Σε σχέση με την κοινωνικοποίηση του ανθρώπου, ο βιολογικός του ρόλος σταδιακά χάνει τη σημασία του. Αυτό συμβαίνει όχι επειδή οι άνθρωποι έχουν φτάσει στα υψηλότερα επίπεδα ανάπτυξης, αλλά λόγω της συνειδητής απόστασης από το πραγματικό «θεμέλιο» τους (βιόσφαιρα), που έδωσε σε ένα άτομο την ευκαιρία να αναπτύξει και να οικοδομήσει μια σύγχρονη κοινωνία. Αλλά ο οργανισμός ως βιολογικό σύστημα δεν μπορεί να υπάρχει έξω από τη βιόσφαιρα, και επομένως θα πρέπει να εξετάζεται μόνο μαζί με αυτήν.
Πληθυσμός και κοινωνία
Οποιαδήποτε κοινωνία είναι ένας αυτορυθμιζόμενος πληθυσμός, ένα σύγχρονο ανάλογο ενός λογικού βιολογικού συστήματος (BS) εντός της βιόσφαιρας. Και ένα άτομο είναι, πρώτα απ' όλα, προϊόν της εξέλιξης του BS, και όχι αποτέλεσμα της ανάπτυξης μιας κοινωνικής κοινωνίας, η οποία είναι δευτερεύουσα. Αυστηρά μιλώντας, η κοινωνία είναι ένα ιδιαίτερο παράδειγμαπληθυσμός, ο οποίος είναι επίσης BS, βρίσκεται μόνο ένα επίπεδο πάνω από έναν ζωντανό οργανισμό.
Από τη σκοπιά της βιολογίας, αυτός ο όρος χαρακτηρίζει ένα σύστημα οργάνων και ιστών ενσωματωμένων στο ζωντανό κέλυφος του πλανήτη, το οποίο έχει τους δικούς του μηχανισμούς επιρροής στα ενδιαιτήματα και τις προστατευτικές αντιδράσεις. Θεωρώντας το σώμα ως βιολογικό σύστημα, είναι εύκολο να εντοπιστούν οι κύριοι μηχανισμοί της ζωής του, η προσαρμογή και η ρύθμιση των λειτουργιών του. Και στο πλαίσιο αυτής της δημοσίευσης, το ανθρώπινο σώμα θα θεωρείται ως ένα αναπόσπαστο σύστημα ως προς τα κριτήριά του.
Ορολογία
Το σύστημα είναι μια μεγάλη συλλογή από ορισμένα αλληλοεξαρτώμενα στοιχεία που σχηματίζουν μια ορισμένη ακεραιότητα (δομή) που έχει υποστεί μια μακρά εξέλιξη κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του.
Τα βιολογικά συστήματα είναι αδιαίρετα σύνολα διασυνδεδεμένων στοιχείων που δημιουργούν το ζωντανό κέλυφος του πλανήτη και αποτελούν μέρος του, διαδραματίζοντας κρίσιμο ρόλο στην ύπαρξή του. Παραδείγματα βιολογικών συστημάτων: κύτταρο, οργανισμός, μακρομόρια, οργανίδια, ιστοί, όργανα, πληθυσμοί.
Ο οργανισμός είναι ένα πολύπλοκα οργανωμένο ανεξάρτητα ρυθμιζόμενο και ενεργά λειτουργικό σύστημα, που αποτελείται από όργανα και ιστούς ή αντιπροσωπεύεται από ένα βιολογικό σύστημα, που αποτελεί ένα αντικείμενο της άγριας ζωής. Ο οργανισμός αλληλεπιδρά ενεργά με βιολογικά συστήματα ανώτερης τάξης (με τον πληθυσμό και τη βιόσφαιρα).
Ρύθμιση είναι η διαταγή, η υπακοή σε αυστηρούς κανόνες, η δημιουργία συνθηκών για την εφαρμογή και τον έλεγχό τους. Στο πλαίσιο του ανθρώπινου οργανισμού, ο όρος θα πρέπει να θεωρείται ως διαδικασίαομαλοποίηση των οργανικών λειτουργιών.
