Seoses inimese sotsialiseerumisega kaotab tema bioloogiline roll järk-järgult oma tähtsust. Seda mitte sellepärast, et inimesed on saavutanud kõrgeima arengutaseme, vaid teadlikust distantseerumisest oma tegelikust „vundamendist” (biosfäärist), mis andis inimesele võimaluse areneda ja ehitada üles kaasaegset ühiskonda. Kuid organism kui bioloogiline süsteem ei saa eksisteerida väljaspool biosfääri ja seetõttu tuleks seda käsitleda ainult koos temaga.
Rahvastik ja ühiskond
Iga ühiskond on isereguleeruv populatsioon, biosfääris oleva mõistliku bioloogilise süsteemi (BS) kaasaegne analoog. Ja inimene on ennekõike BS-i evolutsiooni produkt, mitte sotsiaalse ühiskonna arengu tulemus, mis on teisejärguline. Rangelt võttes on ühiskond eriline näidepopulatsioon, mis on ühtlasi BS, mis asub elusorganismist vaid ühe taseme kõrgemal.
Bioloogia seisukoh alt iseloomustab see termin planeedi elavasse kesta ehitatud elundite ja kudede süsteemi, millel on oma elupaikade ja kaitsereaktsioonide mõjumehhanismid. Arvestades keha kui bioloogilist süsteemi, on lihtne kindlaks teha selle elutegevuse peamised mehhanismid, kohanemine ja funktsioonide reguleerimine. Ja selle väljaande raames käsitletakse inimkeha kui terviklikku süsteemi selle kriteeriumide poolest.
Terminoloogia
Süsteem on suur kogum mõningatest üksteisest sõltuvatest elementidest, mis moodustavad teatud terviklikkuse (struktuuri), mis on selle kujunemise käigus läbinud pika arengu.
Bioloogilised süsteemid on omavahel seotud elementide jagamatud komplektid, mis loovad planeedi elava kesta ja on selle osa, mängides selle olemasolus olulist rolli. Näited bioloogilistest süsteemidest: rakk, organism, makromolekulid, organellid, koed, elundid, populatsioonid.
Organism on kompleksselt organiseeritud iseseisv alt reguleeritud ja aktiivselt toimiv süsteem, mis koosneb elunditest ja kudedest või mida esindab üks bioloogiline süsteem, moodustades ühe eluslooduse objekti. Organism suhtleb aktiivselt kõrgema järgu bioloogiliste süsteemidega (rahvastiku ja biosfääriga).
Regulatsioon on korrastamine, rangete reeglite järgimine, tingimuste loomine nende rakendamiseks ja kontrollimiseks. Inimorganismi kontekstis tuleks seda terminit käsitleda kui protsessiorganismi funktsioonide normaliseerimine.
Universaalne struktuur
Et pidada inimkeha bioloogiliseks süsteemiks (BS), tuleks selle peamised omadused tuvastada ja korreleerida. Niisiis on BS-i peamine omadus nende struktuur: need kõik koosnevad orgaanilistest molekulidest ja biopolümeeridest. Tähelepanuväärne on, et BS sisaldab ka anorgaanilisi aineid, mis on elutu looduse atribuudid. Kuid need ei moodusta bioloogilist molekuli, organelli, rakku ega organismi, vaid on ainult nendesse süsteemidesse sisse ehitatud.
Korraldus
Kõrge korrastatus on süsteemide teine omadus. Nn hierarhia on biosfääri toimimiseks väga oluline põhjusel, et kogu selle struktuur on üles ehitatud lihtsa keerulisemaks muutmise ja elementaarse kombineerimise põhimõttel. See tähendab, et maa elava kesta keerukamad komponendid (bioloogilised süsteemid) koosnevad väiksematest, mis asuvad hierarhias madalamal.
Konkreetne näide on elu areng makromolekulist orgaaniliseks polümeeriks ning seejärel organelliks ja subtsellulaarseks struktuuriks, millest hiljem moodustub kude, elund ja organism. Tervikliku bioloogilise süsteemina võimaldab selline hierarhiline struktuur moodustada eluslooduse kõik tasemed ja jälgida nendevahelist suhtlust.
Ausus ja diskreetsus
Iga BS-i üks olulisemaid omadusi on selle samaaegne terviklikkus ja diskreetsus (partiaalsus, komponentilisus). See tähendab, et igasugune elamineorganism on bioloogiline süsteem, autonoomsetest komponentidest moodustunud terviklik kogum. Autonoomsed komponendid ise on samuti elavad süsteemid, lihts alt hierarhias madalamal. Nad võivad eksisteerida autonoomselt, kuid kehas järgivad nad selle regulatsioonimehhanisme ja moodustavad tervikliku struktuuri.
