§ 4. Органы, системы органов. Организм — единое целое

Определения и обозначения

Орган — часть организма, имеющая определённое строение и расположение и выполняющая одну или несколько функций. В его работе участвуют разные ткани, например мышечная, соединительная и нервная. Такое объединение нужно, потому что для работы органа часто требуются разные действия: движение, опора и управление.

Система органов — совокупность органов, связанных общим строением и совместным выполнением определённых функций. Органы системы не просто находятся рядом: каждый вносит свой вклад в общий результат. Это понятие помогает увидеть, как отдельные части организма вместе решают сложную задачу.

Организм — живое существо, в котором согласованно действуют органы и системы органов. Ни один уровень не существует полностью отдельно от остальных: работу органов обеспечивают ткани, а деятельность органов зависит от состояния организма. Поэтому организм рассматривают как целостную систему живых частей.

Целостность организма — взаимосвязанная работа его частей, благодаря которой организм функционирует как единое целое. Если меняются условия или потребности, в согласованную работу включаются разные органы и системы. Это понятие объясняет, почему изменение в одной части может отразиться на состоянии всего организма.

Как это устроено

Ткани образуют орган потому, что для выполнения его задач нужны клетки с разными особенностями. Одни ткани могут обеспечивать опору или движение, другие — воспринимать сигналы и передавать их, а третьи — создавать внутреннюю среду и защищать. В органе они располагаются не случайно: их строение и положение позволяют действовать согласованно. Поэтому обычно нельзя объяснить работу органа, рассматривая только один вид ткани.

Несколько органов объединяются в систему, когда одной части недостаточно для выполнения сложной функции. Каждый орган выполняет свою часть общей работы, а результат зависит от их согласованности. Например, пищеварительная система включает ротовую полость, пищевод, желудок, кишечник и другие органы. Пища проходит через них и постепенно перерабатывается, а питательные вещества всасываются и становятся доступными организму.

В дыхательной системе разные органы обеспечивают последовательные этапы поступления кислорода. Воздух проходит по дыхательным путям к лёгким, где кислород переходит в кровь, а углекислый газ удаляется из организма. Однако одного дыхания недостаточно, чтобы доставить кислород каждой клетке: кровь переносит его по телу. Значит, итог — снабжение клеток кислородом — зависит от совместной работы органов дыхательной и кровеносной систем.

Системы органов взаимосвязаны, потому что клетки всего организма нуждаются в веществах и должны удалять продукты обмена. Если одна система меняет работу, другим нередко приходится подстраиваться под новые условия. Например, увеличение потребности клеток в кислороде требует не только более активного дыхания, но и более быстрого переноса кислорода кровью. Поэтому состояние организма определяется не работой одной системы, а согласованностью многих.

Согласовывать работу органов помогают нервная и гуморальная регуляция. Нервная регуляция передаёт сигналы по нервам и позволяет быстро менять деятельность органов; гуморальная действует с помощью веществ, переносимых жидкостями организма, например гормонов. Эти механизмы помогают органам отвечать на изменения и подстраивать свою работу друг к другу. Благодаря регуляции части организма действуют согласованно, а целостность организма поддерживается.

Уровни организации организма и их взаимосвязь

Читайте таблицу сверху вниз: ткани входят в состав органов, органы объединяются в системы, а системы образуют организм. В каждой строке показано, из чего складывается уровень и какую роль он выполняет. Примеры помогают связать названия уровней с конкретными частями организма.

Разбор задач

Задача 1

Условие. Назовите органы, входящие в пищеварительную систему, и укажите её основную функцию. Нужно перечислить не все возможные части организма, а органы, участвующие в обработке пищи. Затем следует сформулировать общий результат их совместной работы.

1. Вспомним путь пищи: она попадает в ротовую полость, затем проходит по пищеводу в желудок и кишечник.
2. Добавим органы, которые помогают пищеварению: слюнные железы, печень и поджелудочную железу.
3. Свяжем перечень с функцией: органы механически и химически обрабатывают пищу, а в кишечнике происходит всасывание питательных веществ.