Καθολική δομή
Για να θεωρηθεί το ανθρώπινο σώμα ως βιολογικό σύστημα (BS), θα πρέπει να εντοπιστούν και να συσχετιστούν οι κύριες ιδιότητές του. Έτσι, η κύρια ιδιότητα του BS είναι η δομή του: όλα αποτελούνται από οργανικά μόρια και βιοπολυμερή. Αξιοσημείωτο είναι ότι το BS περιλαμβάνει και ανόργανες ουσίες, οι οποίες είναι ιδιότητες άψυχης φύσης. Ωστόσο, δεν είναι διαμορφωτές για ένα βιολογικό μόριο, οργανίδιο, κύτταρο ή οργανισμό, αλλά ενσωματώνονται μόνο σε αυτά τα συστήματα.
Παραγγελία
Ο υψηλός βαθμός τάξης είναι η δεύτερη ιδιότητα των συστημάτων. Η λεγόμενη ιεραρχία είναι πολύ σημαντική για τη λειτουργία της βιόσφαιρας για το λόγο ότι ολόκληρη η δομή της είναι χτισμένη στην αρχή του να περιπλέκει το απλό και να συνδυάζει το στοιχειώδες. Δηλαδή, τα πιο πολύπλοκα συστατικά του ζωντανού κελύφους της γης (βιολογικά συστήματα) αποτελούνται από μικρότερα που βρίσκονται χαμηλότερα στην ιεραρχία.
Ένα ιδιαίτερο παράδειγμα είναι η εξέλιξη της ζωής από ένα μακρομόριο σε ένα οργανικό πολυμερές και στη συνέχεια σε ένα οργανίδιο και υποκυτταρική δομή, από την οποία αργότερα σχηματίζονται ιστός, όργανο και οργανισμός. Ως αναπόσπαστο βιολογικό σύστημα, μια τέτοια ιεραρχική δομή σάς επιτρέπει να σχηματίζετε όλα τα επίπεδα της άγριας ζωής και να παρακολουθείτε την αλληλεπίδραση μεταξύ τους.
Ακεραιότητα και διακριτικότητα
Μία από τις πιο σημαντικές ιδιότητες οποιουδήποτε BS είναι η ταυτόχρονη ακεραιότητα και διακριτικότητα (μερικότητα, συστατικότητα). Αυτό σημαίνει ότι κάθε ζωντανόςένας οργανισμός είναι ένα βιολογικό σύστημα, ένα αναπόσπαστο σύνολο που σχηματίζεται από αυτόνομα συστατικά. Τα ίδια τα αυτόνομα στοιχεία είναι επίσης ζωντανά συστήματα, ακριβώς χαμηλότερα στην ιεραρχία. Μπορούν να υπάρχουν αυτόνομα, αλλά μέσα στο σώμα υπακούουν στους ρυθμιστικούς μηχανισμούς του και σχηματίζουν μια ολοκληρωμένη δομή.
Παραδείγματα ταυτόχρονης ακεραιότητας και διακριτικότητας μπορούν να βρεθούν σε οποιαδήποτε συστήματα διαφορετικών επιπέδων. Για παράδειγμα, η κυτταροπλασματική μεμβράνη ως ενσωματωμένη δομή έχει υδροφοβία και λιποφιλικότητα, ρευστότητα και εκλεκτική διαπερατότητα. Αποτελείται από μακρομόρια λιποπρωτεϊνών, που παρέχουν μόνο λιποφιλικότητα και υδροφοβία, και από γλυκοπρωτεΐνες, που είναι υπεύθυνες για την επιλεκτική διαπερατότητα.
Αυτή είναι μια επίδειξη του πώς το σύνολο των διακριτών ιδιοτήτων των συστατικών ενός βιολογικού συστήματος παρέχει τις λειτουργίες μιας πιο περίπλοκης ανώτερης δομής. Ένα παράδειγμα είναι επίσης ένα αναπόσπαστο οργανίδιο, που αποτελείται από μια μεμβράνη και μια ομάδα ενζύμων, τα οποία κληρονόμησαν τις διακριτές τους ιδιότητες. Ή ένα κύτταρο που είναι ικανό να πραγματοποιήσει όλες τις λειτουργίες των συστατικών του (οργανίδια). Το ανθρώπινο σώμα ως ενιαίο βιολογικό σύστημα υπόκειται επίσης σε τέτοια εξάρτηση, καθώς επιδεικνύει κοινές ιδιότητες που είναι ιδιωτικές για διακριτά στοιχεία.
