Строения тела человека: Строение тела человека. Видеоурок. Окружающий мир 2 Класс

10 ошибок в строении человеческого тела, которые создают нам немало проблем

Человек устроен очень разумно. Но эволюция не создает совершенство, а только производит функции, считает антрополог из Принстонского университета Алан Манн. На фоне огромного количества слаженно работающих органов в нашем теле есть и недоработки. Впрочем, большинство из них связаны с непростым процессом эволюции.

1. Мы не можем дышать и глотать одновременно

Пища, которую мы глотаем, и воздух, который мы вдыхаем, проходят в наш организм через один и тот же путь. Трахея и пищевод пересекаются. Чтобы избежать попадания еды в трахею, специальный орган — надгортанник — рефлекторно закрывает отверстие гортани, когда вы глотаете. Но иногда он работает недостаточно быстро. Если вы разговариваете и смеетесь во время еды, пища может соскользнуть и попасть в дыхательные пути. Порой это приводит к летальному исходу.

Кстати, младенцы могут глотать и дышать одновременно, но со временем теряют эту удивительную способность.

• Как было бы лучше? Взять, например, китов. Их гортань находится в дыхательном отверстии на самом верху головы. Если мы переместим гортань в нос, то сможем иметь две независимые трубки. Ложка дегтя: мы разучимся говорить.

2. У нас только один ряд зубов, и даже при этом есть несколько лишних

У вас есть только один набор зубов, который должен прослужить вам всю жизнь. Но, по статистике, мало кто может сохранить его в полном составе аж до старости. А ведь зубы не обновляются.

Более того, зубы мудрости вообще бесполезны. Они были нужны нашим предкам с их более длинной челюстной костью и без проблем помещались во рту. Сейчас эти зубы никак не помогают нам в процессе разжевывания пищи — они такой же рудимент, как и копчик.

• Как было бы лучше? В зависимости от вида у акулы в пасти могут находиться от 4 до 28 рядов зубов, и потеря нескольких из них совсем не критична. Но, чтобы разместить больше зубов, рот человека тоже должен быть больше.

3. Сетчатка в наших глазах расположена наизнанку

Клетки фоторецепторов в сетчатке глаза похожи на микрофоны, повернутые назад. Такое размещение заставляет свет проходить по всей длине каждой клетки, а также через кровь и ткани, чтобы достичь хрусталика.

В силу несовершенства такой конструкции сетчатка склонна к отслоению от поддерживающих ее тканей — это одна из главных причин слепоты. По этой же причине у нас есть слепое пятно — область, нечувствительная к свету.

• Как было бы лучше? У многих представителей животного мира структура глаза устроена иначе. К примеру, в сетчатке кальмаров и осьминогов фоторецепторные клетки повернуты к источнику света, что делает устройство их глаз куда «логичнее», чем у человека. Так что стоит взять с них пример — просто перевернуть сетчатку.

4. Незащищенный живот

Весь организм, даже лицо и кисти, способны выдерживать большие нагрузки и противостоять серьезным ударам. К примеру, мозг защищен прочным черепом. И только брюшная полость, наполненная жизненно важными органами, прикрыта лишь тонким слоем мышц. Поэтому человеку достаточно неудачно упасть, чтобы повредить внутренние органы.

• Как было бы лучше? Наше тело можно сравнить с замком, который окружен толстыми стенами, но посередине есть мост, прикрытый забором из досок. Для предотвращения грыж и улучшения защиты органов брюшной полости неплохо было бы увеличить количество ребер.

5. Наш позвоночник не должен быть прямым

Все, что люди носят выше поясницы, создает давление на позвоночник, в результате чего тот искривляется и создается дополнительная нагрузка на все внутренние органы. Отсюда — хроническая усталость и боли в спине. Даже при активном образе жизни позвоночник со временем «изнашивается» от нагрузок.

Чтобы держать тело и голову в прямом положении, позвоночник должен быть не прямым, а изогнутым вперед, то есть иметь ярко выраженную S-образную форму. Но проблема в том, что есть очень много побочных эффектов от таких искривлений, например повышенное давление на внутренние органы и сосуды, их сдавливание и смещение.

• Как было бы лучше? Брюс Латимер из Университета Кейза в Кливленде считает, что идеальный позвоночник у собак: от крестца и до шеи идет одна сплошная дуга. Есть только одна загвоздка: чтобы держать вес головы и не заваливаться вперед, нам пришлось бы снова встать на четвереньки.

6. А ноги устроены слишком сложно

В человеческой ноге целых 26 костей (30, если считать от бедра). Это нужно было нашим предкам, которые передвигались по деревьям. Человек стал ходить по земле, но в ногах при этом остались подвижные части и связки, которые практически не участвуют в процессе ходьбы. Вследствие этого мы имеем такие неприятности, как растяжения, вывихи и переломы.

• Как было бы лучше? Более удобно и «эффективно» устроена нога у страуса: лодыжки и кости голени у него соединены, пальца только два, и те тоже участвуют в процессе передвижения. Также можно повернуть назад коленную чашечку, ведь она очень часто страдает при падениях или ударах.

7. У нас недостаточно хорошо развита регенерация

При потере человеком первой фаланги кончика пальца до определенного уровня недостающая часть восстановится в течение 3 месяцев. Изначально считалось, что это возможно только у детей, но ученый Р. Б. Боргенс доказал, что это явление наблюдается и у взрослых. Однако отрастить целый орган или конечность мы не можем вследствие повышения сложности наших организмов.

• Как было бы лучше? Регенерировать поврежденные конечности лучше всего могут тритоны. Они способны восстанавливать хрусталик глаза, конечности, хвост и даже часть нижней челюсти с новыми зубами. Нам бы такая способность точно не помешала.

8. Ученые все еще до конца не определились, зачем нам аппендикс

Многих вопрос «А зачем человеку нужен аппендикс?» ставит в замешательство. И в то же время от 5 до 10 % людей сталкивались с воспалением аппендикса — аппендицитом, когда нужно срочное хирургическое вмешательство.

Чарльз Дарвин считал аппендикс рудиментом, доставшимся нам по наследству от предков. У них он использовался для определенных процессов, способствующих усваиванию пищи.

• Как было бы лучше? На первый взгляд кажется, что человеку лучше было бы рождаться и вовсе без аппендикса. Но он является иммунным и защитным органом (пусть и не самым очевидным) и доказывает, что лишних «запчастей» в человеческом организме не бывает.

9. Женщинам действительно тяжело рожать

Роды во все времена были болезненным, а когда-то и опасным процессом. Дело в том, что у женщин довольно узкий родовой канал. Помимо неприятных ощущений это повышает риск родовых травм. Такая особенность строения женского родового канала сформировалась из-за быстрого эволюционного развития человека.

• Как было бы лучше? Брюс Латимер уверен, что через 10 тысяч или даже через тысячу лет ни одна женщина в развитом мире не станет рожать естественным образом. В клинике будут соединять сперматозоид и яйцеклетку, а потом родители будут просто приходить и забирать ребенка.

10. При делении клеток возникают ошибки

Профессор Брайан Сайкс считает, что Y-хромосомы, которые определяют мужской пол, через 125 тыс. лет исчезнут. Дело в том, что, в отличие от других хромосом, они не могут себя восстанавливать. «В каждом новом поколении 1 % мужчин будет иметь мутацию, которая сократит его способность к оплодотворению на 10 %», — считает ученый.

Стоит иметь в виду тот факт, что с ростом потребления алкоголя, загрязнения окружающей среды и постоянным стрессом исчезновение Y-хромосом может ускориться.

Как было бы лучше? Спасать мужчин. Очень надеемся, что развитие науки не допустит такого печального хода событий. Задача по спасению Y-хромосомы должна стать приоритетной для ученых.

Исследователи добавляют к этому списку многофункциональность гениталий, неспособность к биосинтезу витамина С и даже то, что жизненно важные репродуктивные органы мужчины находятся снаружи и потому весьма уязвимы.

Бонус: вот так, по мнению ученых, должен выглядеть человек будущего

Как видим, этот человек выглядит весьма необычно, но именно такая комплекция, как считают ученые-геронтологи, помогла бы ему избежать многих проблем со здоровьем. Однако каждое изменение имеет свои побочные эффекты: к примеру, лишние ребра лишат нас гибкости и подвижности, а соединение костей в ногах сделает невозможной игру в футбол.

Как вы считаете, человек будущего сможет выглядеть так, как это представляют ученые? И если бы можно было что-то изменить в структуре собственного тела, что бы вы хотели исправить?

The Scientist (США): новые открытия в анатомии человека | Наука | ИноСМИ

В XVI веке, когда изучение анатомии человека находилось еще в зачаточном состоянии, в анатомических театрах собирались любопытствующие зрители, чтобы понаблюдать за публичным вскрытием трупов. За прошедшие столетия ученые выяснили точное расположение внутренних органов, костей, мышц, нервных волокон и многих других частей человеческого тела. И теперь оно, вроде бы, не обладает той таинственностью, которая привлекала к нему множество любопытных глаз во время вскрытия.

По утверждению Пола Нойманна (Paul Neumann), профессора из Университета Далхаузи, специалиста по истории медицины и анатомической номенклатуре, новые открытия в области топографической анатомии (данная область изучает телесные структуры на макроуровне) — вещь крайне редкая, а их значение зачастую преувеличивают. «Я полагаю, что в наше время крупные открытия в области анатомии происходят на уровне исследования тканей и клеток», — утверждает Нойманн.

