2016-09-04
Вы когда-нибудь смотрели вы на себя в зеркало и думали: "Почему люди имеют 2 глаза 2 уха, но только один рот и нос?"

Эта странная характеристика человека распространяется не только на части тела снаружи, но также верно для многих внутренних органов. Например, у нас есть пара почек и пара легких, но только один мозг и сердце.

Самая простая гипотеза, что дублирование органов дает нам резерв мощности. Например, если нам вдруг требуется очень много кислорода (активная физическая нагрузка). Один орган не будет предоставлять этот резерв, но это позволяет нам оптимально функционировать в нашей повседневной жизни. Взглянем на проблему глубже.

Симметрия в живых организмах

Почему так распространена симметрия в природе. Точная причина, к сожалению, неизвестно, но природа имеет тенденцию делать вещи аккуратно в процессе эволюции. Тем не менее, есть несколько гипотез, которые представляют возможную причину, почему эта форма настолько распространена. Согласно одному из них, то считается, что такие организмы могут двигаться более легко, так как придатки с обеих сторон опоры тела имеют лучшую мобильность. Еще одна причина, связанная с этим состоит в том, что вполне возможно, что этот тип симметрии поддерживает центральную нервную систему, так как спинной мозг проходит через центр тела.

Почему мы имеем пары некоторых органов?

Ученые полагают, что наличие пары органов не является признаком избыточности. На самом деле, почти каждая пара органов не менее важна для правильного функционирования организма.

Например, у нас есть пара глаз. Очевидно, что мы можем видеть и одним глазом тоже, но второй глаз обеспечивают нам ощущение глубины.
Теперь, давайте поговорим о почках. Вы наверняка слышали о пожертвованиях почек, при котором человек жертвует одним из своих почек к кому-то другому. Исследование, проведенное в журнале “нефрологии, диализ, трансплантация изучило то, как люди жили после того, как им удалил одну из почек. Было установлено, что это не влияло на здоровье людей в течение следующих 16 лет, и только по прошествии 24 лет, субъекты стали испытывать некоторые побочные эффекты.

Интересно отметить, что в случае сердца ситуация отличается. Животные с большим количеством сердец, например, осьминоги используют аж три штуки, потому что они не могут обеспечить достаточное давление для конкретных органов. С той же проблемой сталкиваются млекопитающие и человек, кровь, которая выходит из легких, высоко насыщенна кислородом, проходя через большую площадь поверхности легких, теряет большую часть давления. Однако решение млекопитающего является более изобретательным и эффективным, и устраняет необходимость в дополнительных сердцах. Кровь перекачивается обратно через дополнительные камеры в сердце, так что можно с допущением считать, что у нас два отдельных сердца.
Когда мы находимся в эмбриональной стадии развития, у нас на самом деле два сердца. Зачатков в зародыше на самом деле два, но в конечном итоге они сливаются в одно сердце с четырьмя камерами. Эмбриологи в 1920-х и 30-х годов проводили эксперимент, удерживая зачатки от сплавления в эмбриональных лягушки, они смогли вырастить лягушек с двумя сердцами. То же самое относится и к нашим глазам. Если зачатки удерживается от расщепления, один центральный глаз развивается, как у циклопа.

Таким образом, существует несколько гипотез и предположений, которые частично подтверждается. Но основной вывод в том, что природа стремиться к эффективным решениям и симметричные органы являются именно такими решениями.

Строение человеческого тела — уникально. Слаженная работа каждого органа обеспечивает жизнедеятельность. Каждая область состоит из определенного набора органов.

Человек — наиболее сложный организм на нашей планете, который способен выполнять несколько функций одновременно. Все органы имеют свои обязанности и слажено выполняют работу: сердце качает кровь, распространяя ее по телу, легкие перерабатывают кислород в углекислый газ, а мозг обрабатывает мыслительные процессы, другие -отвечают за передвижение человека и его жизнедеятельность.

