5. Органы, приспосабливающие организм к окружающей среде при помощи движения, составляют опорно-двигательный аппарат, состоящий из рычагов движения — костей (костная система), их соединений (суставы и связки) и приводящих их в движение мышц (мышечная система).
6. Органы, воспринимающие раздражения из внешнего мира, составляют систему органов чувств.
7. Органы, осуществляющие нервную связь и объединяющие функцию всех органов в единое целое, составляют нервную систему, с которой связана высшая нервная деятельность (психика).
Опорно-двигательный аппарат, органы чувств и нервная система объединяются под названием органов анимальной, животной (ánimal — животное), жизни, так как функции передвижения и нервной деятельности присущи только животным и почти отсутствуют у растений.
Однако, учитывая единство вегетативных и анимальных процессов в целостном организме, следует помнить, что такое деление является относительным, условным, необходимым для удобства изучения.
Опорно-двигательный аппарат, покрытый кожей, образует собственно тело — «сому», внутри которого находятся полости — грудная и брюшная. Следовательно, «сома» образует стенки полостей. Содержимое этих полостей называют внутренностями. К ним относят органы пищеварения, дыхания, мочеотделения, размножения и связанные с ними железы внутренней секреции (т. е. органы растительной жизни). К внутренностям и «соме» подходят пути, проводящие жидкости, т. е. сосуды, несущие кровь и лимфу и составляющие сосудистую систему, и пути, проводящие раздражения, т. е. нервы, составляющие вместе со спинным и головным мозгом нервную систему.
Пути, проводящие жидкости и раздражения, образуют анатомическую основу объединения организма при помощи нейрогуморальной регуляции. Поэтому внутренности и «сома» являются частями единого целого организма и выделяются условно.
В итоге можно наметить следующую схему построения организма: организм — система органов — орган — структурно-функциональная единица — ткань — клетка — клеточные элементы — молекулы.
Проводя такое деление, необходимо подчеркнуть, что связь между отдельными органами и системами настолько тесна, что изолировать в организме одну систему от другой как в анатомическом, так и в функциональном смысле невозможно. Но для удобства изучения обширного фактического материала и из-за невозможности сразу усвоить строение целостного организма принято изучать анатомию по системам, каждой из которых соответствует определенный отдел анатомии: учение о костной системе (остеология), о соединениях костей (артрология), о мышечной системе (миология), о внутренностях (спланхнология), о сердечно-сосудистой системе (ангиология), о нервной системе (неврология), об органах чувств (эстезиология) и о железах внутренней секреции (эндокринология).
ЦЕЛОСТНОСТЬ ОРГАНИЗМА
Организм — это живая биологическая целостная система, обладающая способностью к самовоспроизведению, саморазвитию и самоуправлению. Организм — это единое целое, причем «высшая форма целостности» (К. Маркс). Организм проявляет себя как единое целое в различных аспектах.
Целостность организма, т. е. его объединение (интегрирование), обеспечивается, во-первых: 1) структурным соединением всех частей организма (клеток, тканей, органов, жидкостей и др.); 2) связью всех частей организма при помощи: а) жидкостей, циркулирующих в его сосудах, полостях и пространствах (гуморальная связь, húmor — жидкость), б) нервной системы, которая регулирует все процессы организма (нервная регуляция).
У простейших одноклеточных организмов, не имеющих еще нервной системы (например, амебы), имеется только один вид связи — гуморальная. С появлением нервной системы возникают два вида связи — гуморальная и нервная, причем по мере усложнения организации животных и развития нервной системы последняя все больше «овладевает телом» и подчиняет себе все процессы организма, в том числе и гуморальные, в результате чего создается единая нейрогуморальная регуляция при ведущей роли нервной системы.
Таким образом, целостность организма достигается благодаря деятельности нервной системы, которая пронизывает своими разветвлениями все органы и ткани тела и которая является материальным анатомическим субстратом объединения (интеграции) организма в единое целое наряду с гуморальной связью.
Целостность организма заключается, во-вторых, в единстве вегетативных (растительных) и анимальных (животных) процессов организма.
Целостность организма заключается, в-третьих, в единстве духа и тела, единстве психического и соматического, телесного. Идеализм отрывает душу от тела, считая ее самостоятельной и непознаваемой. Диалектический материализм считает, что нет психики, отделенной от тела. Она является функцией телесного органа — мозга, представляющего наиболее высокоразвитую и особым образом организованную материю, способную мыслить. Поэтому «нельзя отделить мышление от материи, которая мыслит» (Маркс К., Энгельс Ф. Соч., 2-е изд., т. 22, с. 301).
Таково современное понимание целостности организма, строящееся на принципах диалектического материализма и его естественнонаучной основы — физиологического учения И. П. Павлова.
Взаимоотношение организма как целого и его составных элементов.
Целое — есть сложная система взаимоотношения элементов и процессов, обладающая особым качеством, отличающим его от других систем, часть — это подчиненный целому элемент системы.