Однако, вопреки этому мнению, за последнее десятилетие в анатомии были все-таки сделаны несколько открытий, которые заставили нас по-новому взглянуть на эту область медицины.

«Все эти исследования демонстрируют мощь новых технологий [микроскопии и визуализации], дающих нам более глубокое понимание предмета. И это действительно впечатляет, — утверждает Том Гиллингуотер (Tom Gillingwater), профессор анатомии Эдинбургского университета (Великобритания). — Я полагаю, что многие из этих открытий следует считать скорее началом, нежели завершением исследований человеческого организма».

Мы подобрали несколько сообщений об открытиях в области анатомии.

Лимфатическая система в головном мозге

Долгое время считалось, что лимфатическая система в мозге отсутствует. Напомним, что лимфатическая система, представляющая собой сеть лимфатических сосудов, осуществляет отток лимфы из тканей, а также очищает ткани и органы. Первые сообщения о наличии лимфатических сосудов в мозговой оболочке, покрывающей головной мозг, датируются еще XVIII веком, но к этим результатам отнеслись со скептицизмом. И лишь недавно эта точка зрения была опровергнута после появившегося в 2015 году сообщения об обнаружении лимфатических сосудов в мозговых оболочках мыши и открытия в 2012 году так называемой глимфатической системы, которая представляет собой взаимосвязанную сеть глиальных клеток, способствующих циркуляции тканевой жидкости в мозге мыши. В 2017 году благодаря нейровизуализации были получены доказательства наличия лимфатических сосудов в мозговых оболочках человека.

Пространства, заполненные жидкостью

Le Monde

31.03.2019

Spektrum.de

12.04.2019

Helsingin Sanomat

14.01.2020В 2018 году ученые сообщили, что пространство между клетками представляет собой сеть заполненных жидкостью и покрытых коллагеном образований, которую они назвали интерстицием. Исследователи предположили, что данный вывод, который был получен в результате тщательного изучения тканей желчных протоков, мочевого пузыря, пищеварительного тракта и кожи пациентов, может помочь ученым лучше понять, каким образом в организме распространяются опухоли. Ученые также назвали интерстиций новым органом человеческого тела, правда, многие исследователи эту точку зрения отклонили. «Большинству биологов не хотелось использовать термин „орган» по отношению к микроскопическим неровным межтканевым пространствам, заполненным жидкостью», — заявил в прошлом году журналу «Сайентист» патологоанатом Анирбан Майтра (Anirban Maitra) из Онкологического центра им. М. Д. Андерсона при Техасском университете.

Брыжейка: это орган?

До недавнего времени среди ученых преобладала точка зрения, что брыжейка, большой веерообразный лист ткани, прикрепляющий полые органы брюшной полости к задней стенке живота, состоит из множества частей. В 2016 году, после изучения брыжейки не только трупов, но и пациентов, перенесших операции, группа ученых пришла к выводу, что брыжейка, по сути, является единым целым. Подобное описание встречалось и раньше: так, в одном из первых изображений внутреннего строения человеческого организма Леонардо да Винчи изобразил брыжейку именно как нечто непрерывное. Но в статье 2016 года ученые утверждали, что ее непрерывность должна квалифицировать брыжейку как отдельный, самостоятельный орган. Однако, как и в случае с интерстицием, остальные эксперты возражали против подобной трактовки. В обоих случаях (т.е. в случае интерстиция и брыжейки — прим. перев.), полагает Нойманн, «по всей видимости, мы наблюдали неверное понимание того, что означает термин „орган»».

Сеть кровеносных сосудов в кости

В январе 2019 года ученые описали неизвестную ранее сеть капилляров, которые проходят через кости мышей. В учебниках описываются крупные вены и артерии, выступающие на концах костей, но эта недавно описанная сеть каналов ускоряет проникновение в систему кровообращения клеток крови, образующихся в костном мозге. Группа ученых также изучила кости человека с помощью различных методов (фотографирование пациентов, перенесших хирургическое вмешательство, проведение МРТ-сканирования здоровой ноги, исследование извлеченных образцов под микроскопом) и обнаружила похожую, хотя и менее обширную, систему капилляров.

Рептилоподобные мышцы у человеческого плода

В октябре прошлого года ученые сообщили, что некоторые мышцы, обычно встречающиеся у рептилий и других животных, но не у взрослого человека, все-таки присутствуют в конечностях человеческих эмбрионов. С помощью методов иммуноокрашивания, очистки тканей и микроскопических исследований, ученые создали трехмерные изображения высокого разрешения для мышц верхних и нижних конечностей, присутствующих в образцах тканей сохраненных эмбрионов и плодов возрастом от 8 до 14 недель. Авторы исследования предполагают, что эти мышечные структуры, которые исчезают еще до рождения человека, могут представлять собой анатомические рудименты эволюционных предков человека, которые исчезли на ранних стадиях развития. Однако ученые исследовали только тринадцать изображений, поэтому эксперты предупреждают, что данный вывод следует считать предварительным и его необходимо повторить в более крупной выборке.

Фабелла возвращается

Фабелла — это крошечная косточка, расположенная в сухожилиях за коленом. Согласно исследованию, опубликованному весной прошлого года, она становится все более распространенной у людей. Изучив данные 58 исследований о распространенности фабеллы, проведенных в 27 разных странах, ученые сообщили следующее: в 2018 году вероятность появления этой маленькой косточки у современного человека примерно в 3,5 раза выше, чем у людей, живших в 1918 году. В чем причина такого явления? Этот вопрос остается открытым. Но авторы исследования предполагают, что одно из объяснений кроется в изменении мышечной массы и длины кости, обусловленные повышением качества питания во многих частях современного мира.

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.

Климат и строение тела человека

21.10.2005 15:00

На связь между строением тела человека и климатическими факторами обратили внимание ещё в прошлом веке. Отмечено, что определённое влияние на морфологию оказывает величина атмосферного давления, повышение температуры воздуха и влажность.

Морфологические признаки человека во многом обусловлены внешней средой. Цвет кожи, волос, форма губ и лица, длина тела связаны с внешней средой и изменяются под воздействием ландшафтно-климатических условий. В антропологической литературе имеются данные, свидетельствующие о влиянии не только температуры и влажности, но и гравитационных и электромагнитных сил.

Считается, что тёмный цвет кожи является ответной реакцией организма на интенсивное и длительное воздействие ультрафиолетовых лучей. Пигментация кожи постепенно снижается у людей по мере перемещения в высокие широты. Жёлтый цвет кожи вызван длительным воздействием сухого климата степей и пустынь.

В определённой мере размеры тела человека обусловлены климатом, малые размеры тела, или астенический тип сложения, с небольшим подкожным жировым слоем характеры для населения Африки, Южной Америки и Юго-Восточной Азии. В областях прохладного или холодного климата человек обладает большей массой. Для жителей гор, живущих в разреженной атмосфере, характерен увеличенный объём грудной клетки.

Естественно, что имеются и некоторые отклонения от этих правил, которые, как оказалось, вполне объяснимы. Существующая широкая гамма природных условий в тропическом климате (пустыни, саванны, леса) обуславливает различия в морфологических признаках людей. Наиболее высокорослое население обитает в саваннах, где очень высокая теплоотдача, а самые маленькие люди живут в джунглях.

В тесной связи с климатическими особенностями формировались в процессе эволюции не только внешние признаки людей, но и их глубинные механизмы, обеспечивающие, в частности, процессы метаболизма. Обменные реакции более интенсивно протекает у людей с хорошо развитой мускулатурой.

Обитатели тропиков обладают малой мышечной силой и в отличие от жителей умеренного климата потребляют в основном растительную пищу. Это обусловлено высокой солнечной активностью и содержанием влаги в атмосфере. Негроиды обладают пониженной температурой тела и более интенсивным потоотделением, чем европеоиды.

Недавно появились данные, показывающие, что гены, контролирующие группы крови и разновидность белков, имеют закономерную географическую направленность, а следовательно, зависят от климата. Поэтому в процессе миграции в организме человека могут происходить глубокие изменения. Например, у белого населения Южной Африки в результате длительного обитания в жарком климате возникли приспособительные реакции к высоким температурам. Но тем не менее между коренным населением и переселенцами наблюдаются глубокие различия не только в морфологических признаках, но и

в составе крови и функциях ряда органов. Известно, что высокий уровень гамма-глобулина крови типичен для негроидов. Это связывают с их высокой инфицированностью плазмодием малярии в прошлом. Различия в компонентах белка в крови коренных жителей Африки и белого населения наблюдаются на протяжении долгого времени почти без изменений. Надо отметить, что эти генетически обусловленные признаки сохраняются при длительном проживании негров и вне Африки. Например, у негров США содержание гамма-глобулина в крови на 25-30% выше, чем у белого населения. Высокий уровень гамма-глобулина характерен и для коренных жителей тропического пояса Земли – индейцев Америки, индусов, аборигенов северной части Австралии и Океании.

У коренного населения Африки значительно выше концентрация натрия в крови, в то время как у европейцев наблюдается повышенное содержание калия. Это связано с особенностями питания и водно-солевого режима, вызванного различием климатических и геохимических особенностей.

