организации ещё должны появиться.

1. Сначала сходные клетки объединяются в ткани: например, клетки, способные сокращаться, формируют мышечную ткань.
2. Одна ткань — ещё не желудок, поскольку не может одновременно обеспечить его выстилание, опору и движение содержимого.
3. Для образования органа нужны несколько тканей, которые соединены определённым образом и совместно выполняют функции.

Ответ: клетки стенки желудка сами по себе не являются органом, поскольку представляют лишь его составную часть. Они должны образовать ткани, а несколько видов тканей — объединиться в структуру с характерными формой, строением и функциями. Именно согласованная работа тканей позволяет говорить об органе.

Задача 3. Проследите путь от клеток сердечной мышцы до организма и объясните, как работа сердца связана с деятельностью других органов. Здесь важно не остановиться на названии сердца как органа, а пройти уровни последовательно. Затем нужно показать, для чего кровоток необходим другим частям тела.

1. Клетки сердечной мышцы объединяются в мышечную ткань, способную сокращаться.
2. Мышечная ткань вместе с другими тканями образует сердце — орган, который ритмично перекачивает кровь.
3. Сердце работает совместно с сосудами в составе кровеносной системы и направляет кровь по организму.
4. Кровь доставляет органам кислород и питательные вещества, поэтому сердце связано с работой всего организма.

Ответ: путь проходит от клеток через мышечную ткань и сердце к кровеносной системе и организму. Сердце не действует изолированно: его работа обеспечивает обмен веществ между кровью и другими органами. Если кровоток нарушен, клетки органов могут недополучать необходимые вещества.

Типичные ошибки

Ошибка — считать клетку, ткань, орган и систему органов взаимозаменяемыми понятиями. Их иногда путают, потому что все эти уровни состоят из частей тела и связаны между собой. Проверьте себя вопросом: перед вами одна единица, группа сходных клеток, часть тела или объединение органов?

Ошибка — полагать, что орган состоит только из одного вида ткани. Так думают, когда замечают в органе ткань, которая выполняет особенно заметную функцию, например мышечную в сердце. Чтобы проверить ответ, найдите в органе и другие задачи: защита, опора, выстилание или проведение сигналов тоже требуют участия тканей.

Ошибка — считать систему органов простым набором несвязанных частей. Такое представление возникает, если перечислить органы, но не проследить их общую работу. Проверьте себя: объясните, какую общую задачу выполняют органы системы и как результат работы одного помогает другому.

Ошибка — приписывать органу только одну функцию. Иногда в памяти закрепляется его главная задача, а дополнительные действия остаются незамеченными. Для проверки назовите основную функцию, затем подумайте, какие связанные процессы орган также обеспечивает и как они помогают организму.

Связь с другими темами

Для понимания уровней организации нужно знать основные части клетки и представлять, что клетки различаются по строению и функциям. Эти знания пригодятся при дальнейшем изучении тканей, органов и систем органов человека. Понимание взаимосвязей помогает объяснить, почему нарушение работы одного органа может повлиять на весь организм: его клетки и другие органы зависят от общего результата их работы.

Что запомнить

• Клетка — основная структурная и функциональная единица организма.
• Клетки объединяются в ткани.
• Органы образованы несколькими тканями.
• Органы, совместно выполняющие общие функции, образуют системы органов.
• Органы и системы органов работают согласованно.
• Организм человека — единое целое.