Анатомия — наука, изучающая строение человека. Она различает внешнее (то, что можно наблюдать визуально) и внутреннее (скрытое от глаз) строение человека.

Внешнее строение — это части тела, которые открыты взору человека и их легко можно перечислить:

• голова — верхняя круглая часть тела
• шея — часть тела, соединяющая голову и туловище
• грудь — передняя часть туловища
• спина — задняя часть туловища
• туловище — корпус человека
• верхние конечности — руки
• нижние конечности — ноги

Внутреннее строение человека — состоит из ряда внутренних органов, которые расположены внутри человека и имеют свои функции. Внутренне строение человека состоит из основных более важных органов:

• головного мозга
• легкие
• сердце
• печень
• желудок
• кишечник

Более подробное перечисление внутреннего строения включает в себя кровеносные сосуды, железы и других жизненно важных органов.

Можно заметить, что строение человеческого организма схоже со строением представителей животного мира. Объясняется этот факт тем, что с теории эволюции, человек произошел от млекопитающих.

Человек развивался вместе с животными и не редко ученые замечают его схожесть с некоторыми представителями животного мира на клеточном и генетическом уровне.

Клетка — элементарная частица человеческого тела. Скопление клеток образует ткань, собственно из которой состоят внутренние органы человека.

Все органы человека объединяются в системы, которые сбалансировано работают для обеспечения полной жизнедеятельности организма. Организм человека состоит из таких важных систем:

• Опорно-двигательная система — обеспечивает человеку передвижение и поддерживает тело в необходимом положении. Состоит она из скелета, мышц, связок и суставов
• Пищеварительная система — самая сложная система в человеческом организме, отвечает она за процесс пищеварения, обеспечивая человека энергией для жизнедеятельность
• Дыхательная система — состоит из легких и дыхательных путей, которые созданы для того, чтобы перерабатывать кислород в у углекислый газ, насыщая кислородом кровь
• Сердечно-сосудистая система — имеет самую важную транспортную функцию, обеспечивая кровью все человеческое тело
• Нервная система — регулирует все функции организма, состоит из двух видов мозга: головного и спинного, а так же нервных клеток и нервных окончаний
• Эндокринная система регулирует нервные и биологические процессы в организме
• Половая и мочевыделительная система — ряд органов, которые различаются строением у мужчин и женщин. Имеют важные функции: репродуктивные и выделительные
• Покровная система — обеспечивает защиту внутренних органов от внешнего окружения, представлена кожей

Видео: «Анатомия человека. Где что находится?»

Головной мозг — важный человеческий орган

Мозг обеспечивает человека мыслительной деятельностью, отличая его от других живых организмов. По сути он представляет собой массу нервной ткани. Состоит он из двух больших полушарий, варолиевого моста и мозжечка.

• Большие полушария необходимы для того, чтобы управлять всеми мыслительными процессами и обеспечивают человеку осознанное управление всеми движениями
• В задней части головного мозга находится мозжечок. Именно благодаря ему, человек способен контролировать равновесие всего тела. Мозжечок контролирует рефлексы мышц. Даже такое важное действие, как отдернуть руку от горячей поверхности, чтоб не повредить кожный покров — контролирует мозжечок
• Варолиев мост лежит ниже мозжечка в основании черепа. Функция его очень проста — получать нервные импульсы и передавать их
• Другой мост — продолговатый, находится немного ниже и соединяется со спинным мозгом. Его функция — принимать и передавать сигналы из других отделов

Видео: «Головной мозг, строение и функции»

Какие органы находятся внутри грудной клетки?

В грудной полости несколько жизненно важных органов:

• легкие
• сердце
• бронхи
• трахея
• пищевод
• диафрагма
• вилочкоая железа

Грудная клетка — сложная структура, в основном заполненная легкими. В ней находится самый важный мышечный орган — сердце и крупные кровеносные сосуды. Диафрагма — широкая плоская мышца, которая отделяет грудную клетку от брюшной полости.