Организм как целое — нечто большее, чем сумма его частей (клеток, тканей, органов). Это «большее» — новое качество, возникшее благодаря взаимодействию частей в процессе фило- и онтогенеза. Особым качеством организма является способность его к самостоятельному существованию в данной среде. Так, одноклеточный организм (например, амеба) обладает способностью к самостоятельной жизни, а клетка, являющаяся частью организма (например, лейкоцит), не может существовать вне организма и извлеченная из крови погибает. Только при искусственном поддержании определенных условий могут существовать изолированные органы и клетки (культура тканей). Но функции таких изолированных клеток не тождественны функции клеток целостного организма, поскольку они выключены из общего обмена с другими тканями.
Организм как целое играет ведущую роль в отношении своих частей, выражением чего является подчиненность деятельности всех органов нейрогуморальной регуляции. Поэтому изолированные от организма органы не могут выполнять те функции, которые присущи им в рамках целого организма. Этим объясняется трудность пересадки органов. Организм же как целое может существовать и после утраты некоторых частей, о чем свидетельствует хирургическая практика оперативного удаления отдельных органов и частей тела (удаление одной почки или одного легкого, ампутация конечностей и т. п.).
Подчиненность части целому не абсолютна, так как часть обладает относительной самостоятельностью.
Обладая относительной самостоятельностью, часть может влиять на целое, о чем свидетельствуют изменения всего организма при заболевании отдельных органов.
ОРГАНИЗМ И СРЕДА
«Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен; поэтому в научное определение организма должна входить влияющая на него среда.
Везде и всегда жизнь слагается из кооперации двух факторов — определенной, но изменяющейся организации и воздействия извне» (И. М. Сеченов).
«Организм неразрывно связан с окружающими условиями жизни. Грань между организмом и средой его обитания относительна. В живом организме происходит постоянное превращение, трансформация внешнего во внутреннее и наоборот» (Царетородцев Г. И., 1966). Ассимиляция пищи представляет собой пример превращения внешнего во внутреннее.
Единство организма с условиями его жизни осуществляется благодаря обмену веществ его с окружающей природой; с прекращением обмена прекращается и жизнь его. У животных и человека обмен веществ определяется нейрогуморальной регуляцией при ведущей роли нервной системы, которая выступает как «тончайший инструмент, уравновешивающий организм с окружающей его средой» (И. П. Павлов).
Единство организма и внешней среды составляет основу эволюции органических форм.
В процессе эволюции наблюдается изменчивость строения организмов как морфологическое выражение приспособления (адаптация) их к меняющимся условиям существования.
В процессе эволюции наблюдается изменчивость строения организмов как морфологическое выражение приспособления (адаптация) их к меняющимся условиям существования.
Адаптация обусловлена как влиянием среды, в которой происходит приспособление, так и наследственными и другими свойствами меняющихся организмов.
«Наследственное приспособление к внешнему фактору совершается не в результате адекватного изменения наследственных свойств индивидуального организма под прямым воздействием внешнего фактора на развивающийся организм, а в результате направленного отбора многочисленных наследственных изменений, возникающих независимо от действия того фактора среды, к которому идет приспособление» (Эфроимсон В. П., 1964).
Изменения среды ведут к изменениям организма, который постоянно приспосабливается к изменяющимся условиям окружающей среды. И обратно, под влиянием развивающегося организма до известной степени меняется и окружающая его среда. Условия обитания животных составляют для них биологическую среду. Для человека, кроме биологической, решающее значение имеет среда социальная.
Основным условием существования человека является труд. Трудовая деятельность — важнейший фактор окружающей человека среды. Трудовые процессы связаны со специальной работой нервной и мышечной систем, обусловленной характером данной профессии. Профессиональная специализация влечет за собой большее развитие тех отделов организма, с функцией которых связана данная специальность. В результате профессия откладывает известный отпечаток на строение тела человека. Различные варианты нормального строения человеческого организма в значительной мере объясняются характером работы данного человека. «Организм в работе творит форму свою».
Кроме работы, на организм человека оказывают влияние все другие условия его жизни: питание, жилище, одежда и бытовые условия. Большое значение имеет психическое состояние человека, обусловленное его социальным положением. Условия труда и быта составляют содержание того, что называется социальной средой. Последняя оказывает на человека большое и разностороннее влияние.
Классовая структура общества играет решающую роль в развитии человеческого организма. Известно, что продолжительность жизни людей, принадлежащих к эксплуатируемым классам, и целых народов, испытывающих колониальный гнет, меньше, чем у представителей господствующих классов.
Живя в условиях морального гнета, нищеты и изнурительного труда, угнетаемые классы и целые народы, естественно, плохо питаются и часто болеют, что отражается и на потомстве. Так, в Индии, когда она была английской колонией, средняя продолжительность жизни не превышала 20–30 лет. После установления национальной независимости Индии она стала повышаться. В нашей стране средняя продолжительность жизни за годы Советской власти увеличилась более чем вдвое — с 32 до 72 лет.
ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ОРГАНИЗМА — ОНТОГЕНЕЗА
В зависимости от среды, в которой совершается развитие индивида, весь онтогенез распадается на 2 больших периода, отделенных друг от друга моментом рождения:
1. Внутриутробный, пренатальный период, когда вновь зародившийся организм развивается в утробе матери; этот период длится от момента зачатия до рождения.
2. Внеутробный, или постнатальный, когда новая особь продолжает свое развитие вне тела матери; длится от момента рождения до смерти.
Внутриутробный период в свою очередь делится на 2 фазы: 1) эмбриональную (первые 2 мес), когда происходит начальное развитие зародыша (эмбриона) и совершается основная закладка органов: 2) фетальную (3–9 мес), когда идет дальнейшее развитие плода (fétus, лат. — плод).
Эмбриональное развитие человека изучается в курсе общей эмбриологии, здесь же мы ограничимся самыми краткими первоначальными сведениями, необходимыми для понимания строения тела взрослого человека.
Развитие зародыша человека в яйцеводе и матке условно подразделяется на пять периодов (Кнорре А. Г., 1959).
1. Оплодотворение, образование зиготы. Мужская половая клетка — спермий (spérmium, лат.) проникает в женскую — яйцеклетку (óvum, лат.), и они, сливаясь, образуют новый организм — зиготу.
2. Дробление. Зигота делится на клетки — бластомеры (blastós, греч. — зародыш; méros, греч. — часть), из которых одни группируются в узелок — эмбриобласт, а другие обрастают его по поверхности, образуя трофобласт. Ворсинки трофобласта врастают в слизистую оболочку матки и создают вместе с ней детское место, или плаценту (plax, греч. — плоское тело, пирог). Этот орган называется также последом, так как он следует после рождения ребенка.
3. Гаструляция состоит в превращении однослойного зародыша в трехслойный — гаструлу (gáster, греч. — желудок). Наружный слой называется эктодерма, внутренний — энтодерма и средний между ними — мезодерма.
Другим важным результатом гаструляции является возникновение осевого комплекса зачатков, который состоит из следующих закладок:
1. Выделяющаяся из эктодермы и лежащая по средней линии дорсальной стороны нервная пластинка (нейроэктодерма), или желобок, который позднее превращается в нервную трубку — зачаток нервной системы.
2. Лежащая под ней хорда (chordé, греч. — струна).
3. Располагающаяся латерально от нее, справа и слева мезодерма (рис. 1).
Рис. 1. Поперечный схематический разрез туловища зародыша.
n — нервная трубка; chi — хорда; s — склеротом; m — мнотом; аn — мезенхимная «кладка дорсальной дуги позвонка; d — дерматом; cel — целом; int — первичная кишка.
Местоположение осевого комплекса зачатков на дорсальной стороне и их взаиморасположение очень характерны для всех хордовых, включая и человека, и являются самым древним и общим для них признаком.
Появлением этого признака в строении зародыша завершается период гаструляции. В ходе гаструляции происходит дифференциация и других зачатков будущих тканей.
4. Обособление тела зародыша. Зародыш обособляется от внезародышевых частей, растет в длину и превращается в цилиндрическое образование с головным (краниальным) и хвостовым (каудальным) концами; при этом происходит преобразование зародышевых листков.
Наружный зародышевый листок, или эктодерма, дает начало кожной эктодерме, из которой развиваются: эпителий (покровная ткань) кожи, или эпидермис, и его производные — волосы, ногти, сальные, потовые и молочные железы; часть покровного эпителия слизистой оболочки и железы ротовой полости; эмаль зубов; многослойный эпителий заднего прохода; эпителий мочеотводящих и семявыносящих путей.
Из нейроэктодермы развиваются все части центральной и периферической нервной системы и различные вспомогательные эпендимоглиальные элементы, входящие у взрослого в состав нервной системы и органов чувств (например, сократительные элементы радужной оболочки глаза, пигментный эпителий и др.).
Внутренний зародышевый листок, или энтодерма, неоднороден: передняя его часть представлена материалом эктодермы, вторично входящим в состав энтодермы и образующим прехордальную пластинку, а вся остальная часть — кишечной энтодермой.
Из прехордальной пластинки развиваются: эпителий воздухоносных путей и легкого, значительная часть слизистой оболочки ротовой полости и глотки, железистые ткани гипофиза, щитовидной и паращитовидной желез, вилочковой железы, а также покровный эпителий и железы пищевода.
Из кишечной энтодермы образуются покровный эпителий и железы желудка, кишечника и желчеотводящих путей, а также печень и железистые ткани поджелудочной железы.
Средний зародышевый листок, или мезодерма, вначале представлен метамерно расположенными справа и слева от хорды спинными сегментами, или сомитами (sóma, греч. — тело), которые посредством сегментных ножек (нефротомов) связаны с вентральными несегментированными отделами мезодермы, получившими название спланхнотомов (splánchna, греч. — внутренности), или боковых пластинок (см. рис. 1). Предельное число сомитов — 43–44 пары к концу пятой недели развитая, когда длина зародыша равна 11 мм.