Energy Exchange
Αυτή η ιδιότητα ενός βιολογικού συστήματος είναι επίσης καθολική και μπορεί να εντοπιστεί σε κάθε ένα από τα ιεραρχικά του επίπεδα, ξεκινώντας από το μακρομόριο και τελειώνοντας με τη βιόσφαιρα. Σε κάθε συγκεκριμένο επίπεδο,έχει διάφορες εκδηλώσεις. Για παράδειγμα, στο επίπεδο των μακρομορίων και των προκυτταρικών δομών, η ανταλλαγή ενέργειας σημαίνει μια αλλαγή στη χωρική δομή και την πυκνότητα των ηλεκτρονίων υπό την επίδραση του pH, του ηλεκτρικού πεδίου ή της θερμοκρασίας. Σε επίπεδο κυττάρου, η ανταλλαγή ενέργειας θα πρέπει να θεωρείται ως μεταβολισμός, ένα σύνολο διαδικασιών κυτταρικής αναπνοής, οξείδωσης λιπών και υδατανθράκων, σύνθεση και αποθήκευση μακροεργικών ενώσεων, απομάκρυνση μεταβολικών προϊόντων έξω από το κύτταρο.
Μεταβολισμός σώματος
Το ανθρώπινο σώμα, ως βιολογικό σύστημα, ανταλλάσσει επίσης ενέργεια με τον έξω κόσμο και τον μεταμορφώνει. Για παράδειγμα, η ενέργεια των χημικών δεσμών των μορίων υδατανθράκων και λίπους χρησιμοποιείται αποτελεσματικά στα κύτταρα του σώματος για τη σύνθεση μακροεργασιών, από τα οποία είναι ευκολότερο για τα οργανίδια να εξάγουν ενέργεια για τη ζωή τους. Σε αυτήν την επίδειξη, ο μετασχηματισμός της ενέργειας και η συσσώρευσή της σε μακροεργασίες, καθώς και η υλοποίηση με υδρόλυση των φωσφορικών χημικών δεσμών του ATP.
Αυτορρύθμιση
Αυτό το χαρακτηριστικό των βιολογικών συστημάτων σημαίνει την ικανότητα αύξησης ή μείωσης της λειτουργικής του δραστηριότητας ανάλογα με την επίτευξη οποιωνδήποτε καταστάσεων. Για παράδειγμα, εάν ένα βακτηριακό κύτταρο βιώσει την πείνα, τότε είτε κινείται προς μια πηγή τροφής είτε σχηματίζει ένα σπόριο (μια μορφή που θα του επιτρέψει να διατηρήσει τη ζωτική του δραστηριότητα μέχρι να βελτιωθούν οι συνθήκες ζωής). Εν ολίγοις, το σώμα ως βιολογικό σύστημα έχει ένα πολύπλοκο πολυεπίπεδο σύστημα ρύθμισης των λειτουργιών του. Αυτή είναιαποτελείται από:
- προκυτταρικό (ρύθμιση των λειτουργιών μεμονωμένων κυτταρικών οργανιδίων, για παράδειγμα, ριβοσωμάτων, πυρήνων, λυσοσωμάτων, μιτοχονδρίων);
- κυτταρικό (ρύθμιση των λειτουργιών των κυττάρων ανάλογα με εξωτερικούς και εσωτερικούς παράγοντες);
- ρύθμιση ιστού (έλεγχος του ρυθμού ανάπτυξης και αναπαραγωγής των κυττάρων των ιστών υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων),
- ρύθμιση οργάνων (σχηματισμός μηχανισμών ενεργοποίησης και αναστολής των λειτουργιών μεμονωμένων οργάνων),
- συστημική (νευρική ή χυμική ρύθμιση λειτουργιών από ανώτερα όργανα).