Сердце — между двумя легкими, в грудной клетке находится этот полостной орган-мышца. Размеры его достаточно не велики и он не превышает объема кулака. Задача органа проста но важна: нагнетать кровь в артерии и принимать венозную кровь.

Располагается сердце достаточно интересно — косое предлежание. Широкая часть органа направлена вверх назад вправо, а узкая влево вниз.

• Из основания сердца (широкой части) исходят главные сосуды. Сердце регулярно должно нагнетать и обрабатывать кровь, распространяя свежую кровь на весь организм
• Движение этого органа обеспечено двумя половинками: левым и правым желудочком
• Левый желудочек сердца больше, чем правый
• Перикард — ткань покрывающая этот мышечный орган. Внешняя часть перикарда соединена с кровеносными сосудами, внутренний прирастает к сердцу

Легкие — самый объемный парный орган в организме человека. Этот орган занимает большую часть грудной клетки. Данные органы совершенно одинаковы, однако стоит заметить, что они имеют разные функции и строение.

Как видно на картинке, правое легкое имеет три доли, в сравнении с левым, которое имеет только две. Так же, левое легкое имеет изгиб в левой части. Задача легких перерабатывать кислород в углекислый газ и насыщать кровь кислородом.

Трахея — занимает положение между бронхами и гортанью. Трахея — это хрящевые полукольца и соединительные связки, а так же мышечная ткань на задней стенке, покрытая слизью. К низу, трахея делится на два бронха. Эти бронхи направляются в левое и правое легкое. По сути бронх — самое обычное продолжение трахеи. Легкое внутри состоит из множества разветвлений бронх. Функции бронхов:

• воздухопровод — проведение воздуха по легким
• защитная — очистительная функция

Пищевод — длинный орган, который берет свое начало еще в гортани и проходит сквозь диафрагму (мышечный орган), соединяясь с желудком. Пищевод имеет кольцевые мышцы, которые обеспечивают передвижение пищи к желудку.

Вилочкоая железа — железа, которая нашла свое место под грудиной. Ее можно считать частью человеческой иммунной системы.

Видео: «Органы грудной полости»

Какие органы входят в брюшную полость?

Органы брюшной полости — это органы пищеварительного тракта, а так же поджелудочная железа вместе с печенью и почками. Здесь же расположены: селезенка, почки, желудок и половые органы. органы брюшной полости покрыты брюшиной.

Желудок — один из главных органов пищеварительной системы. По сути, он — продолжение пищевода, отделенное клапаном, который прикрывает вход в желудок.

Желудок имеет форму мешка. Его стенки способны вырабатывать специальную слизь (сок), ферменты которой расщиплют пищу.

• Кишечник — самая длинная и объемная часть желудочного тракта. Начинается кишечник сразу же после выходного отверстия желудка. Он построен в форме петлей и заканчивается выходным отверстием. Кишечник имеет толстые, тонкие кишки и прямую
• Тонкая кишка (двенадцатиперстная и подвздошная) переходит в толстую, толстая в прямую
• Задача кишечника — переваривать и выводить остатки пищи из организма

Печень — самая крупная железа в человеческом организме. Она так же участвует в процессе пищеварения. Ее задача — обеспечивать обмен веществ, участвовать в процессе кровообращения.

Находится она прямо под диафрагмой и делиться на две доли. Вена соединяет печень с двенадцатиперстной кишкой. Печень тесно связана и функционирует с желчным пузырем.

Почки — парный орган, расположенный в поясничной области. Они выполняют важную химическую функцию — регуляцию гомеостаза и мочевыделение.

Имеют почки форму бобов и являются частью органов мочевыделения. Прямо над почками находятся надпочечники.

Мочевой пузырь — своеобразный мешок для сбора мочи. Находится он сразу за лобковой костью в паховой области.