Многими исследователями приводятся любопытные данные о географической изменчивости содержания в крови холестерина. Установлена определённая связь между содержанием холестерина, характером питания и местом обитания людей.

Человек постоянно испытывает воздействие разнообразных факторов внешней среды – тепловых, шумовых, световых, радиационных. Выявление чётких причинно-следственных связей в прошлом и настоящем необходимо для правильного представления эволюции человека. Задача современной климатоэкологии – выяснение связи жизнедеятельности древнего человека с соответствующими ландшафтно-климатическими условиями, а в более широком плане – изучение взаимного влияния климата и живых организмов.

В заключении необходимо отметить, что материалы для написания данной заметки взяты из книги Н. А. Ясаманова «Занимательная климатология».

Ведущий климатолог
Э.А. Мендельсон

---

Строение тела человека. 2-й класс

Цель урока: ввести понятия «внешнее» и «внутреннее» строение человека, дать общее представление о строении тела человека и первоначальные представления о работе внутренних органов.

ХОД УРОКА

1. Оргмомент

2. Повторение пройденного и введение в новую тему

В первой части учебника мы часто говорили о живой и неживой природе, о связях между ними, о явлениях природы, рассматривали сезонные изменения. Давайте вспомним, что относится к живой и неживой природе. (Слайд 2)
А теперь вспомним отличия живой и неживой природы. (Слайд 3)

Изучая живую природу, мы подробно говорили о растениях, животных. Мы знаем, что все живое делится на группы:

• Птицы (тело покрыто перьями, имеют крылья),
• Насекомые (шесть ног, тело покрыто хитиновым покровом),
• Рыбы (тело покрыто чешуей, плавники, жабры),
• Звери (тело покрыто шерстью, кормят детенышей),
• Пресмыкающиеся (тело покрыто чешуей, нет ног),
• Земноводные. (Слайд 4)

3. Строение тела человека

Человек – это часть живой природы. К какой группе живой природы ближе всего он относится? Чем он (человек) отличается от представителей этой группы? (Мыслит). (Слайд 6)

Давайте рассмотрим строение тела человека на примере скелета. Скелет – это опора человека. О опорно-двигательной системе человека мы поговорим попозже. (Слайды 7,8)

Физкультминутка.

Я вам буду показывать упражнения, а вы будете называть части тела, которые мы приводим в движение.

4. Внутренне строение

Мы рассмотрели внешнее строение человека, а теперь перейдем к внутреннему. Одни органы снабжают организм информацией об окружающем мире, другие – энергией, питательными веществами, кислородом, третьи – защищают от вредных веществ, бактерий и вирусов, четвертые – выводят из организма ненужные вещества.

В здоровом организме все органы действуют слаженно. Согласует эту работу головной мозг. Он находится внутри черепа, который защищает его от внешних воздействий. В него стекается вся информация от всех органов чувств. Мозг узнает, что мы видим, слышим, чувствуем. Мозг принимает информацию, обрабатывает ее, и принимает решение. Все это происходит за доли секунды. Образно мозг разделен на разные участки, каждый из которых отвечает за свою область деятельности (лобовая часть – мыслительная деятельность, височные – слуховая, затылочная – зрение, теменная – движение и ощущения). Мозг – командный пункт, который управляет всем организмом. Повреждение одного из участков головного мозга ведет к сбою работы всего организма. (Слайд 10)

Следующий внутренний орган – легкие. Они располагаются в грудной клетке. Легкие отвечают за дыхание. Без воздуха человек может прожить всего несколько минут. Мы вдыхаем воздух, а в легких из него извлекается кислород, необходимый организму, который потом кровь разносит по всему организму человека. Легкие похожи на две губки розового цвета. Розовые они потому, что обильно снабжены мельчайшими кровеносными сосудами. У взрослого человека легкие вмещают до четырех литров воздуха. (Слайд 11)

Чтобы узнать, какой орган отвечает за то, чтобы кровь разнесла кислород во все клетки человеческого организма, мы познакомимся со следующим внутренним органом – сердцем.

Сердце – это мускульный мешок размером с кулак. Давайте сожмем и разожмем кулак. Долго ли мы сможем так делать? Наверное, нет. А сердце работает без отдыха и перерыва круглые сутки и многие годы. Оно похоже на насос, который гонит кровь ко всем уголкам человеческого тела, разнося не только кислород, но и питательные вещества, которые мы получаем из пищи. (Слайд 12)

Следующий внутренний орган организма человека – желудок. Его еще называют «внутренней кухней».

Желудок – главное отделение пищеварительной системы. Пища, попавшая в желудок, остается там на 4-5 часов и переваривается. Желудок трудится медленно, но основательно. Его стенки сжимаются, пищевая масса пропитывается выделяемым желудком желудочным соком. Если торопиться при еде, то в желудок попадают большие куски плохопережеванной пищи, что может привести к желудочным заболеваниям. (Слайд 13)

Из желудка пища попадает в кишечник. В желудке пища переваривается лишь наполовину, далее в длинном и извилистом коридоре кишечника из нее извлекаются питательные вещества, которые кровь разносит по всем клеткам организма. Стенки кишечника медленно сокращаются, выделяемые им особые вещества – ферменты – расщепляют остатки пищи.

Помощником для переваривания пищи является печень. Печень вырабатывает желчь, которая поступает в кишечник и помогает переваривать пищу. Так же в печени нейтрализуются все вредные для организма вещества. Кровь обязательно проходит через печень, очищаясь при этом.
(Слайд 14)

А теперь давайте познакомимся с последним органом, относящимся к выделительной  системе – почками.

Почки – парный орган, расположенный симметрично слева и справа от позвоночника. Они похожи на две фасолины или два боба. Почки отвечают за регулирование количества воды и солей в организме. Помимо этого, почки удаляют попадающие в наш организм извне и скапливающиеся в нем после переработки пищи вредные вещества. Лишнюю воду, соли и вредные вещества они самостоятельно выводят из организма в виде мочи. (Слайд 15)

5. Итог урока

Повторение изложенного материала, ответы на вопросы по теме «Строение тела человека», зарисовывание схемы в тетради, для закрепления пройденной темы – кроссворд «Строение человека». Выставление оценок.

6. Домашнее задание: тесты стр. 146-149, тест № 37. (Слайды 16, 17,18)

1.3: Структурная организация человеческого тела

К концу раздела вы сможете:

• Опишите структуру человеческого тела с точки зрения шести уровней организации
• Перечислите одиннадцать систем органов человеческого тела и укажите по крайней мере один орган и одну основную функцию каждого из

Прежде чем вы начнете изучать различные структуры и функции человеческого тела, полезно рассмотреть его базовую архитектуру; то есть, как его самые маленькие части собираются в более крупные конструкции.Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения фундаментальных уровней организации, которые усложняются: атомы, молекулы, органеллы, клетки, ткани, органы, системы органов и организмы (рисунок \ (\ PageIndex {1} \) ).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Уровни структурной организации человеческого тела. Организацию тела часто обсуждают с точки зрения шести различных уровней возрастающей сложности, от мельчайших химических строительных блоков до уникального человеческого организма.

Уровни организации

Чтобы изучить самый маленький уровень организации, ученые рассматривают простейшие строительные блоки материи: атомы и молекулы. На химическом уровне эти два строительных блока рассматриваются как атомы, связывающиеся с образованием молекул с трехмерной структурой. Вся материя во Вселенной состоит из одного или нескольких уникальных чистых веществ, называемых элементами, знакомыми примерами которых являются водород, кислород, углерод, азот, кальций и железо.Самая маленькая единица любого из этих чистых веществ (элементов) — атом. Атомы состоят из субатомных частиц, таких как протон, электрон и нейтрон. Два или более атома объединяются в молекулу, такую ​​как молекулы воды, белков и сахаров, которые содержатся в живых существах. Молекулы — это химические строительные блоки всех структур тела.

Клеточный уровень рассматривается, когда различные молекулы объединяются, чтобы сформировать жидкость и органеллы клетки тела. Клетка — самая маленькая независимо функционирующая единица живого организма.Даже бактерии, которые являются чрезвычайно маленькими, независимо живущими организмами, имеют клеточную структуру. Каждая бактерия представляет собой отдельную клетку. Все живые структуры анатомии человека содержат клетки, и почти все функции физиологии человека выполняются в клетках или инициируются клетками. Клетка человека, такая как клетка гладкой мускулатуры, обычно состоит из гибких мембран, которые окружают цитоплазму , клеточную жидкость на водной основе вместе с множеством крошечных функциональных единиц, называемых органеллами .

Уровень ткани может быть изучен, когда сообщество подобных клеток формирует ткань тела. Ткань представляет собой группу из множества похожих клеток (хотя иногда состоящих из нескольких связанных типов), которые работают вместе для выполнения определенной функции. Например, когда многие гладкомышечные клетки объединяются как структурно, так и функционально, эти клетки вместе образуют слой гладкой мышечной ткани.

Орган — это анатомически отличная структура тела, состоящая из двух или более типов тканей, которая образует орган уровня организации .Каждый орган выполняет одну или несколько определенных физиологических функций. Мочевой пузырь человека, состоящий из гладкой мышечной ткани, переходной эпителиальной ткани и нескольких типов соединительной ткани, выполняет функцию хранения мочи, вырабатываемой почками.

