V súvislosti so socializáciou človeka jeho biologická rola postupne stráca na význame. Nedeje sa to preto, že by ľudia dosiahli najvyššie úrovne rozvoja, ale kvôli vedomej vzdialenosti od svojho skutočného „základu“(biosféry), ktorý dal človeku príležitosť rozvíjať a budovať modernú spoločnosť. Ale organizmus ako biologický systém nemôže existovať mimo biosféry, a preto by sa mal posudzovať iba spolu s ňou.
Populácia a spoločnosť
Každá spoločnosť je samoregulovaná populácia, moderná analógia rozumného biologického systému (BS) v biosfére. A človek je v prvom rade produktom evolúcie BS a nie výsledkom rozvoja sociálnej spoločnosti, čo je druhoradé. Presne povedané, spoločnosť je konkrétnym príkladompopulácia, ktorá je tiež BS, ktorá sa nachádza iba jednu úroveň nad živým organizmom.
Z hľadiska biológie tento pojem charakterizuje systém orgánov a tkanív zabudovaný do živej schránky planéty, ktorý má svoje vlastné mechanizmy vplyvu na biotopy a ochranné reakcie. Ak vezmeme do úvahy telo ako biologický systém, je ľahké identifikovať hlavné mechanizmy jeho života, adaptácie a regulácie jeho funkcií. A v rámci tejto publikácie bude ľudské telo považované za integrálny systém z hľadiska jeho kritérií.
Terminológia
Systém je veľká zbierka niektorých vzájomne závislých prvkov, ktoré tvoria určitú integritu (štruktúru), ktorá prešla dlhým vývojom v priebehu svojho formovania.
Biologické systémy sú nedeliteľné súbory vzájomne prepojených prvkov, ktoré vytvárajú živú škrupinu planéty a sú jej súčasťou, pričom zohrávajú rozhodujúcu úlohu v jej existencii. Príklady biologických systémov: bunka, organizmus, makromolekuly, organely, tkanivá, orgány, populácie.
Organizmus je komplexne organizovaný, nezávisle regulovaný a aktívne fungujúci systém pozostávajúci z orgánov a tkanív alebo reprezentovaný jedným biologickým systémom, tvoriacim jeden objekt voľne žijúcej prírody. Organizmus aktívne interaguje s biologickými systémami vyššieho rádu (s populáciou a biosférou).
Nariadenie je príkaz, dodržiavanie prísnych pravidiel, vytváranie podmienok na ich implementáciu a kontrolu. V kontexte ľudského organizmu by sa tento termín mal považovať za procesnormalizácia funkcií organizmu.
Univerzálna štruktúra
Aby bolo možné považovať ľudské telo za biologický systém (BS), mali by sa identifikovať a korelovať jeho hlavné vlastnosti. Hlavnou vlastnosťou BS je teda ich štruktúra: všetky pozostávajú z organických molekúl a biopolymérov. Je pozoruhodné, že BS zahŕňa aj anorganické látky, ktoré sú atribútmi neživej prírody. Nie sú však formujúce pre biologickú molekulu, organelu, bunku alebo organizmus, ale sú iba zabudované do týchto systémov.
Objednávka
Vysoký stupeň poriadku je druhou vlastnosťou systémov. Takzvaná hierarchia je pre fungovanie biosféry veľmi dôležitá z toho dôvodu, že celá jej štruktúra je postavená na princípe komplikovanosti jednoduchého a spájania elementárneho. To znamená, že zložitejšie zložky živej schránky Zeme (biologické systémy) pozostávajú z menších, ktoré sa nachádzajú nižšie v hierarchii.
Konkrétnym príkladom je vývoj života z makromolekuly na organický polymér a potom na organelu a subcelulárnu štruktúru, z ktorej sa neskôr vytvorí tkanivo, orgán a organizmus. Ako integrálny biologický systém vám takáto hierarchická štruktúra umožňuje vytvárať všetky úrovne voľne žijúcich živočíchov a sledovať interakciu medzi nimi.
Integrita a diskrétnosť
Jednou z najdôležitejších vlastností každej BS je jej súčasná integrita a diskrétnosť (partialita, komponentiálnosť). To znamená, že akékoľvek živorganizmus je biologický systém, ucelený súbor vytvorený z autonómnych komponentov. Samotné autonómne zložky sú tiež živé systémy, len nižšie v hierarchii. Môžu existovať autonómne, ale v tele sa riadia jeho regulačnými mechanizmami a tvoria integrálnu štruktúru.