Ответ. К пищеварительной системе относятся ротовая полость, слюнные железы, пищевод, желудок, кишечник, печень и поджелудочная железа. Их работа обеспечивает переваривание пищи и усвоение питательных веществ. Отдельные органы выполняют разные этапы общей функции.

Задача 2

Условие. Объясните, как совместная работа органов дыхательной и кровеносной систем обеспечивает поступление кислорода к клеткам. В ответе важно проследить путь кислорода, а не просто назвать две системы. Так будет понятно, зачем они взаимодействуют.

1. Воздух проходит по дыхательным путям и достигает лёгких, где кислород переходит в кровь.
2. Кровь, движущаяся по сосудам благодаря работе сердца, переносит кислород по организму.
3. Кислород поступает из крови к клеткам, где он нужен для процессов жизнедеятельности.

Ответ. Органы дыхательной системы обеспечивают поступление кислорода в лёгкие и его переход в кровь. Органы кровеносной системы разносят кислород с кровью к клеткам. Общий результат достигается только при совместной работе обеих систем.

Задача 3

Условие. Ученик начал интенсивно двигаться. Объясните, какие изменения происходят в работе дыхательной и кровеносной систем и почему это показывает целостность организма. Нужно связать физическую нагрузку с потребностями клеток. Затем проследить, как на неё отвечают системы.

1. При движении мышцы работают активнее и расходуют больше кислорода, поэтому потребность организма в его доставке возрастает.
2. Дыхание становится более частым и глубоким, чтобы увеличить поступление кислорода и удаление углекислого газа.
3. Кровообращение ускоряется, чтобы быстрее переносить кислород к работающим мышцам и продукты обмена от них.

Ответ. Физическая нагрузка меняет потребности клеток, поэтому согласованно усиливается работа дыхательной и кровеносной систем. Каждая система выполняет свою часть общей реакции организма. Это показывает целостность: изменение в работе мышц влияет на деятельность других органов и систем.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что орган состоит только из одного вида ткани. Так думают, когда связывают орган с его самой заметной тканью, например мышечной. Проверьте себя: спросите, какие ещё задачи нужны органу для работы, — обычно для них требуются и другие ткани.

Ошибка — путать орган и систему органов. Название системы иногда воспринимают как название одного большого органа, хотя система объединяет несколько органов. Проверка простая: если речь идёт об одной части с определённым строением, это орган, а если о связанных частях с общей задачей — система.

Ошибка — полагать, что у каждого органа только одна функция. Это представление возникает, если запомнить лишь его главную роль. Чтобы проверить ответ, подумайте, может ли орган участвовать в разных процессах или системах; некоторые органы выполняют основную и дополнительные функции.

Ошибка — рассматривать системы органов как независимые. Их разделяют при изучении, и из-за этого можно забыть об их взаимодействии. Проверьте себя на примере потребности клеток в кислороде: для его доставки связаны дыхательная и кровеносная системы, а их работу согласуют механизмы регуляции.

Связь с другими темами

Чтобы понять образование органов, нужно знать, что такое клетка и ткань, а также различать основные виды тканей. Эти понятия помогают объяснить, почему строение органа связано с его функциями. Далее знание уровней организации пригодится при изучении отдельных систем органов и механизмов регуляции. Связь есть и с темой обмена веществ: системы обеспечивают поступление веществ, их транспорт и удаление продуктов обмена.

Что запомнить

• Органы образованы несколькими видами тканей.
• Связанные общей функцией органы объединяются в систему.
• Один орган может участвовать в работе нескольких систем.
• Системы органов не действуют изолированно.
• Работа органов и систем согласуется нервной и гуморальной регуляцией.
• Взаимосвязь частей обеспечивает целостность организма.