Селезенка — располагается над диафрагмой. Имеет ряд важных функций:

• кровотворение
• защита организма

Селезенка имеет возможность меняться в размерах в зависимости от скопления крови.

Как расположены органы малого таза?

Эти органы расположены в пространстве, ограниченном тазовой костью. Стоить заметить, что женские и мужские тазовые органы разняться.

• Прямая кишка — схожий орган как у мужчин, так и у женщин. Это конечная часть кишечника. Через нее выводятся продукты пищеварения. В длину прямая кишка должна составлять размер около пятнадцати сантиметров
• Мочевой пузырь разнится расположением, женским и мужским размещением в полости. У женщин он соприкасается со стенками влагалища, а так же матки, у мужчин он прилегает к семенным пузырькам и потокам, что выводят семя, а так же к прямой кишке

• Влагалище — полый трубчатый орган, который располагается от половой щели до матки. Имеет длину около 10 сантиметров и прилегает к шейки матки, орган проходит сквозь моче-половую диафрагму
• Матка — орган, состоящий из мышц. Имеет форму груши и располагается за мочевым пузырем, но перед прямой кишкой. Орган принято делить на: дно, тело и шейку. Выполняет детородную функцию
• Яичник — парный орган яйцевидной формы. Это женская железа, которая вырабатывает гормоны. В них ж происходит созревание яйцеклеток. Яичник соединен с маткой фаллопиевыми трубами

• Семенной пузырек — располагается позади мочевого пузыря и имеет вид парного органа. Это — секреторный мужской орган. Размер его примерно составляет пять сантиметров в диаметре. Представляет из себя соединенные друг с другом пузырьки. Функция органа — вырабатывать семя для оплодотворения
• Предстательная железа — орган, состоящий из мышц и желез. Располагается прямо на моче-половой диафрагме. Основание органа — мочевой и семенной канал

Видео: «Анатомия человека. Органы брюшной полости»

Гомзяк О., учитель-логопед.

11/03/2015

Почему у человека только одно сердце и одна печень? А если для тех важных функций, которые они выполняют, достаточно по одному органу, тогда зачем нам две почки? Странные вопросы, но почему бы не попытаться на них ответить

Ось симметрии

Чтобы разобраться, почему наш организм устроен так или иначе, надо взглянуть на него с точки зрения эволюции. Даже для самых простых существ осью симметрии служит пищеварительная система, вокруг которой выстраивается весь организм. В процессе эволюции пищеварительная система значительно усложнилась, но все ее органы так и остались в единственном экземпляре. Все организмы устроены таким образом, чтобы каждая клеточка тела получала достаточное количество питательных веществ. С увеличением размеров возникает проблема «транспортного сообщения» с периферическими участками тела. Так появляется кровеносная система, которая строится вдоль пищеварительной.

Цена вопроса

В процессе развития всегда учитывается «стоимость» решения проблемы. Выгоднее потратить ресурсы на образование одного органа, чем нескольких. В природе, как правило, эволюционно прослеживается сокращение числа одинаковых органов. При переходе от множества мелких органов к единственному эффективность его работы резко возрастает. Поддерживать функционирование двух одинаково мощных систем более затратно и, кроме того, необходимо синхронизировать их работу, что тоже обходится недешево. Природа предпочитает «не умножать сущности сверх необходимого». Почему же тогда образовались парные органы?

Стереоэффекты

Большинство парных органов не дублируют друг друга, а работают сообща. Два глаза необходимы для бинокулярного объемного зрения. Можно видеть и одним глазом, но при этом нарушается глубинное восприятие картины окружающего мира. Если закрыть один глаз, то меняется пространственное восприятие, и человек чаще натыкается на окружающие его предметы. Два уха нужны для определения направления звука и расстояния до его источника. Две ноздри определяют направление запаха и увеличивают площадь соприкосновения с вдыхаемым воздухом, благодаря чему воздух быстрее и эффективнее нагревается, увлажняется и проходит первичное очищение. Особенности строения легких направлены на максимальное увеличение площади их поверхности, поэтому их парность даже не вызывает вопросов.