Príklady simultánnej integrity a diskrétnosti možno nájsť v ľubovoľných systémoch rôznych úrovní. Napríklad cytoplazmatická membrána ako integrálna štruktúra má hydrofóbnosť a lipofilitu, tekutosť a selektívnu permeabilitu. Pozostáva z makromolekúl lipoproteínov, ktoré poskytujú iba lipofilitu a hydrofóbnosť, a z glykoproteínov, ktoré sú zodpovedné za selektívnu permeabilitu.
Toto je ukážka toho, ako súbor diskrétnych vlastností komponentov biologického systému poskytuje funkcie zložitejšej vyššej štruktúry. Príkladom je aj integrálna organela, pozostávajúca z membrány a skupiny enzýmov, ktoré zdedili svoje diskrétne vlastnosti. Alebo bunka, ktorá je schopná realizovať všetky funkcie svojich základných zložiek (organel). Ľudské telo ako jediný biologický systém tiež podlieha takejto závislosti, pretože vykazuje spoločné vlastnosti, ktoré sú súkromné pre jednotlivé prvky.
Výmena energie
Táto vlastnosť biologického systému je tiež univerzálna a možno ju vysledovať na každej jeho hierarchickej úrovni, počnúc makromolekulou a končiac biosférou. Na každej konkrétnej úrovnimá rôzne prejavy. Napríklad na úrovni makromolekúl a precelulárnych štruktúr znamená výmena energie zmenu priestorovej štruktúry a hustoty elektrónov vplyvom pH, elektrického poľa alebo teploty. Na bunkovej úrovni by sa výmena energie mala považovať za metabolizmus, súbor procesov bunkového dýchania, oxidácie tukov a uhľohydrátov, syntézy a ukladania makroergických zlúčenín, odstraňovanie produktov metabolizmu mimo bunky.
Telesný metabolizmus
Ľudské telo ako biologický systém si tiež vymieňa energiu s vonkajším svetom a premieňa ju. Napríklad energia chemických väzieb molekúl sacharidov a tukov sa v bunkách tela efektívne využíva na syntézu makroergov, z ktorých organely ľahšie získavajú energiu pre svoju životnú činnosť. V tejto demonštrácii je transformácia energie a jej akumulácia v makroergoch, ako aj implementácia hydrolýzou fosfátových chemických väzieb ATP.
Samoregulácia
Táto vlastnosť biologických systémov znamená schopnosť zvyšovať alebo znižovať svoju funkčnú aktivitu v závislosti od dosiahnutia akýchkoľvek stavov. Napríklad, ak bakteriálna bunka zažije hladovanie, potom sa buď presunie smerom k zdroju potravy, alebo vytvorí spóru (formu, ktorá jej umožní udržiavať životnú aktivitu, kým sa nezlepšia životné podmienky). Stručne povedané, telo ako biologický systém má zložitý viacúrovňový systém regulácie svojich funkcií. Ona jepozostáva z:
- precelulárne (regulácia funkcií jednotlivých bunkových organel, napr. ribozómov, jadier, lyzozómov, mitochondrií);
- bunková (regulácia funkcií buniek v závislosti od vonkajších a vnútorných faktorov);
- regulácia tkaniva (kontrola rýchlosti rastu a reprodukcie tkanivových buniek pod vplyvom vonkajších faktorov);
- orgánová regulácia (tvorba mechanizmov na aktiváciu a inhibíciu funkcií jednotlivých orgánov);
- systémová (nervová alebo humorálna regulácia funkcií vyššími orgánmi).
Ľudské telo ako samoregulačný biologický systém má dva hlavné regulačné mechanizmy. Toto je evolučný starší humorálny mechanizmus a modernejší nervový mechanizmus. Ide o viacúrovňové komplexy schopné regulovať rýchlosť metabolizmu, teplotu, pH biologických tekutín a homeostázu, schopnosť brániť sa nebezpečenstvám alebo poskytnúť agresivitu, realizovať emócie a vyššiu nervovú aktivitu.
Úrovne humorálnej regulácie
Humorálna regulácia je proces urýchľovania (alebo spomalenia) biologických procesov v organelách, bunkách, tkanivách alebo orgánoch pod vplyvom chemikálií. A v závislosti od miesta svojho „cieľa“rozlišujú bunkovú, lokálnu (tkanivovú), orgánovú a organizmovú reguláciu. Príkladom bunkovej regulácie je vplyv jadra na rýchlosť biosyntézy bielkovín.