Уровень системы органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения основных функций или удовлетворения физиологических потребностей организма. В приведенном выше примере органа и почки, и мочевой пузырь являются органами мочевыделительной системы.Почки производят мочу, которая по мочеточникам перемещается в мочевой пузырь. Затем моча может покинуть мочевой пузырь и тело через уретру. Эти четыре органа работают вместе, чтобы избавить тело от жидких отходов.

Эта книга охватывает одиннадцать различных систем органов человеческого тела (Рисунок \ (\ PageIndex {2} \) и Рисунок \ (\ PageIndex {3} \)). Отнесение органов к системам органов может быть неточным, поскольку органы, которые «принадлежат» одной системе, могут также выполнять функции, являющиеся неотъемлемой частью другой системы. Фактически, большинство органов участвуют более чем в одной системе.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Системы органов человеческого тела. Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов. Системы органов человеческого тела, показанные на изображении выше, включают покровную систему, скелетную систему, мышечную систему, нервную систему, эндокринную систему и сердечно-сосудистую систему. Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Системы органов человеческого тела (продолжение). Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов. Системы органов человеческого тела, показанные на изображении выше, включают лимфатическую систему, дыхательную систему, пищеварительную систему, мочевыделительную систему и репродуктивную систему.

Одиннадцать различных систем органов человеческого тела, рассмотренных в этой книге, представленных на рисунках \ (\ PageIndex {2} \) и \ (\ PageIndex {3} \), включают:

• Покровная система защищает внутренние структуры тела и является местом расположения многих сенсорных рецепторов. Некоторые органы этой системы включают кожу, волосы и ногти.
• Скелетная система поддерживает тело и позволяет двигаться (с помощью мышечной системы). Кости — главные органы этой системы.
• Мышечная система позволяет двигаться (с помощью скелетной системы), а также помогает поддерживать температуру тела. Скелетные мышцы — главные органы этой системы, которые связаны с костями сухожилиями.
• Нервная система обнаруживает и обрабатывает сенсорную информацию и активирует реакции организма. Основными органами, выполняющими эти функции, являются головной, спинной мозг и периферические нервы.
• Эндокринная система отвечает за секрецию гормонов, регулирующих процессы в организме.Некоторые основные органы эндокринной системы включают гипофиз, щитовидную железу, поджелудочную железу, надпочечники, семенники и яичники.
• Сердечно-сосудистая система доставляет кислород и питательные вещества к тканям, одновременно удаляя отходы и помогает выравнивать температуру в организме. Это достигается сердцем и кровеносными сосудами.
• Лимфатическая система возвращает жидкости обратно в кровь и защищает организм от патогенов. Основные структуры и органы этой системы включают вилочковую железу, лимфатические узлы, селезенку и лимфатические сосуды.
• Дыхательная система доставляет кислород в кровь и удаляет углекислый газ из организма. Полость носа, трахея и легкие работают вместе, чтобы выполнять эти функции.
• Пищеварительная система обрабатывает пищу для использования организмом и удаляет отходы из непереваренной пищи. Некоторые органы пищеварительной системы включают желудок, печень, желчный пузырь, толстую и тонкую кишку.
• Мочевыделительная система контролирует водный баланс в организме, удаляет отходы из крови и выводит их.Почки и мочевой пузырь — главные органы этой системы.
• Репродуктивная система производит половые гормоны и гаметы. Мужская репродуктивная система также обеспечивает доставку гамет женщинам, в то время как женская репродуктивная система поддерживает эмбрион / плод до рождения и производит молоко для младенца. Органы мужской репродуктивной системы включают придатки яичка и яички. Органы женской репродуктивной системы включают молочные железы, яичники и матку.

Хотя выше были перечислены только некоторые функции и основные органы каждой системы, каждая из этих систем органов будет рассмотрена более подробно в следующих главах этой книги.

Уровень организма , когда многие системы органов работают вместе, чтобы выполнять функции независимого организма, является высшим уровнем организации в изучении анатомии человека. Организм — это живое существо, имеющее клеточную структуру и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни.В многоклеточных организмах, включая человека, все клетки, ткани, органы и системы органов тела работают вместе, чтобы поддерживать жизнь и здоровье организма.

Обзор концепции

Жизненные процессы человеческого тела поддерживаются на нескольких уровнях структурной организации. К ним относятся химический, клеточный, тканевый, орган, система органов и уровень организма. Более высокие уровни организации строятся из более низких уровней. Таким образом, молекулы объединяются, чтобы сформировать клетки, клетки объединяются, чтобы сформировать ткани, ткани объединяются, чтобы сформировать органы, органы объединяются, чтобы сформировать системы органов, а системы органов объединяются, чтобы сформировать организмы.

Вопросы для обзора

Q. Наименьшая независимо функционирующая единица организма — это a (n) ________.

A. ячейка

B. молекула

C. Орган

D. ткань

Ответ

Ответ: A

В. Набор тканей, выполняющих определенную функцию, ________.

A. Орган

Б. Органелла

C. организм

Д.система органов

Ответ

Ответ: A

В. Система тела, отвечающая за структурную поддержку и движение, — это ________.

A. Сердечно-сосудистая система

Б. Эндокринная система

C. мышечная система

D. Костная система

Ответ

Ответ: D

Вопросы критического мышления

Q.Назовите шесть уровней организации человеческого тела.

Ответ

А. Химическая, клеточная, тканевая, орган, система органов, организм.

В. Женские яичники и мужские семенники являются частью какой системы организма? Могут ли эти органы быть членами более чем одной системы органов? Почему или почему нет?

Ответ

A. Женские яичники и мужские семенники являются частями репродуктивной системы.Но они также секретируют гормоны, как и эндокринная система, поэтому яичники и семенники функционируют как в эндокринной, так и в репродуктивной системах.

Глоссарий

сердечно-сосудистая система

Система органов, которая доставляет кислород и питательные вещества к тканям, а также удаляет отходы и помогает выравнивать температуру в организме

ячейка

наименьшая самостоятельно функционирующая единица из всех организмов; у животных клетка содержит цитоплазму, состоящую из жидкости и органелл

клеточный уровень

различные молекулы объединяются, чтобы сформировать жидкость и органеллы клетки тела

химический уровень

атомов связываются, образуя молекулы с трехмерной структурой

цитоплазма

клеточная жидкость на водной основе

пищеварительная система

Система органов, которая обрабатывает пищу для использования в организме и удаляет отходы из непереваренной пищи

эндокринная система

Система органов, отвечающая за секрецию гормонов, регулирующих процессы в организме

покровная система

Система органов, которая охватывает внутренние структуры тела и является местом расположения многих сенсорных рецепторов

лимфатическая система

Система органов, возвращающая жидкости обратно в кровь и защищающая организм от патогенов

мышечная система

Система органов, обеспечивающая движение и поддерживающая температуру тела

нервная система

Система органов, которая обнаруживает и обрабатывает сенсорную информацию и активирует реакции организма

орган

Функционально отличная структура, состоящая из двух или более типов тканей

уровень органов

Две или более разных тканей объединяются, образуя орган

уровень системы органов

Группа органов, которые работают вместе для выполнения определенной функции

органеллы

множество крошечных функциональных единиц в ячейке

организм

живое существо, имеющее клеточную структуру и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни

репродуктивная система

Система органов, вырабатывающая половые гормоны и гаметы

дыхательная система

Система органов, доставляющая кислород в кровь и выводящая из организма углекислый газ

костная система

Система органов, поддерживающая тело и обеспечивающая движение

ткань

Группа подобных или тесно связанных клеток, которые действуют вместе для выполнения определенной функции

уровень ткани

Сообщество подобных клеток, образующих ткань тела

мочевыводящая система

Система органов, которая контролирует водный баланс в организме, удаляет отходы из крови и выводит их

Авторы и авторство

Структурная организация человеческого тела — анатомия и физиология

OpenStaxCollege

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите структуру человеческого тела с точки зрения шести уровней организации
• Перечислите одиннадцать систем органов человеческого тела и укажите по крайней мере один орган и одну основную функцию каждого из

Прежде чем вы начнете изучать различные структуры и функции человеческого тела, полезно рассмотреть его базовую архитектуру; то есть, как его самые маленькие части собираются в более крупные конструкции. Структуры тела удобно рассматривать с точки зрения фундаментальных уровней организации, которые усложняются: субатомные частицы, атомы, молекулы, органеллы, клетки, ткани, органы, системы органов, организмы и биосфера ([ссылка]).

Уровни структурной организации человеческого тела

Организацию тела часто обсуждают с точки зрения шести различных уровней возрастающей сложности, от мельчайших химических строительных блоков до уникального человеческого организма.

Чтобы изучить химический уровень организации, ученые рассматривают простейшие строительные блоки материи: субатомные частицы, атомы и молекулы. Вся материя во Вселенной состоит из одного или нескольких уникальных чистых веществ, называемых элементами, знакомыми примерами которых являются водород, кислород, углерод, азот, кальций и железо. Самая маленькая единица любого из этих чистых веществ (элементов) — атом. Атомы состоят из субатомных частиц, таких как протон, электрон и нейтрон.Два или более атома объединяются в молекулу, такую ​​как молекулы воды, белков и сахаров, которые содержатся в живых существах. Молекулы — это химические строительные блоки всех структур тела.