Το ανθρώπινο σώμα ως αυτορυθμιζόμενο βιολογικό σύστημα έχει δύο κύριους ρυθμιστικούς μηχανισμούς. Αυτός είναι ένας εξελικτικός παλαιότερος χυμικός μηχανισμός και ένας πιο σύγχρονος νευρικός. Πρόκειται για σύμπλοκα πολλαπλών επιπέδων ικανά να ρυθμίζουν τον μεταβολικό ρυθμό, τη θερμοκρασία, το pH των βιολογικών υγρών και την ομοιόσταση, την ικανότητα άμυνας ενάντια σε κινδύνους ή παροχής επιθετικότητας, συνειδητοποίησης συναισθημάτων και υψηλότερης νευρικής δραστηριότητας.
Επίπεδα χυμικής ρύθμισης
Η ρύθμιση του χυμού είναι η διαδικασία επιτάχυνσης (ή επιβράδυνσης) των βιολογικών διεργασιών σε οργανίδια, κύτταρα, ιστούς ή όργανα υπό την επίδραση χημικών ουσιών. Και ανάλογα με τη θέση του «στόχου» τους, διακρίνουν την κυτταρική, τοπική (ιστική), οργάνων και οργανισμών ρύθμιση. Ένα παράδειγμα κυτταρικής ρύθμισης είναι η επίδραση του πυρήνα στον ρυθμό βιοσύνθεσης πρωτεϊνών.
Η ρύθμιση των ιστών είναι η απελευθέρωση χημικών ουσιών (τοπικών μεσολαβητών) από το κύτταρο, με στόχοκαταστολή ή ενίσχυση των λειτουργιών των γύρω κυττάρων. Για παράδειγμα, ένας κυτταρικός πληθυσμός που βιώνει λιμοκτονία οξυγόνου απελευθερώνει παράγοντες αγγειογένεσης που προκαλούν την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων προς αυτά (εξαντλημένες περιοχές). Ένα άλλο παράδειγμα ρύθμισης των ιστών είναι η απελευθέρωση ουσιών (keylons) που μπορούν να καταστέλλουν τον ρυθμό αναπαραγωγής των κυττάρων σε ένα συγκεκριμένο μέρος.
Αυτός ο μηχανισμός, σε αντίθεση με τον προηγούμενο, είναι παράδειγμα αρνητικής ανάδρασης. Χαρακτηρίζεται ως ενεργή δράση του κυτταρικού πληθυσμού, σχεδιασμένη να καταστέλλει οποιαδήποτε διεργασία στον βιολογικό ιστό.
Υψηλότερη χυμική ρύθμιση
Το ανθρώπινο σώμα ως ένα ενιαίο αυτοαναπτυσσόμενο βιολογικό σύστημα είναι μια εξελικτική κορώνα που έχει πραγματοποιήσει την υψηλότερη χυμική ρύθμιση. Κατέστη δυνατό λόγω της ανάπτυξης ενδοκρινών αδένων ικανών να εκκρίνουν ορμονικές ουσίες. Οι ορμόνες είναι συγκεκριμένες χημικές ουσίες που εκκρίνονται από τους ενδοκρινείς αδένες απευθείας στο αίμα και δρουν σε όργανα στόχους που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση από τον τόπο της σύνθεσης.
Η υψηλότερη χυμική ρύθμιση είναι επίσης ένα ιεραρχικό σύστημα, το κύριο όργανο του οποίου είναι η υπόφυση. Οι λειτουργίες του ρυθμίζονται από μια νευρολογική δομή (τον υποθάλαμο), η οποία βρίσκεται πάνω από τις άλλες στη ρυθμιστική ιεραρχία του σώματος. Υπό την επίδραση των νευρικών ερεθισμάτων του υποθαλάμου, η υπόφυση εκκρίνει τρεις ομάδες ορμονών. Εισέρχονται στην κυκλοφορία του αίματος και μεταφέρονται από αυτό στα όργανα-στόχους.
Στις τροπικές ορμόνες της υπόφυσης, στόχος είναι ο κατώτερος ορμονικός αδένας, ο οποίος, υπό την επίδραση αυτών των ουσιών, απελευθερώνει τους μεσολαβητές του που επηρεάζουν άμεσα τις λειτουργίες των οργάνων και των ιστών.