Сколько нужно почек?

Примерно у каждого 125-го человека может оказаться три почки и зачастую счастливые обладатели таких аномалий даже не замечают наличие лишнего органа. А в редчайших случаях почек может оказаться целых четыре! Парное количество почек, тестикул и яичников одни ученые объясняют более «молодым» происхождением этих систем по сравнению с пищеварительной и кровеносной. Другие утверждают, что парность служит для повышения надежности и эти органы могут работать поочередно. Парные органы, как правило, располагаются симметрично для равномерного распределения по телу продуктов их метаболизма.

Парные или непарные - какая разница?

При ближайшем рассмотрении оказывается, что большинство парных органов дополняют друг друга и работают как единое целое. Одинарные органы состоят из множества функциональных частей: мозг - из полушарий, сердце - из желудочков, печень - из долей. Да и наш организм работает как единое целое и если по несчастливой случайности мы лишаемся какой-то его части, это не проходит незаметно. Когда в процессе эволюции находится удачное решение, оно потом многократно используется в природе. Но не стоит тешить себя иллюзией, что это решение было самым удачным. Может быть, нам бы здоровее жилось с двумя маленькими сердцами и с одной большой почкой? Трудно сказать, поэтому будем просто беречь то, что у нас уже есть.

Наш организм - это уникальная система, которая всегда работает на полную мощность. Не следует запасаться впрок дополнительными деталями или избавляться от «лишних». Все утрясалось на протяжении миллионов лет, давайте же просто насладимся результатом.

Татьяна Кривомаз, канд. биол. наук

“Фармацевт Практик” #02′ 2015

Вначале попробуем ответить на вспомогательный вопрос: почему у человека некоторые части тела симметричны, а другие - нет?

Симметрия - базовое свойство большинства живых существ. Быть симметричным очень удобно. Подумайте сами: если у вас со всех сторон есть глаза, уши, носы, рты и конечности, то вы успеете вовремя почувствовать что-то подозрительное, с какой бы стороны оно ни подкрадывалось, и, в зависимости от того, какое оно, это подозрительное, - съесть его или, наоборот, от него удрать.

Самая безупречная, «самая симметричная» из всех симметрий - сферическая , когда у тела не отличаются верхняя, нижняя, правая, левая, передняя и задняя части, и оно совпадает само с собой при повороте вокруг центра симметрии на любой угол. Однако это возможно только в такой среде, которая сама идеально симметрична во всех направлениях и в которой со всех сторон на тело действуют одни и те же силы. Но на нашей земле подобной среды нет. Существует по крайней мере одна сила - сила тяжести, - которая действует только по одной оси (верх-низ) и не влияет на остальные (вперед-назад, вправо-влево). Она всё тянет вниз. И живым существам приходится к этому приспосабливаться.

Так возникает следующий тип симметрии - радиальная . У радиально-симметричных существ есть верхняя и нижняя части, но правой и левой, передней и задней нет. Они совпадают сами с собой при вращении только вокруг одной оси. К ним относятся, например, морские звезды и гидры. Эти создания малоподвижны и занимаются «тихой охотой» за проплывающей мимо живностью.

Но если какое-то существо собирается вести активный образ жизни, гоняясь за жертвами и удирая от хищников, для него приобретает важность еще одно направление - передне-заднее. Та часть тела, которая находится впереди, когда животное двигается, становится более значимой. Сюда «переползают» все органы чувств, а заодно и нервные узлы, которые анализируют полученную от органов чувств информацию (у некоторых счастливчиков эти узлы потом превратятся в головной мозг). К тому же, спереди должен находиться рот, чтобы успеть ухватить настигнутую добычу. Всё это обычно располагается на отдельном участке тела - голове (у радиально-симметричных животных головы нет в принципе). Так возникает билатеральная (или двусторонняя ) симметрия. У билатерально-симметричного существа отличаются верхняя и нижняя, передняя и задняя части, и только правая и левая идентичны и являются зеркальным отображением друг друга. Этот тип симметрии характерен для большинства животных, включая и человека.