Regulácia tkaniva je uvoľňovanie chemikálií (lokálnych mediátorov) bunkou, zamerané napotlačenie alebo zvýšenie funkcií okolitých buniek. Napríklad bunková populácia, ktorá trpí nedostatkom kyslíka, uvoľňuje faktory angiogenézy, ktoré spôsobujú rast krvných ciev smerom k nim (vyčerpané oblasti). Ďalším príkladom tkanivovej regulácie je uvoľňovanie látok (keylonov), ktoré môžu potlačiť rýchlosť rozmnožovania buniek na určitom mieste.
Tento mechanizmus, na rozdiel od predchádzajúceho, je príkladom negatívnej spätnej väzby. Je charakterizovaná ako aktívna činnosť bunkovej populácie určená na potlačenie akéhokoľvek procesu v biologickom tkanive.
Vyššia humorálna regulácia
Ľudské telo ako jediný samovyvíjajúci sa biologický systém je evolučnou korunou, ktorá si uvedomila najvyššiu humorálnu reguláciu. Stalo sa to možným vďaka vývoju endokrinných žliaz schopných vylučovať hormonálne látky. Hormóny sú špecifické chemikálie, ktoré vylučujú endokrinné žľazy priamo do krvi a pôsobia na cieľové orgány nachádzajúce sa vo veľkej vzdialenosti od miesta syntézy.
Vyššia humorálna regulácia je tiež hierarchický systém, ktorého hlavným orgánom je hypofýza. Jeho funkcie sú regulované neurologickou štruktúrou (hypotalamus), ktorá je umiestnená nad ostatnými v regulačnej hierarchii tela. Pod vplyvom nervových impulzov hypotalamu vylučuje hypofýza tri skupiny hormónov. Vstupujú do krvného obehu a sú ním prenášané do cieľových orgánov.
V tropických hormónoch hypofýzy je cieľom spodná hormonálna žľaza, ktorá pod vplyvom týchto látok uvoľňuje svoje mediátory, ktoré priamo ovplyvňujú funkcie orgánov a tkanív.
Nervová regulácia
Regulácia funkcií ľudského tela sa realizuje najmä prostredníctvom nervového systému. Riadi tiež humorálny systém, čím sa stáva, ako keby, vlastnou štruktúrnou zložkou, schopnou flexibilnejšie ovplyvňovať funkcie tela. Nervový systém je zároveň aj viacúrovňový. U ľudí má najkomplexnejší vývoj, aj keď sa neustále zlepšuje a mení extrémne pomaly.
V tomto štádiu sa vyznačuje prítomnosťou funkcií zodpovedných za vyššiu nervovú aktivitu: pamäť, pozornosť, emocionalita, inteligencia. A možno jednou z hlavných vlastností nervového systému je schopnosť pracovať s analyzátormi: vizuálnymi, sluchovými, čuchovými a inými. Umožňuje vám zapamätať si ich signály, reprodukovať ich v pamäti a na základe nich syntetizovať nové informácie, čím sa vytvára aj zmyslová skúsenosť na úrovni limbického systému.
Úrovne nervovej regulácie
Ľudské telo ako jediný biologický systém má niekoľko úrovní nervovej regulácie. Je vhodnejšie ich zvážiť podľa gradačnej schémy od najnižších úrovní po najvyššie. Pod zvyškom je autonómny (sympatický a parasympatický) nervový systém, ktorý reguluje svoje funkcie nezávisle od vyšších centier nervovej činnosti.
Funguje vďaka jadru blúdivého nervu a dreni nadobličiek. Je pozoruhodné, že najnižšia úroveň nervovej regulácie sa nachádza čo najbližšie k humorálnemu systému. To opäť demonštruje súčasnú diskrétnosť a integritu organizmu ako biologického systému. Presne povedané, nervový systém prenáša svoje signály pod vplyvom acetylcholínu a elektrického prúdu. To znamená, že pozostáva z polovice humorálneho systému prenosu informácií, ktorý sa pozoruje v synapsiách.
Vyššia nervová aktivita
Nad autonómnym nervovým systémom je somatický systém, ktorý pozostáva z miechy, nervov, mozgového kmeňa, bielej a sivej hmoty mozgu, jeho bazálnych ganglií, limbického systému a ďalších dôležitých štruktúr. Je to ona, ktorá je zodpovedná za vyššiu nervovú aktivitu, prácu s analyzátormi zmyslových orgánov, systematizáciu informácií v kôre, ich syntézu a rozvoj rečovej komunikácie. V konečnom dôsledku je to práve tento komplex biologických štruktúr tela, ktorý je zodpovedný za možnú socializáciu človeka a dosiahnutie jeho aktuálnej úrovne rozvoja. Ale bez štruktúr na nízkej úrovni by ich vzhľad nebol možný, rovnako ako existencia osoby mimo obvyklého biotopu.