Клетка — наименьшая самостоятельно функционирующая единица живого организма. Даже бактерии, которые являются чрезвычайно маленькими, независимо живущими организмами, имеют клеточную структуру. Каждая бактерия представляет собой отдельную клетку. Все живые структуры анатомии человека содержат клетки, и почти все функции физиологии человека выполняются в клетках или инициируются клетками.

Клетка человека обычно состоит из гибких мембран, которые окружают цитоплазму, клеточную жидкость на водной основе вместе с множеством крошечных функциональных единиц, называемых органеллами. У человека, как и у всех организмов, клетки выполняют все жизненные функции. Ткань — это группа из множества похожих клеток (хотя иногда состоит из нескольких связанных типов), которые работают вместе для выполнения определенной функции. Орган — это анатомически отличная структура тела, состоящая из двух или более типов тканей. Каждый орган выполняет одну или несколько определенных физиологических функций.Система органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения основных функций или удовлетворения физиологических потребностей организма.

Эта книга охватывает одиннадцать различных систем органов человеческого тела ([ссылка] и [ссылка]). Отнесение органов к системам органов может быть неточным, поскольку органы, которые «принадлежат» одной системе, могут также выполнять функции, являющиеся неотъемлемой частью другой системы. Фактически, большинство органов участвуют более чем в одной системе.

Системы органов человеческого тела

Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов.

Системы органов человеческого тела (продолжение)

Органы, которые работают вместе, сгруппированы в системы органов.

Уровень организма — это высший уровень организации. Организм — это живое существо, имеющее клеточную структуру и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни. В многоклеточных организмах, включая человека, все клетки, ткани, органы и системы органов тела работают вместе, чтобы поддерживать жизнь и здоровье организма.

Жизненные процессы человеческого тела поддерживаются на нескольких уровнях структурной организации. К ним относятся химический, клеточный, тканевый, орган, система органов и уровень организма. Более высокие уровни организации строятся из более низких уровней. Таким образом, молекулы объединяются, чтобы сформировать клетки, клетки объединяются, чтобы сформировать ткани, ткани объединяются, чтобы сформировать органы, органы объединяются, чтобы сформировать системы органов, а системы органов объединяются, чтобы сформировать организмы.

Назовите шесть уровней организации человеческого тела.

Химический, клеточный, тканевый, орган, система органов, организм.

Частью какой системы организма являются женские яичники и мужские семенники? Могут ли эти органы быть членами более чем одной системы органов? Почему или почему нет?

Женские яичники и мужские семенники являются частями репродуктивной системы. Но они также секретируют гормоны, как и эндокринная система, поэтому яичники и семенники функционируют как в эндокринной, так и в репродуктивной системах.

Глоссарий

ячейка

наименьшая самостоятельно функционирующая единица из всех организмов; у животных клетка содержит цитоплазму, состоящую из жидкости и органелл

орган

Функционально отличная структура, состоящая из двух или более типов тканей

Органная система

Группа органов, которые работают вместе для выполнения определенной функции

организм

живое существо, имеющее клеточную структуру и способное самостоятельно выполнять все физиологические функции, необходимые для жизни

ткань

Группа подобных или тесно связанных клеток, которые действуют вместе для выполнения определенной функции

10 ошибок в структуре человеческого тела, которые создают для нас много проблем

Человеческое тело устроено очень грамотно.Но эволюция людей не произвела совершенных существ, она только произвела функции, согласно Алану Манна, антропологу из Принстонского университета. Несмотря на то, что наши органы работают в идеальном взаимодействии, в наших телах тоже есть недостатки. Что ж, большинство из них связано со сложным процессом эволюции.

Здесь, в AdMe.ru, мы собрали 10 самых очевидных ошибок человеческого тела. А прочитав об исследовании геронтологов из У.С. и «10 главных недостатков дизайна человеческого тела» Чипа Роу, мы начали представлять, как эти вещи можно исправить.

1. Мы не можем дышать и глотать одновременно.

Пища, которую мы глотаем, и воздух, которым мы дышим, проходят в наших телах один и тот же путь. Трахея и пищевод пересекаются. Чтобы пища не попала в трахею, существует специальный орган, называемый надгортанником, который закрывает трахею при глотании. Но иногда это работает недостаточно быстро.Например, если вы говорите и смеетесь во время еды, пища может соскользнуть вниз и попасть в дыхательные пути. Иногда это приводит к смерти.

Кстати, малыши могут одновременно дышать и глотать, но потом теряют эту чудесную способность.

• Что лучше? Возьмем, к примеру, китов. Их гортань находится в дыхательных путях на самой макушке головы. Если мы переместим гортань в нос, у нас будет два независимых пути. Но проблема в том, что мы не сможем разговаривать.

2. У нас всего один ряд зубов, и некоторые из них нам не нужны.

У нас есть только один набор зубьев, который должен работать на протяжении всей нашей жизни. Но по статистике очень немногие люди могут сохранить их все в течение жизни. А новые зубы не растут, если выпадают старые.

Более того, зубы мудрости совершенно бесполезны. В них нуждались наши предки, у которых были более длинные челюсти. Эти зубы не помогают нам пережевывать пищу, поэтому они так же бесполезны, как копчик.

• Что лучше? В зависимости от типа у акул может быть от 4 до 28 рядов зубов, и потеря некоторых из них не критична. Но чтобы в человеческий рот поместилось больше зубов, сам рот должен быть больше.

3. Сетчатка в наших глазах вывернута наизнанку.

Клетки фоторецепторов сетчатки выглядят как отвернутые микрофоны. В таком положении свет проходит через всю длину каждой клетки, а также через кровь и ткань достигает линзы.

Поскольку такая конструкция несовершенна, часто возникает множество проблем с сетчаткой, которые иногда приводят к слепоте. По этой же причине у нас есть слепое пятно — область, нечувствительная к свету.

• Что лучше? У многих животных разное строение глаз. Например, в глазах кальмаров и осьминогов есть клетки, которые обращены к источнику света, что делает их глаза более логичными, чем у людей. Итак, мы все еще можем учиться у них — просто включите сетчатку!

4.Желудок незащищен.

Все тело — даже лицо и руки — выдерживает сильное давление. Например, мозг защищен очень прочным черепом. Однако брюшная полость, заполненная очень важными органами, покрыта только тонким мышечным слоем. Вот почему все, что нужно, чтобы повредить внутренние органы, — это падение на пол.

• Что лучше? Тело можно сравнить с замком, окруженным толстыми стенами, но посередине которого находится мост, обнесенный деревянным забором.Чтобы лучше защитить живот, нам понадобится большее количество ребер.

5. Спинной мозг не должен быть прямым.

Все, что находится выше нижней части спины, оказывает давление на спинной мозг, что вызывает его искривление и дополнительную нагрузку на многие внутренние органы. Это вызывает хроническую усталость и боли в спине. Даже если вы ведете активный образ жизни, спинной мозг со временем изнашивается.

Чтобы тело и голова оставались прямыми, спинной мозг не должен быть прямым, он должен быть S-образным.Но проблема в том, что есть много побочных эффектов, связанных с такой кривой, как дополнительное давление на внутренние органы и кровеносные сосуды.

• Что лучше? Брюс Латимер из Западного резервного университета Кейса считает, что у собак идеальный спинной мозг: у них есть один изгиб от крестца до шеи. Проблема только в том, что для того, чтобы так удерживать ноги и не упасть, нам снова придется ходить на четырех ногах.

6. Наши ноги слишком сложны.

В человеческой ноге 26 костей (30, если считать от бедра). Наши предки, лазавшие по деревьям, действительно нуждались во всех этих костях. Но со временем люди начали ходить по земле, но в ногах остались те же движущиеся части и сухожилия, которые почти никогда не используются при ходьбе. Это приводит к неприятным проблемам, таким как растяжения, скручивания и переломы.

• Что лучше? Ноги у страуса лучше и эффективнее: голень и голень соединены.У него только два пальца на ногах, которые используются для ходьбы. Кроме того, наши коленные чашечки можно повернуть внутрь, потому что при падении они часто болят.

7. Мы недостаточно хорошо восстанавливаемся.

Когда человек теряет первую фалангу, недостающая часть восстанавливается до определенного уровня в течение трех месяцев. Вначале считалось, что это могут делать только дети, но Боргенс доказал, что это могут делать и взрослые. Однако мы не можем вырастить целый орган или другую конечность из-за сложности нашего тела.

• Что лучше? Тритоны лучше всех восстанавливают травмированные конечности. Они могут регенерировать свои линзы, конечности, хвосты и даже части нижней челюсти с помощью новых зубов. Мы определенно могли бы использовать такую ​​способность!

8. Ученые до сих пор не могут понять, зачем нам приложение.

Многие люди понятия не имеют, почему у людей есть аппендикс. Однако от 5 до 10% людей перенесли аппендицит, который требует немедленного хирургического вмешательства.

Чарльз Дарвин думал, что аппендикс — это пережиток, унаследованный нами от наших предков.Они использовали его для специальных процессов, которые помогали переваривать пищу.

• Что лучше? Может показаться, что людям лучше родиться без аппендикса. Однако он помогает иммунной системе (но не очевидным образом) и доказывает, что в человеческом теле нет «ненужных частей».