Näiteid samaaegse terviklikkuse ja diskreetsuse kohta võib leida mis tahes erineva tasemega süsteemidest. Näiteks tsütoplasmaatilisel membraanil kui terviklikul struktuuril on hüdrofoobsus ja lipofiilsus, voolavus ja selektiivne läbilaskvus. See koosneb lipoproteiinide makromolekulidest, mis tagavad ainult lipofiilsuse ja hüdrofoobsuse, ning glükoproteiinidest, mis vastutavad selektiivse läbilaskvuse eest.
See on demonstratsioon selle kohta, kuidas bioloogilise süsteemi komponentide diskreetsete omaduste kogum tagab keerukama kõrgema struktuuri funktsioone. Näiteks on ka terviklik organell, mis koosneb membraanist ja ensüümide rühmast, mis pärisid oma diskreetsed omadused. Või rakk, mis on võimeline täitma kõiki oma koostisosade (organellide) funktsioone. Inimkeha kui ühtne bioloogiline süsteem on samuti allutatud sellisele sõltuvusele, kuna sellel on ühised omadused, mis on diskreetsete elementide jaoks privaatsed.
Energiavahetus
See bioloogilise süsteemi omadus on samuti universaalne ja seda saab jälgida igal selle hierarhilisel tasemel, alustades makromolekulist ja lõpetades biosfääriga. Igal konkreetsel tasemelon mitmesugused ilmingud. Näiteks makromolekulide ja rakueelsete struktuuride tasandil tähendab energiavahetus ruumilise struktuuri ja elektrontiheduse muutumist pH, elektrivälja või temperatuuri mõjul. Rakutasandil tuleks energiavahetust käsitleda kui ainevahetust, rakuhingamise protsesside kogumit, rasvade ja süsivesikute oksüdatsiooni, makroergiliste ühendite sünteesi ja säilitamist, ainevahetusproduktide eemaldamist väljaspool rakku.
Keha ainevahetus
Inimkeha kui bioloogiline süsteem vahetab energiat ka välismaailmaga ja muudab seda. Näiteks kasutatakse süsivesikute ja rasva molekulide keemiliste sidemete energiat tõhus alt keharakkudes makroergide sünteesiks, millest on organellidel lihtsam oma elutegevuseks energiat ammutada. Selles demonstratsioonis käsitletakse energia muundamist ja selle akumuleerumist makroergides, samuti ATP keemiliste fosfaatsidemete hüdrolüüsi teel.
Iseregulatsioon
See bioloogiliste süsteemide omadus tähendab võimet suurendada või vähendada oma funktsionaalset aktiivsust olenev alt mis tahes oleku saavutamisest. Näiteks kui bakterirakk kogeb nälgimist, siis see kas liigub toiduallika poole või moodustab spoori (vorm, mis võimaldab tal säilitada elutähtsat aktiivsust kuni elutingimuste paranemiseni). Lühid alt öeldes on kehal kui bioloogilisel süsteemil keerukas mitmetasandiline oma funktsioonide reguleerimise süsteem. Ta onkoosneb:
- tsellulaarne (üksikute rakuorganellide, näiteks ribosoomide, tuumade, lüsosoomide, mitokondrite funktsioonide reguleerimine);
- rakuline (raku funktsioonide reguleerimine olenev alt välistest ja sisemistest teguritest);
- koeregulatsioon (koerakkude kasvukiiruse ja paljunemise kontroll välistegurite mõjul);
- elundite reguleerimine (üksikute elundite funktsioonide aktiveerimise ja pärssimise mehhanismide moodustumine);
- süsteemne (funktsioonide närviline või humoraalne reguleerimine kõrgemate organite poolt).
Inimese kehal kui isereguleeruval bioloogilisel süsteemil on kaks peamist regulatsioonimehhanismi. See on evolutsiooniliselt vanem humoraalne ja kaasaegsem närvimehhanism. Need on mitmetasandilised kompleksid, mis on võimelised reguleerima ainevahetuse kiirust, temperatuuri, bioloogiliste vedelike pH-d ja homöostaasi, võimet kaitsta ohtude eest või pakkuda agressiooni, realiseerida emotsioone ja kõrgemat närvitegevust.
Humoraalse regulatsiooni tasemed
Humoraalne regulatsioon on bioloogiliste protsesside kiirendamine (või aeglustamine) organellides, rakkudes, kudedes või elundites kemikaalide mõjul. Ja sõltuv alt nende "sihtmärgi" asukohast eristavad nad rakulist, lokaalset (koe), elundi ja organismi regulatsiooni. Rakuregulatsiooni näide on tuuma mõju valgu biosünteesi kiirusele.