Νευρική ρύθμιση
Η ρύθμιση των λειτουργιών του ανθρώπινου σώματος πραγματοποιείται κυρίως μέσω του νευρικού συστήματος. Ελέγχει επίσης το χυμικό σύστημα, καθιστώντας το, σαν να λέγαμε, το δικό του δομικό συστατικό, ικανό να επηρεάζει πιο ευέλικτα τις λειτουργίες του σώματος. Ταυτόχρονα, το νευρικό σύστημα είναι επίσης πολυεπίπεδο. Στους ανθρώπους, έχει την πιο περίπλοκη ανάπτυξη, αν και συνεχίζει να βελτιώνεται και να αλλάζει εξαιρετικά αργά.
Σε αυτό το στάδιο, χαρακτηρίζεται από την παρουσία λειτουργιών που είναι υπεύθυνες για την υψηλότερη νευρική δραστηριότητα: μνήμη, προσοχή, συναισθηματικότητα, νοημοσύνη. Και, ίσως, μία από τις κύριες ιδιότητες του νευρικού συστήματος είναι η ικανότητα εργασίας με αναλυτές: οπτικός, ακουστικός, οσφρητικός και άλλοι. Σας επιτρέπει να θυμάστε τα σήματα τους, να τα αναπαράγετε στη μνήμη και να συνθέσετε νέες πληροφορίες με βάση αυτά, δημιουργώντας επίσης αισθητηριακή εμπειρία στο επίπεδο του μεταιχμιακού συστήματος.
Επίπεδα νευρικής ρύθμισης
Το ανθρώπινο σώμα ως ενιαίο βιολογικό σύστημα έχει πολλά επίπεδα νευρικής ρύθμισης. Είναι πιο βολικό να τα εξετάσετε σύμφωνα με το σχήμα διαβάθμισης από τα χαμηλότερα επίπεδα προς τα υψηλότερα. Κάτω από τα υπόλοιπα βρίσκεται το αυτόνομο (συμπαθητικό και παρασυμπαθητικό) νευρικό σύστημα, το οποίο ρυθμίζει τις λειτουργίες του ανεξάρτητα από τα ανώτερα κέντρα νευρικής δραστηριότητας.
Λειτουργεί λόγω του πυρήνα του πνευμονογαστρικού νεύρου και του μυελού των επινεφριδίων. Αξίζει να σημειωθεί ότι το χαμηλότερο επίπεδο νευρικής ρύθμισης βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο χυμικό σύστημα. Αυτό καταδεικνύει και πάλι την ταυτόχρονη διακριτικότητα και ακεραιότητα του οργανισμού ως βιολογικού συστήματος. Αυστηρά μιλώντας, το νευρικό σύστημα μεταδίδει τα σήματα του υπό την επίδραση της ακετυλοχολίνης και του ηλεκτρικού ρεύματος. Δηλαδή, αποτελείται από το ήμισυ του χυμικού συστήματος μετάδοσης πληροφοριών, το οποίο παρατηρείται στις συνάψεις.
Υψηλότερη νευρική δραστηριότητα
Πάνω από το αυτόνομο νευρικό σύστημα βρίσκεται το σωματικό σύστημα, το οποίο αποτελείται από τον νωτιαίο μυελό, τα νεύρα, το εγκεφαλικό στέλεχος, τη λευκή και φαιά ουσία του εγκεφάλου, τα βασικά του γάγγλια, το μεταιχμιακό σύστημα και άλλες σημαντικές δομές. Είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για την υψηλότερη νευρική δραστηριότητα, την εργασία με αναλυτές των αισθητηρίων οργάνων, τη συστηματοποίηση των πληροφοριών στον φλοιό, τη σύνθεσή του και την ανάπτυξη της επικοινωνίας ομιλίας. Σε τελική ανάλυση, αυτό το σύμπλεγμα βιολογικών δομών του σώματος είναι υπεύθυνο για την πιθανή κοινωνικοποίηση ενός ατόμου και την επίτευξη του τρέχοντος επιπέδου ανάπτυξής του. Αλλά χωρίς δομές χαμηλού επιπέδου, η εμφάνισή τους θα ήταν αδύνατη, καθώς και η ύπαρξη ενός ατόμου έξω από το συνηθισμένο βιότοπο.