9. Женщинам очень тяжело рожать.

Роды всегда были болезненным, а иногда и опасным процессом. Дело в том, что у женщин родовые пути довольно узкие. Наряду с болью есть риск травмы. Поскольку человеческая эволюция шла очень быстро, родовой канал оставался очень узким.

• Что лучше? Брюс Латимер убежден, что через 10 000 лет — или даже через 1 000 лет — ни одна женщина в мире не будет рожать естественным путем. Сперма и яйцеклетка будут объединены в лаборатории, а позже родители просто придут в клинику и заберут своего ребенка.

10. Есть ошибки в делении клеток.

Профессор Брайан Сайкс считает, что Y-хромосома, определяющая мужской пол, исчезнет через 125 000 лет. Несмотря на другие хромосомы, Y-хромосомы не могут лечить сами себя. «В каждом новом поколении у 1% мужчин будет мутация, которая снизит его фертильность на 10%», — говорит ученый.

Дополнительные факторы включают употребление алкоголя, загрязнение окружающей среды и постоянный стресс.

• Что лучше? Спасите мужчин. Мы очень надеемся, что наука этого не допустит. Задача сохранения Y-хромосомы должна быть приоритетной.

Чтобы продолжить этот список, ученые также добавляют многофункциональные гениталии, неспособность синтезировать витамин С и даже тот факт, что мужские репродуктивные органы находятся снаружи, что делает их чрезвычайно уязвимыми.

Бонус: Так ученые представляют себе человека будущего:

Как видите, этот человек выглядит довольно необычно, но такое строение тела, по мнению геронтологов, помогло бы нам избежать многих проблем со здоровьем, которые у нас есть сейчас. .Однако у каждого изменения есть свои побочные эффекты. Например, дополнительные ребра сделают нас менее подвижными и гибкими, а соединенные кости в ногах сделают невозможным игру в футбол.

Как вы думаете, люди будущего будут выглядеть так, как представляют себе ученые? А если бы можно было что-то изменить в строении собственного тела, вы бы этого захотели?

7.2 Организация тела — Биология человека

Создано CK-12 Foundation / Адаптировано Кристин Миллер

Рисунок 7. 2.1 Сложные машины.

Эти роботы были созданы для исследований или для выполнения сложных задач, но похоже, что с ними тоже может быть весело! Все они сложные машины. Подумайте о некоторых других, более знакомых машинах, таких как дрели, стиральные машины и газонокосилки. Каждая машина состоит из множества частей, каждая из которых выполняет определенную работу, но все части работают вместе для выполнения определенных функций. Многие сравнивают человеческое тело с машиной, хотя и чрезвычайно сложной.Как и настоящие машины, человеческое тело состоит из множества частей, которые работают вместе для выполнения определенных функций. В этом случае эти части и функции поддерживают жизнь в организме. Человеческое тело может быть самой фантастической машиной на Земле, как вы обнаружите, когда узнаете о нем больше в этой концепции.

Представьте себе машину, у которой есть все следующие атрибуты:

• Он может генерировать «ветер» со скоростью 166 км / час (100 миль / час).
• Он может передавать сообщения со скоростью более 400 км / час (249 миль / час).
• Он содержит насос, который перемещает около миллиона баррелей жидкости за свой срок службы.
• Он имеет центр управления, содержащий миллиарды отдельных компонентов.
• При необходимости может отремонтировать себя.
• Он не может изнашиваться до столетия и более.

Эта машина обладает всеми этими способностями, но состоит в основном из воды. Что это? Это человеческое тело.

Человеческое тело представляет собой сложную высокоорганизованную структуру, состоящую из триллионов частей, которые функционируют вместе для выполнения всех функций, необходимых для поддержания жизни.Биология человеческого тела включает:

• Строение тела, исследование которого называется анатомия .
• Функционирование организма, изучение которого называется физиология .

Организацию человеческого тела можно рассматривать как иерархию возрастающих размеров и сложности, начиная с уровня атомов и молекул и заканчивая уровнем всего организма, , который является индивидуальным живым существом. Вы можете увидеть промежуточные уровни организации на рисунке 7.2.2. Об уровнях читайте в следующих разделах.

Рис. 7.2.2 На этой диаграмме показаны уровни организации человеческого тела, от атомов до всего организма.

Ячейки

Основными единицами структуры и функций человеческого тела, как и всего живого, являются клетки. К тому времени, когда среднестатистический человек достигнет совершеннолетия, в его теле будет уже 37 триллионов человек! Каждая клетка выполняет основные жизненные процессы, которые позволяют организму выжить.Кроме того, большинство человеческих клеток специализируются по структуре и функциям для выполнения других специфических функций. Фактически, человеческое тело может состоять из 200 различных типов клеток, каждая из которых выполняет свою работу. Лишь некоторые из этих различных типов клеток человека изображены на рис. 7.2.3. Эти клетки имеют очевидные различия в структуре, которые отражают их различные функции. Например, нервные клетки имеют длинные выступы, торчащие из тела клетки. Эти проекции помогают им передавать электрические сообщения другим клеткам.

Рис. 7.2.3 Здесь проиллюстрированы некоторые из множества различных типов клеток человеческого тела. Каждый тип клетки специализируется на определенной роли в организме.

Ткани

Следующий уровень организации человеческого тела — это ткани. Ткань представляет собой группу связанных ячеек, выполняющих аналогичную функцию. Существует четыре основных типа тканей человека: эпителиальная, мышечная, нервная и соединительная ткани. Эти четыре типа тканей (показаны на рис.4) составляют все органы человеческого тела.

Рис. 7.2.4 Человеческое тело содержит эти четыре типа тканей.

Органы — это следующий уровень организации человеческого тела. Орган — это структура, состоящая из двух или более типов тканей, которые работают вместе, чтобы выполнять одну и ту же работу. Примеры человеческих органов включают сердце, мозг, легкие, кожу и почки. Человеческие органы организованы в системы органов, которые показаны на рисунке 7.2.5. Система органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения сложной общей функции.Каждый орган системы выполняет часть более крупной работы.

Рисунок 7.2.5 Системы органов человека. Некоторые из названий систем, показанные на этой иллюстрации, отличаются от терминологии, используемой в этой книге, но системы остаются такими же.

Все органы и системы органов человеческого тела обычно работают вместе, как хорошо смазанная машина, потому что они тесно регулируются нервной и эндокринной системами. Нервная система контролирует практически всю деятельность организма, а эндокринная система выделяет гормоны, которые помогают регулировать эту деятельность.Функционируя вместе, системы органов снабжают клетки организма всеми необходимыми веществами и устраняют их отходы. Они также поддерживают температуру, pH и другие условия на уровне, необходимом для поддержания жизни.

• Человеческое тело похоже на чрезвычайно сложную машину. Он состоит из нескольких частей, которые функционируют вместе для поддержания жизни. Биология человеческого тела включает в себя структуру (или анатомию) тела и его функции (или физиологию).
• Человеческое тело представляет собой иерархию возрастающих размеров и сложности, начиная с уровня атомов и молекул и заканчивая уровнем всего организма.
• Клетки — это уровень организации выше атомов и молекул, и они являются основными единицами структуры и функций человеческого тела. Каждая клетка выполняет основные жизненные функции, а также другие определенные роли. Вариации клеточной функции обычно отражаются в вариациях клеточной структуры.
• Следующий уровень организации выше клеток — это ткань. Ткань — это группа связанных клеток, которые выполняют аналогичную функцию. Существует четыре основных типа тканей человека: эпителиальная, мышечная, нервная и соединительная ткани. Эти четыре типа тканей составляют все органы человеческого тела.
• Орган — следующий уровень организации над тканями. Орган — это структура, состоящая из двух или более типов тканей, которые работают вместе, чтобы выполнять одну и ту же работу. Примеры включают мозг и сердце.
• Человеческие органы организованы в системы органов. Система органов — это группа органов, которые работают вместе для выполнения сложной общей функции. Например, скелетная система обеспечивает структуру тела и защищает внутренние органы.
• Все органы и системы органов тела обычно работают вместе, как хорошо смазанная машина, потому что они тесно регулируются нервной и эндокринной системами.

1. Чем человеческое тело похоже на сложную машину?
2. Опишите разницу между анатомией человека и физиологией человека.
4. Связать структуру клеток с функцией клеток и привести примеры конкретных типов клеток в организме человека.
5. Дайте определение тканям и определите четыре типа тканей, из которых состоит человеческое тело.
6. Что такое орган? Приведите три примера органов человеческого тела.
7. Определить системы органов. Назовите пять примеров в человеческом теле.
8. Как устроено человеческое тело, чтобы все его органы и системы органов работали вместе?
10. Какая система органов должна обеспечивать структуру тела и защищать внутренние органы?
11. Приведите один пример того, как дыхательная и кровеносная системы работают вместе.

Роб Найт: Как микробы делают нас такими, какие мы есть, TED, 2015.

Компьютеры, которые думают как люди, Fw: Thinking, 2014.

Атрибуты

Рисунок 7.2.1

Рисунок 7.2.2

101_Levels_of_Org_in_Body от OpenStax на Wikimedia Commons используется под лицензией CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.en).

