Az ember szocializálódásával összefüggésben biológiai szerepe fokozatosan veszít jelentőségéből. Ez nem azért történik, mert az emberek elérték a legmagasabb fejlettségi szinteket, hanem a tényleges „alapjuktól” (bioszférától) való tudatos távolságtartás miatt, amely lehetőséget adott az embernek egy modern társadalom fejlődésére és felépítésére. De az organizmus mint biológiai rendszer nem létezhet a bioszférán kívül, ezért csak vele együtt kell tekinteni.
Népesség és társadalom
Minden társadalom önszabályozó populáció, a bioszférán belüli ésszerű biológiai rendszer (BS) modern analógja. Az ember pedig mindenekelőtt a BS evolúciójának terméke, nem pedig egy társadalmi társadalom fejlődésének eredménye, ami másodlagos. Szigorúan véve a társadalom egy sajátos példapopuláció, amely egyben BS is, csak egy szinttel található egy élő szervezet felett.
Biológia szemszögéből ez a kifejezés a bolygó élő héjába beépített szerv- és szövetrendszert jellemez, amelynek saját hatásmechanizmusai vannak az élőhelyekre és a védekezési reakciókra. Ha a szervezetet biológiai rendszernek tekintjük, könnyen azonosíthatóak életének főbb mechanizmusai, funkcióinak alkalmazkodása és szabályozása. A kiadvány keretein belül pedig az emberi test kritériumait tekintve egy integrált rendszernek tekintendő.
Terminológia
A rendszer néhány egymásra épülő elem nagy gyűjteménye, amelyek egy bizonyos integritást (struktúrát) alkotnak, amely hosszú fejlődésen ment keresztül kialakulása során.
A biológiai rendszerek egymással összefüggő elemek oszthatatlan halmazai, amelyek létrehozzák a bolygó élő héját, és annak részét képezik, és kritikus szerepet játszanak a létezésében. Példák biológiai rendszerekre: sejt, szervezet, makromolekulák, organellumok, szövetek, szervek, populációk.
Az organizmus egy komplexen szervezett, egymástól függetlenül szabályozott és aktívan működő rendszer, amely szervekből és szövetekből áll, vagy egyetlen biológiai rendszer képviseli, és a vadon élő állatok egy objektumát alkotja. A szervezet aktívan kölcsönhatásba lép magasabb rendű biológiai rendszerekkel (a populációval és a bioszférával).
A szabályozás a rendtartás, a szigorú szabályok betartása, a végrehajtás feltételeinek megteremtése, ellenőrzése. Az emberi szervezet összefüggésében a kifejezést folyamatnak kell tekintenia szervezeti funkciók normalizálása.
Univerzális szerkezet
Ahhoz, hogy az emberi testet biológiai rendszernek (BS) tekintsük, főbb tulajdonságait azonosítani kell, és össze kell kapcsolni. Tehát a BS fő tulajdonsága a szerkezetük: mindegyik szerves molekulákból és biopolimerekből áll. Figyelemre méltó, hogy a BS szervetlen anyagokat is tartalmaz, amelyek az élettelen természet jellemzői. Azonban nem képeznek biológiai molekulát, organellumát, sejtet vagy szervezetet, hanem csak ezekbe a rendszerekbe épülnek be.
Rendezettség
A nagyfokú rendezettség a rendszerek második tulajdonsága. Az úgynevezett hierarchia nagyon fontos a bioszféra működése szempontjából, mivel teljes szerkezete az egyszerű bonyolítása és az elemi kombinálása elvén épül fel. Vagyis a Föld élőhéjának összetettebb összetevői (biológiai rendszerek) a hierarchiában alacsonyabban elhelyezkedő kisebbekből állnak.
Egy sajátos példa az élet evolúciója egy makromolekulából szerves polimerré, majd egy organellummá és szubcelluláris struktúrává, amelyből később szövet, szerv és organizmus keletkezik. Integrált biológiai rendszerként egy ilyen hierarchikus struktúra lehetővé teszi a vadon élő állatok minden szintjének kialakítását és a köztük lévő kölcsönhatások nyomon követését.
Tisztesség és diszkrétség
Bármely BS egyik legfontosabb tulajdonsága az egyidejű integritása és diszkrétsége (részlegesség, komponensesség). Ez azt jelenti, hogy minden élőaz organizmus biológiai rendszer, autonóm komponensekből kialakított integrált halmaz. Maguk az autonóm komponensek is élő rendszerek, csak lejjebb a hierarchiában. Létezhetnek autonóm módon, de a testen belül engedelmeskednek annak szabályozó mechanizmusainak, és integrált struktúrát alkotnak.