У некоторых животных, например у кольчатых червей, помимо билатеральной есть и еще одна симметрия - метамерная . Их тело (за исключением самой передней части) состоит из одинаковых члеников-метамеров, и если сдвигаться вдоль тела, червь сам с собой «совпадает». У более развитых животных, включая человека, сохраняется слабое «эхо» такой симметрии: в каком-то смысле, наши позвонки и рёбра тоже можно назвать метамерами.

Итак, почему у человека есть парные органы, мы разобрались. Теперь обсудим, откуда взялись непарные.

Для начала попробуем понять: что же является осью симметрии для самых простых, радиально симметричных, примитивных многоклеточных? Ответ простой: это пищеварительная система. Вокруг нее и выстраивается весь организм, и организован он так, чтобы каждая клеточка тела находилась близко к «кормушке» и получала достаточное количество питательных веществ. Представим себе гидру : ее рот симметрично окружен щупальцами, которые загоняют туда добычу, а кишечная полость находится в самой середине организма и является осью, вокруг которой формируется всё остальное тело. Пищеварительная система у таких существ одна по определению, потому что «под нее» и выстраивается весь организм.

Постепенно животные усложнялись, и их пищеварительная система тоже становилась всё более совершенной. Кишечник удлинился, чтобы более эффективно переваривать пищу, и поэтому ему пришлось сложиться в несколько раз, чтобы поместиться в брюшной полости. Появились дополнительные органы - печень, желчный пузырь, поджелудочная железа, - которые расположились в организме асимметрично и «подвинули» некоторые другие органы (например, из-за того, что печень расположена справа, правая почка и правый яичник/яичко сдвинуты вниз относительно левого). У человека изо всей пищеварительной системы только рот, глотка, пищевод и анальное отверстие сохранили свое положение на плоскости симметрии организма. Но пищеварительная система и все ее органы так и остались у нас в единственном экземпляре.

Теперь посмотрим на кровеносную систему.

Если животное маленькое, у него нет проблемы с тем, чтобы питательные вещества дошли до каждой клеточки, - ведь все клетки находятся достаточно близко к пищеварительной системе. Но чем больше живое существо, тем острее для него возникает проблема доставки питания до «отдаленных провинций», находящихся на большом расстоянии от кишечника, на периферии тела. Появляется потребность в чём-то, что «кормило» бы эти участки, а кроме этого, соединяло всё тело воедино и позволяло далеко расположенным регионам «общаться» между собой (а у некоторых животных также разносило бы кислород от органов дыхания по всему телу). Так появляется кровеносная система.

Кровеносная система выстраивается вдоль пищеварительной, и поэтому состоит она, в самых примитивных случаях, всего лишь из двух главных сосудов - брюшного и спинного - и нескольких соединяющих их дополнительных. Если существо маленькое и слабоподвижное (как, например, ланцетник), то для того, чтобы кровь двигалась по сосудам, достаточно сокращения самих этих сосудов. Но относительно крупным существам, ведущим более активный образ жизни (например, рыбам), этого мало. Поэтому у них часть брюшного сосуда превращается в специальный мышечный орган, с силой толкающий кровь вперед, - сердце. Поскольку оно возникло на непарном сосуде, то и само оно «одинокое» и непарное. У рыб сердце симметрично само по себе и в теле располагается на плоскости симметрии. Но у наземных животных, в связи с появлением второго круга кровообращения, левая часть сердечной мышцы становится больше правой, и сердце сдвигается в левую сторону, теряя и симметричность своего положения, и свою собственную симметрию.

Ответила: Вера Башмакова