Kudede reguleerimine on kemikaalide (kohalike vahendajate) vabastamine raku poolt, mille eesmärk onümbritsevate rakkude funktsioonide pärssimine või suurendamine. Näiteks rakupopulatsioon, mis kogeb hapnikunälga, vabastab angiogeneesi tegurid, mis põhjustavad veresoonte kasvu nende suunas (vaesestatud piirkonnad). Teine näide koeregulatsioonist on ainete (keylonide) vabanemine, mis võivad teatud kohas rakkude paljunemise kiirust pärssida.
See mehhanism, erinev alt eelmisest, on näide negatiivsest tagasisidest. Seda iseloomustatakse kui rakupopulatsiooni aktiivset toimet, mille eesmärk on pärssida mis tahes protsessi bioloogilises koes.
Kõrgem humoraalne regulatsioon
Inimese keha kui ühtne isearenev bioloogiline süsteem on evolutsiooniline kroon, mis on realiseerinud kõrgeima humoraalse regulatsiooni. See sai võimalikuks tänu endokriinsete näärmete arengule, mis on võimelised eritama hormonaalseid aineid. Hormoonid on spetsiifilised kemikaalid, mida sisesekretsiooninäärmed eritavad otse verre ja toimivad sihtorganitele, mis asuvad sünteesikohast suurel kaugusel.
Kõrgem humoraalne regulatsioon on samuti hierarhiline süsteem, mille peamiseks organiks on hüpofüüs. Selle funktsioone reguleerib neuroloogiline struktuur (hüpotalamus), mis asub keha regulatsioonihierarhias teistest kõrgemal. Hüpotalamuse närviimpulsside mõjul eritab hüpofüüs kolme rühma hormoone. Need sisenevad vereringesse ja kanduvad selle kaudu sihtorganitesse.
Hüpofüüsi troopilistes hormoonides on sihtmärgiks alumine hormoonnääre, mis nende ainete mõjul vabastab oma vahendajaid, mis mõjutavad otseselt elundite ja kudede talitlust.
Närviregulatsioon
Inimese keha funktsioonide reguleerimine realiseerub peamiselt närvisüsteemi kaudu. Samuti kontrollib see humoraalset süsteemi, muutes selle justkui oma struktuurikomponendiks, mis on võimeline keha funktsioone paindlikum alt mõjutama. Samas on ka närvisüsteem mitmetasandiline. Inimestel on sellel kõige keerulisem areng, kuigi see paraneb ja muutub äärmiselt aeglaselt.
Selles etapis iseloomustab seda kõrgema närvitegevuse eest vastutavate funktsioonide olemasolu: mälu, tähelepanu, emotsionaalsus, intelligentsus. Ja võib-olla on närvisüsteemi üks peamisi omadusi võime töötada analüsaatoritega: visuaalsete, kuulmis-, haistmis- ja muude analüsaatoritega. See võimaldab teil meeles pidada nende signaale, reprodutseerida neid mälus ja sünteesida nende põhjal uut teavet, moodustades ühtlasi sensoorse kogemuse limbilise süsteemi tasandil.
Närviregulatsiooni tase
Inimese kehal kui ühtsel bioloogilisel süsteemil on mitu närviregulatsiooni tasandit. Mugavam on neid kaaluda vastav alt gradatsiooniskeemile madalaimast tasemest kõrgeimani. Ülejäänutest allpool on autonoomne (sümpaatiline ja parasümpaatiline) närvisüsteem, mis reguleerib oma funktsioone sõltumatult kõrgematest närvitegevuse keskustest.
See toimib tänu vagusnärvi tuumale ja neerupealise medullale. Tähelepanuväärne on see, et närviregulatsiooni madalaim tase asub humoraalsüsteemile võimalikult lähedal. See näitab taas organismi kui bioloogilise süsteemi samaaegset diskreetsust ja terviklikkust. Rangelt võttes edastab närvisüsteem oma signaale atsetüülkoliini ja elektrivoolu mõjul. See tähendab, et see koosneb poolest humoraalsest teabeedastussüsteemist, mida täheldatakse sünapsides.
Kõrgem närviline aktiivsus
Autonoomse närvisüsteemi kohal asub somaatiline süsteem, mis koosneb seljaajust, närvidest, ajutüvest, aju valgest ja hallist ainest, selle basaalganglionidest, limbilisest süsteemist ja muudest olulistest struktuuridest. Just tema vastutab kõrgema närvitegevuse, meeleelundite analüsaatoritega töötamise, ajukoores teabe süstematiseerimise, selle sünteesi ja kõnesuhtluse arendamise eest. Lõppkokkuvõttes vastutab just see keha bioloogiliste struktuuride kompleks inimese võimaliku sotsialiseerumise ja tema praeguse arengutaseme saavutamise eest. Kuid ilma madalatasemeliste struktuurideta oleks nende ilmumine võimatu, nagu ka inimese olemasolu väljaspool tavalist elupaika.