Рисунок 7.2.3

Feature_Stem_Cell_new от OpenStax College на Wikimedia Commons используется в соответствии с CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.en) лицензии.

Рисунок 7.2.4

Четыре типа салфеток от CK-12 Foundation / Zachary Wilson используются по лицензии CC BY-NC 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/).

Рисунок 7.2.5

Organ Systems 1 от Connexions / OpenStax на Wikimedia Commons используется под лицензией CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.en).

Список литературы

Беттс, Дж.Г., Янг, К.А., Уайз, Д.А., Джонсон, Э., По, Б., Круз, Д.Х., Корол, О., Джонсон, Дж. Э., Уомбл, М., ДеСе, П. (25 апреля 2013 г.). Рисунок 1.3 Уровни структурной организации человеческого тела [цифровое изображение]. В Анатомия и физиология (Раздел 1.2). OpenStax. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/1-2-structural-organization-of-the-human-body

Беттс, Дж. Г., Янг, К.А., Уайз, Дж. А., Джонсон, Э., По, Б., Круз, Д. Х., Корол, О., Джонсон, Дж. Э., Уомбл, М., ДеСе, П. (25 апреля 2013 г.). Рисунок 1.4 Системы органов человеческого тела [цифровое изображение]. В Анатомия и физиология (Раздел 1.2). OpenStax. https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/1-2-structural-organization-of-the-human-body

Беттс, Дж. Г., Янг, К. А., Уайз, Дж. А., Джонсон, Э., По, Б., Круз, Д. Х., Король, О., Джонсон, Д. Э., Уомбл, М., Де Сикс, П. (2013, 25 апреля ). Рисунок 3.36 Стволовые клетки [цифровое изображение]. В Анатомия и физиология (Раздел 3.6). OpenStax. https://openstax. org/books/anatomy-and-physiology/pages/3-6-cellular-differentiation

Брейнард, Фонд J / CK-12. (2016). Рис. 4 Человеческое тело содержит эти четыре типа тканей [цифровое изображение]. В CK-12 College Human Biology (Раздел 9.12) [онлайн Flexbook]. CK12.org. https://www.ck12.org/book/ck-12-college-human-biology/section/9.2/

Fw: Думаю. (2014, 14 мая). Компьютеры, которые думают как люди. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=I43hq13MnYM&feature=youtu.быть

TED. (2015, 23 февраля). Роб Найт: Как микробы делают нас такими, какие мы есть. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=i-icXZ2tMRM&feature=youtu.be

Структурные уровни организации человеческого тела

Структурные уровни организации определяют различные уровни развития человеческого тела, особенно во время их роста во время беременности. Человеческое тело организовано от низшей формы развития, которая отмечена зачатием, до высшей, которая характеризуется завершенным базовым развитием тела непосредственно перед рождением.

Химический уровень

Что касается человеческого тела, то он не может быть меньше химического уровня. Это уровень, зарезервированный для строительных блоков человеческой жизни, включая атомы и молекулы, которые вместе образуют органеллы, определяющие функцию клетки. Эти функции могут включать клеточные мембраны, митохондрии и рибосомы.

Клеточный уровень

Клетки человеческого тела являются функциональными единицами жизни. Когда начинается человеческая жизнь, она начинается как одна клетка и растет по мере того, как эти клетки размножаются посредством митоза, что гарантирует, что клеточная структура, созданная одной клеткой, воспроизводится снова и снова, и что тело получает полный набор из 46 хромосом.Другой важной функцией на клеточном уровне является клеточная дифференциация, которая облегчает определенные функции клеток и генов в организме человека. Именно благодаря клеточной дифференциации у одного человека светлые волосы, а у другого рыжие.

Уровень ткани

Это когда похожие типы клеток объединяются, чтобы сформировать ткань в организме. Есть четыре различных типа тканей. Эпителиальная ткань — это кожа, покрывающая тело. Соединительная ткань включает кровь, хрящи и кости.Мышечная ткань создает силу, вызывает движение и придает телу четкость. Нервная ткань позволяет электрическим импульсам перемещаться по всему человеческому телу.

Уровень органа

Когда ткани одного типа объединяются во время развития тела, они образуют органы. Большинство органов содержат все четыре типа тканей, упомянутых ранее. Органы обычно формируются для выполнения определенной функции, которая может включать в себя все: от движения крови (сердце) до утилизации отходов (печень и почки) и воспроизводства (мужские и женские половые органы).

Системный уровень

Это высший уровень структурной организации человеческого тела. Все предыдущие строительные блоки собраны вместе, чтобы сформировать системы, которые выполняют определенные человеческие функции. Эти системы органов включают сердечно-сосудистую систему (кровоток), желудочно-кишечный тракт (отходы организма) и скелетную систему (кости человека). Всего человеческое тело состоит из 11 систем органов.

Обнаружено, что обнаруженная органоподобная структура человеческого тела имеет уникальные функции

Ученые сообщают об обнаружении ранее не обнаруженной, но широко распространенной структурной особенности человеческого тела, которая может играть ключевую роль в функционировании тканей и органов, а также влиять на механизмы и распространение болезни.Этот слой взаимосвязанных, заполненных жидкостью отсеков, получивший название интерстиция, поддерживается пучками коллагена и эластином, сжимается и растягивается и, по-видимому, действует как амортизирующий буфер вокруг органов и тканей, когда они растягиваются, сгибаются и сжимаются. Ранее было обнаружено, что эта недавно идентифицированная интерстициальная структура, ранее не обнаруживаемая из-за способа подготовки предметных стекол, лежит в основе кожи, выстилает пищеварительный тракт и легкие, окружает артерии и вены и действует как бампер для мышц.Клетки, которые находятся в этом пространстве, и связки коллагена, которые они выстилают, изменяются с возрастом и могут способствовать образованию морщин на коже, жесткости конечностей и прогрессированию фиброзных, склеротических и воспалительных заболеваний.

Важно отметить, что взаимосвязанные пространства стекают в лимфатические узлы и действуют как проход для интерстициальной жидкости, что может помочь объяснить, как метастазирует рак. Исследователи также предполагают, что забор проб интерстициальной жидкости напрямую из этих отделов может даже предложить новый подход к диагностике заболеваний.«Это открытие может привести к значительным достижениям в медицине, включая возможность того, что прямой отбор проб интерстициальной жидкости может стать мощным диагностическим инструментом», — утверждает со-ведущий исследователь Нил Д. Тайз, доктор медицины, из Медицинского центра Mount Sinai Beth Israel. , который также является профессором кафедры патологии Нью-Йоркского университета Langone Health.

Исследователи утверждают, что их результаты могут потребовать как переписывания учебников по анатомии, так и переосмысления функций тканей и органов и механизмов заболевания.«Наши результаты требуют пересмотра многих нормальных функциональных действий различных органов и нарушенной гидродинамики в условиях заболевания, включая фиброз и метастаз», — пишут они в опубликованной статье в журнале Scientific Reports («Структура и распределение Непризнанный интерстиций в тканях человека »).

Авторы отмечают, что интерстициальное пространство является основным жидкостным отсеком в организме и основным источником лимфы. Однако «в то время как анатомия и состав интерстициального пространства между клетками становятся все более понятными, существование, расположение и структура более крупных меж- и внутриклеточных пространств описываются в литературе лишь смутно. ”

Изучение тканей с помощью традиционной микроскопии позволило бы идентифицировать подслизистый слой и ткани, выстилающие органы и окружающие кровеносные сосуды, как «плотно упакованные барьерные стенки из коллагена». Взаимосвязанные отсеки, обнаруженные командой Mount Sinai Beth Israel, ранее не были замечены, потому что методы фиксации, используемые для подготовки предметных стекол микроскопа, отводят жидкость. Это приводит к тому, что соединительная белковая сеть, окружающая полости, теперь лишенные жидкости, разрушается и раздавливается, так что создается впечатление, что подслизистая основа и тканевой слой, окружающие органы, состоят из плотной соединительной ткани.Любые тонкие промежутки, оставшиеся на предметных стеклах биопсии, выглядят как разрывы в тканях, а не как остатки ранее заполненных жидкостью отсеков. «Этот фиксирующий артефакт коллапса заставлял заполненные жидкостью ткани по всему телу казаться твердыми на предметных стеклах биопсии на протяжении десятилетий, и наши результаты корректируют это для расширения анатомии большинства тканей», — говорит д-р Тайз.

Новые результаты основаны на клинических исследованиях, проведенных в 2015 году соавторами Медицинского центра Бет Исраэль Дэвидом Карр-Локком, М.Д., и Петрос Бениас, доктор медицины, которые использовали метод визуализации, известный как конфокальная лазерная эндомикроскопия на основе зонда (pCLE), для поиска метастазов в желчном протоке пациента. (pCLE сочетает в себе эндоскопию с лазерной и сенсорной технологией, чтобы обеспечить микроскопическое изображение живых тканей.) Они идентифицировали заполненный жидкостью отсек во время визуализации пациента, но когда они сделали и просмотрели слайды микроскопа из биопсий той же ткани, те же отсеки исчезли .

В своих последних исследованиях команда использовала технику замораживания, чтобы подготовить хирургически полученные образцы тканей от онкологических больных таким образом, чтобы не повредить интерстициальные компартменты. Изучение этих образцов, а затем и ряда других тканей, выявило ту же структуру заполненных жидкостью компартментов и поддерживающих их коллагеновых пучков и выстилающих клеток во многих тканях и органах, которые перемещаются или сжимаются.