Az egyidejű integritásra és diszkrétségre minden különböző szintű rendszerben találhatunk példákat. Például a citoplazmatikus membrán, mint integrált szerkezet, hidrofób és lipofil, folyékony és szelektív permeabilitással rendelkezik. Lipoproteinek makromolekuláiból áll, amelyek csak lipofilitást és hidrofobicitást biztosítanak, valamint glikoproteinekből, amelyek a szelektív permeabilitásért felelősek.
Ez annak bemutatása, hogy egy biológiai rendszer összetevőinek diszkrét tulajdonságainak halmaza hogyan biztosítja egy bonyolultabb magasabb szerkezet funkcióit. Példa erre az integrált organellum is, amely egy membránból és egy enzimcsoportból áll, amelyek különálló tulajdonságaikat örökölték. Vagy olyan sejt, amely képes megvalósítani az alkotóelemei (organellumok) összes funkcióját. Az emberi test, mint egyetlen biológiai rendszer is ki van téve ennek a függőségnek, mivel olyan közös tulajdonságokat mutat, amelyek a diszkrét elemek számára magánjellegűek.
Energiacsere
A biológiai rendszer ezen tulajdonsága szintén univerzális, és minden egyes hierarchikus szintjén nyomon követhető, kezdve a makromolekulától a bioszféráig. Minden egyes szinten,különféle megnyilvánulásai vannak. Például a makromolekulák és a precelluláris struktúrák szintjén az energiacsere a térszerkezet és az elektronsűrűség változását jelenti pH, elektromos tér vagy hőmérséklet hatására. Sejtszinten az energiacserét úgy kell tekinteni, mint az anyagcserét, a sejtlégzés folyamatainak összességét, a zsírok és szénhidrátok oxidációját, a makroerg vegyületek szintézisét és tárolását, az anyagcseretermékek sejten kívüli eltávolítását.
A szervezet anyagcseréje
Az emberi test, mint biológiai rendszer, energiát cserél a külvilággal és átalakítja azt. Például a szénhidrát- és zsírmolekulák kémiai kötéseinek energiáját hatékonyan használják fel a szervezet sejtjeiben makroergek szintézisére, amelyekből az organellumok könnyebben nyernek energiát élettevékenységükhöz. Ebben a bemutatóban az energia átalakítása és felhalmozódása a makroergekben, valamint az ATP foszfát kémiai kötéseinek hidrolízissel történő megvalósítása.
Önszabályozás
A biológiai rendszereknek ez a jellemzője azt jelenti, hogy az állapotok elérése függvényében képes növelni vagy csökkenteni funkcionális aktivitását. Például, ha egy baktériumsejt éhezik, akkor vagy egy táplálékforrás felé mozdul, vagy spórát képez (olyan formát, amely lehetővé teszi számára, hogy fenntartsa létfontosságú tevékenységét, amíg az életkörülmények javulnak). Röviden: a test mint biológiai rendszer funkcióinak összetett, többszintű szabályozási rendszerével rendelkezik. Ő aza következőkből áll:
- precelluláris (az egyes sejtszervecskék működésének szabályozása, például riboszómák, sejtmagok, lizoszómák, mitokondriumok);
- celluláris (a sejtfunkciók szabályozása külső és belső tényezőktől függően);
- szövetszabályozás (a szöveti sejtek növekedési ütemének és szaporodásának szabályozása külső tényezők hatására);
- szervi szabályozás (az egyes szervek működését aktiváló és gátló mechanizmusok kialakítása);
- szisztémás (a felsőbb szervek működésének idegi vagy humorális szabályozása).
Az emberi testnek mint önszabályozó biológiai rendszernek két fő szabályozó mechanizmusa van. Ez egy evolúciósan régebbi humorális mechanizmus és egy modernebb idegrendszer. Ezek többszintű komplexek, amelyek képesek szabályozni az anyagcsere sebességét, a hőmérsékletet, a biológiai folyadékok pH-ját és a homeosztázist, képesek a veszélyekkel szembeni védekezésre vagy az agresszió biztosítására, az érzelmek megvalósítására és a magasabb idegi aktivitásra.
A humorális szabályozás szintjei
A humorális szabályozás a biológiai folyamatok felgyorsítása (vagy lelassítása) az organellumokban, sejtekben, szövetekben vagy szervekben vegyi anyagok hatására. A "célpont" elhelyezkedésétől függően pedig sejtes, helyi (szöveti), szervi és szervezeti szabályozást különböztetnek meg. A sejtszabályozásra példa a sejtmag befolyása a fehérje bioszintézis sebességére.
A szövetszabályozás a vegyi anyagok (helyi mediátorok) sejt általi kibocsátása, amelynek célja aa környező sejtek funkcióinak elnyomása vagy fokozása. Például egy oxigén éhezést átélő sejtpopuláció olyan angiogenezis faktorokat szabadít fel, amelyek az erek felé irányuló növekedését okozzák (kimerült területek). A szöveti szabályozás másik példája olyan anyagok (keylonok) felszabadulása, amelyek egy adott helyen elnyomhatják a sejtszaporodás sebességét.
Ez a mechanizmus az előzővel ellentétben a negatív visszacsatolás példája. Jellemzője, hogy a sejtpopuláció aktív tevékenysége, amelynek célja, hogy elnyomjon bármilyen folyamatot a biológiai szövetben.
Magasabb humorális szabályozás
Az emberi test, mint egyetlen önfejlődő biológiai rendszer egy evolúciós korona, amely a legmagasabb humorális szabályozást valósította meg. Ez a hormonális anyagok kiválasztására képes endokrin mirigyek fejlődése miatt vált lehetővé. A hormonok olyan specifikus vegyi anyagok, amelyeket az endokrin mirigyek közvetlenül a vérbe választanak ki, és a szintézis helyétől nagy távolságra lévő célszervekre hatnak.
A magasabb humorális szabályozás is egy hierarchikus rendszer, melynek fő szerve az agyalapi mirigy. Funkcióit egy neurológiai struktúra (a hipotalamusz) szabályozza, amely a szervezet szabályozási hierarchiájában a többi felett helyezkedik el. A hipotalamusz idegimpulzusainak hatására az agyalapi mirigy három hormoncsoportot választ ki. Bejutnak a véráramba, és általa eljutnak a célszervekhez.
Az agyalapi mirigy trópusi hormonjaiban az alsó hormonális mirigy a célpont, amely ezen anyagok hatására felszabadítja a szervek és szövetek működését közvetlenül befolyásoló közvetítőit.
Idegszabályozás
Az emberi test funkcióinak szabályozása elsősorban az idegrendszeren keresztül valósul meg. A humorális rendszert is irányítja, mintegy saját szerkezeti alkotóelemévé teszi, amely rugalmasabban képes befolyásolni a szervezet funkcióit. Ugyanakkor az idegrendszer is többszintű. Az embereknél ez a legösszetettebb fejlődésű, bár folyamatosan fejlődik és rendkívül lassan változik.
Ebben a szakaszban a magasabb idegi aktivitásért felelős funkciók jelenléte jellemzi: memória, figyelem, érzelmesség, intelligencia. És talán az idegrendszer egyik fő tulajdonsága az elemzőkkel való munkaképesség: vizuális, hallás, szaglás és mások. Lehetővé teszi, hogy emlékezzen jeleikre, reprodukálja azokat a memóriában, és ezek alapján új információkat szintetizáljon, a limbikus rendszer szintjén is érzékszervi élményt képezve.
Idegszabályozási szintek
Az emberi test, mint egyetlen biológiai rendszer, több szinten szabályozza az idegrendszert. Kényelmesebb ezeket a fokozatossági rendszer szerint figyelembe venni a legalacsonyabb szinttől a legmagasabbig. A többi alatt az autonóm (szimpatikus és paraszimpatikus) idegrendszer található, amely funkcióit a magasabb idegi aktivitási központoktól függetlenül szabályozza.
A vagus ideg magjának és a mellékvese velőjének köszönhetően működik. Figyelemre méltó, hogy az idegi szabályozás legalacsonyabb szintje a humorális rendszerhez a lehető legközelebb helyezkedik el. Ez ismét bizonyítja a szervezet mint biológiai rendszer egyidejű diszkrétségét és integritását. Szigorúan véve az idegrendszer acetilkolin és elektromos áram hatására továbbítja a jeleit. Azaz a humorális információátviteli rendszer feléből áll, ami a szinapszisokban figyelhető meg.
Magasabb idegi aktivitás
A vegetatív idegrendszer felett található a szomatikus rendszer, amely a gerincvelőből, idegekből, agytörzsből, az agy fehér és szürkeállományából, bazális ganglionjaiból, limbikus rendszeréből és más fontos struktúrákból áll. Ő a felelős a magasabb idegi aktivitásért, az érzékszervek elemzőivel végzett munkáért, a kéreg információinak rendszerezéséért, szintéziséért és a beszédkommunikáció fejlesztéséért. Végső soron a test biológiai struktúráinak komplexuma felelős az ember lehetséges szocializációjáért és jelenlegi fejlettségi szintjének eléréséért. De alacsony szintű építmények nélkül lehetetlen lenne a megjelenésük, ahogy egy személy létezése a megszokott élőhelyen kívül.