Исследователи отмечают, что заполненные жидкостью отсеки выстланы необычными ячейками. «Ультраструктурные исследования показывают, что пучки коллагена асимметрично выстланы с одной стороны тонкими плоскими клетками (веретенообразной формы в поперечном сечении), которые имеют скудную цитоплазму и продолговатое ядро.Эти клетки подобны фибробластам, но не имеют специфических структур клеточного типа; в частности, они лишены ультраструктурных особенностей, указывающих на дифференцировку эндотелия.… »

Исследователи признают, что они еще не понимают функции выстилающих клеток. «Природа выстилающих клеток неясна», — пишут они, хотя исследования показывают, что «это новая, CD34-положительная форма фибробластов или даже мезенхимальных стволовых клеток. Неизвестно, являются ли они клетками, откладывающими пучки коллагена; если так, они будут важны для образования рубцов при заживлении ран….Текущие исследования сосредоточены на характеристике этих клеток и их функций ».

Д-р Тайз указывает, что белковые пучки, наблюдаемые в пустотах, также могут быть способны генерировать электрический ток и даже могут играть роль в таких процедурах, как иглоукалывание. «Присутствие жидкости имеет важные последствия для функции тканей и патологии», — добавляет команда. «В общем, в то время как типичные описания интерстиция предполагают промежутки между клетками, мы описываем макроскопически видимые пространства внутри тканей — динамически сжимаемые и растяжимые синусы, через которые интерстициальная жидкость течет вокруг тела.Они добавляют: «Эти анатомические структуры могут быть важны при метастазировании рака, отеках, фиброзе и механическом функционировании многих или всех тканей и органов».

Каковы различные системы организма человека и каковы их функции?

Это мышечная система, пищеварительная система, покровная система, скелетная система, кровеносная система, дыхательная система, лимфатическая система, эндокринная система, выделительная система и репродуктивная система. Все эти системы содержат свои специфические органы. Однако эти системы так или иначе связаны друг с другом.

Концепция Breif к своим функциям выглядит следующим образом:

Мышечная система от # до # обеспечивает движения.

Мышечная система позвоночных контролируется нервной системой, хотя некоторые мышцы, такие как сердечная мышца и мышцы стенок желудка, могут быть полностью автономными. И другие подобные, скелетные мышцы находятся под сознательным контролем.

Мышцы проходят по всему человеческому телу.Каждая мышца имеет определенное название в зависимости от ее расположения или функции. Все эти мышцы работают и заставляют человеческое тело нормально функционировать. Например, если вы хотите сыграть на флейте, вам нужно сморщить губы, вы можете сделать это с помощью Orbicularis oris , мышцы, окружающей губы.

Пищеварительная система # to # расщепляет пищу и поглощает из нее питательные вещества.

Пища, которую мы едим, является источником топлива для нашего организма. Питательные вещества, содержащиеся в пище, дают клеткам организма энергию, необходимую им для работы.Прежде чем пищу можно будет использовать, ее необходимо разбить на крошечные кусочки, чтобы она могла усвоиться и использоваться организмом. У человека белки необходимо расщеплять на аминокислоты, крахмалы — на сахара, а жиры — на жирные кислоты и глицерин. Весь процесс пищеварения поддерживается химической и нервной координацией.

Покровная система # — # действует как барьер, защищает внутреннюю часть тела, регулирует температуру тела, а также устраняет отходы (например, пот).

Самый верхний слой кожи i.Эпидермис отвечает за удержание воды в организме и предотвращение проникновения других вредных химических веществ и патогенов.

И слой, который находится под эпидермисом, то есть дерма, выполняет основные функции, а также питает эпидермис. Он содержит ряд структур, включая кровеносные сосуды, нервы, волосяные фолликулы, гладкие мышцы, железы и лимфатическую ткань. Это играет важную роль в терморегуляции.

Гиподерма не является частью кожи и расположена ниже дермы. Его цель — прикрепить кожу к лежащим ниже костям и мышцам, а также снабдить их кровеносными сосудами и нервами.

Скелетная система от # до # поддерживает тело и защищает внутренние органы (например, грудная клетка защищает сердце и легкие).

Мышечная и скелетная системы работают вместе, обеспечивая движения. К тому же костная система обеспечивает правильную форму нашему телу. Без этой системы человеческое тело никогда не могло бы быть таким организованным, как оно есть.

Система кровообращения # — # помогает переносить кровь, питательные вещества, гормоны, кислород и другие газы к различным частям тела и от них.

Кровеносная система чрезвычайно важна для поддержания жизни. Его правильное функционирование отвечает за доставку кислорода и питательных веществ ко всем клеткам, а также за удаление углекислого газа, продуктов жизнедеятельности, поддержание оптимального pH и подвижность элементов, белков и клеток лимфатической системы.

Сердце перекачивает кровь по всему телу, то есть с головы до ног. # цвет (синий) «Вены» # (кроме легочных) несут бедную кислородом кровь от разных органов и отдают ее сердцу.Сердце насыщает эту кровь кислородом. Затем # цветные (красные) «артерии» # (кроме легочных артерий) поставляют насыщенную кислородом кровь к различным органам тела. Это означает, что кровь все время течет из разных камер сердца. Мышечная система также участвует в этом кровообращении. Автономные сердечные мышцы расслабляются и сокращаются, чтобы помочь сердцу перекачивать кровь.

Дыхательная система # к # станции газообмена, т.е. # O_2 # внутрь и # CO_2 # вне организма.

Дыхательные пути — это путь воздуха, который начинается из носовой полости и заканчивается более мелкими альвеолами в легких.Его основная роль заключается в дыхании, что, несомненно, является неизбежным процессом. Кроме того, дыхательная система также регулирует pH крови и температуру тела.

Нервная система # к # помогает всем частям тела общаться друг с другом с помощью электрических и химических импульсов.

Нервная система участвует в Нервная координация . Нервная система делится на центральную нервную систему (ЦНС) и периферическую нервную систему (ПНС). ЦНС представляет собой самую большую часть нервной системы, включая головной и спинной мозг. Вместе с периферической нервной системой (ПНС) она играет фундаментальную роль в управлении поведением.

Нервная система взаимодействует с несколькими другими системами организма. Например: даже когда мы не начали есть, наш мозг через нервы сообщает нашим пищеварительным органам, то есть поджелудочной железе и желудку, об ожидаемом поступлении пищи. А поджелудочная железа, стимулируемая нервными сигналами, производит около 20% общей секреции из-за этого стимула. Скелетным мышцам также необходимы нервные импульсы, чтобы начать сокращение.

Лимфатическая система от # до # Он играет жизненно важную роль в естественной защите организма от инфекций.

Лимфатическая система помогает защитить организм от инородных захватчиков. Он уничтожает бактерии и вирусы через лимфоциты и макрофаги, находящиеся в лимфатических узлах. Лимфатическая система участвует в абсорбции жировых шариков, которые высвобождаются интерстициальными клетками, и всасываются продукты переваривания жиров.

Селезенка фильтрует кровь. Он разрушает старые эритроциты и инородные частицы из крови через лимфоциты и макрофаги.

Эндокринная система # to # Он также помогает различным частям тела общаться, выделяя химические вещества, называемые гормонами.

Эндокринная система участвует в Химическая координация . Он составляет # 20 # эндокринных желез / тканей. Эти железы выделяют гормоны, которые попадают в кровоток. Из крови они попадают в ткани-мишени, где выполняют свою особую работу. Например: когда уровень сахара в крови падает, поджелудочная железа (эндокринная железа) выделяет глюкагон, который увеличивает содержание глюкозы в крови.
Эндокринная система участвует в контроле роста, метаболизма, полового развития, поддержания гомеостаза и т. Д…

Эндокринная и нервная системы работают вместе и помогают другим системам органов выполнять свои функции.

Экскреторная система # to # помогает организму избавиться от шлаков.

Экскреция — это процесс удаления из организма продуктов метаболизма и других бесполезных материалов. Наиболее заметными органами этой системы являются почки. Почки с помощью своих функциональных единиц, то есть нефронов, поддерживают соответствующий объем жидкости, регулируя количество воды, выделяемой с мочой, регулируют концентрацию различных электролитов в жидкостях организма, поддерживают нормальное #pH # крови и поддерживают стабильная внутренняя среда (гомеостаз) для оптимального метаболизма клеток и тканей.Они делают это, отделяя из крови мочевину, минеральные соли, токсины и другие продукты жизнедеятельности. Они также сохраняют воду, соли и электролиты. По крайней мере, одна почка должна нормально функционировать для поддержания жизни.

Репродуктивная система от # до # помогает в производстве новой особи.

Все живые существа воспроизводятся. Это то, что отличает живое от неживого. Несмотря на то, что репродуктивная система необходима для поддержания жизни вида, она не так важна для сохранения жизни особи.

Как и в случае полового размножения, специфические черты передаются от родителей к их потомству. Итак, в этом случае воспроизводство важно для сохранения определенных генетических структур. Если мы говорим об бесполом размножении, то оно просто участвует в создании новой особи. Потому что при бесполом размножении нет обмена генетическим материалом.

Надеюсь, это поможет!

.