plik

Projekt okładki: Bogdan Pięta

Redakcja językowa: Hanna Kościelecka

Skład: Ewa Tymińska

Korekta: Anna Gutowska

Wydawca: Wydawnictwo Pedagogiczne OPERON

84-230 Rumia, ul. Dębogórska 44-46

Tel. centrali (0-58) 679 53 53

Bezpłatna linia dla zamówień 0800 53 55 53

http://www.operon.pl

e-mail: info@operon.pl

Druk: Drukarnia „Stella Maris”

80-822 Gdańsk, ul. Rzeźnicka 54/56

tel. 0-58 769 45 54, fax 0-58 769 45 04
tel. 0-58 769 45-57 - 59

Wszelkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie w całości

lub fragmentach bez zgody wydawnictwa zabronione.

ISBN 83-87518-46-8

1 . W p r o w a d z e n i e

1. Wprowadzenie

„O tym, jak działa organizm człowieka, wie tylko jego Autonomiczny Układ Nawowy...

”

(odpowiedź ucznia przypartego do muru)

Podstawowym celem anatomii jest opisywanie budowy wewnętrznej organizmów, a fizjo

logii -wyjaśnianie budowy oraz mechanizmów czynności życiowych, takich jak pobieranie po

karmów, ich trawienie i wchłanianie. Poznanie tych elementów wymaga pewnej wiedzy, m.in.

z chemii czy fizyki, dlatego niektóre fragmenty tej książki będą się wydawały ciężko strawne.

Mimo to zachęcam Cię do pogłębiania swoich wiadomości, ponieważ niewiele jest rzeczy bar

dziej pasjonujących niż poznawanie zasad konstrukcji i funkcjonowania skomplikowanego,

dynamicznego układu, jakim jest każdy żywy organizm. W tej części cyklu przedstawiona zo

stanie anatomia i fizjologia człowieka na tle wybranych grup zwierząt - organizmów zasadni

czo zdolnych do wykonywania ruchów lokomotorycznych (związanych z przemieszczaniem

się), bez wyjątku heterotroficznych i zwykle mających układ umożliwiający odbieranie i ob

róbkę sygnałów dochodzących ze środowiska.

ŻADEN ŻYWY ORGANIZM NIE JEST TYLKO PROSTĄ SUMĄ ELEMENTÓW,

Z KTÓRYCH JEST ZBUDOWANY

Oznacza to, że nie możesz traktować całego złożonego organizmu jak pojedynczej komór

ki. I chociaż podstawowe czynności tych układów są podobne, to skala zadań jest inna.

Szczególnie trudny problem ma do rozwiązania duże zwierzę, zważywszy na to, że wszystkie

komórki muszą być odpowiednio obsłużone. Nie jest to jednak takie proste, a przyczyną jest

wielkość i zróżnicowanie budowy różnych części ciała. Przedstawmy więc pewne zestawienie.

1. Pojedyncza komórka wykonuje ruchy typu rzęskowego bądź ameboidalnego. Dla wieloko

mórkowca (także dla człowieka) to za mało - zacznie więc specjalizować część swojego cia

ła w wykonywaniu ruchów umożliwiających przemieszczanie dużej masy. Jamochłony

posiadają już komórki nabłonkowo-mięśniowe, ale mięśnie jako takie pojawiły się dopie

ro u płazińców. Z kolei szkielet jako miejsce przyczepu mięśni ruchowych mają tylko sta

wonogi i kręgowce. Muskulatura i szkielet składają się na układ ruchu, którego działanie

zostało przedstawione w ROZDZ. 2.

2. Pojedyncza komórka pobiera tlen bezpośrednio - z otoczenia. W ten sposób, przez powło

ki ciała, mogą oddychać małe, nieruchawe zwierzęta, np. płazińce i obleńce. Wyżej uorga-

nizowane, aktywne ruchowo musiały znowu wydzielić pewną część siebie do poprawienia

zaopatrzenia w tlen - w ten sposób powstał układ oddechowy. W zaczątkowej postaci wy

stępuje on już u wieloszczetów, natomiast u stawonogów, nie mówiąc już o kręgowcach,

osiąga najwyższy stopień złożoności i dużą wydajność. Zagadnienia budowy i funkcji syste

mu wymiany gazowej omawia ROZDZ. 3.

3. Złożonemu zwierzęciu samo przekazywanie substancji z komórki do komórki, za pomocą

dyfuzji czy nawet transportu aktywnego nie wystarczy. Wyobraź sobie tylko, jaką trudność

sprawiałoby przemieszczanie składników pokarmowych z przewodu pokarmowego

choćby na odległość metra. Rozwiązanie takiego zadania wymaga wydzielenia i zatrudnie

nia inne części organizmu - tym razem do dalekiego i szybkiego transportu. W ten sposób

doszliśmy do konieczności posiadania układu krążenia. Stosunkowo prymitywnym płaziń-

com i obleńcom jego brak nie przeszkadza. Dlatego układ ten pojawił się dopiero u pier

ścienic. Z kolei wszystkie strunowce mają układ krążenia. Najwyższy poziom rozwoju

osiąga on u kręgowców stałocieplnych, a więc także u człowieka. Te problemy opisano

w ROZDZ. 4.

W Ł

4. Odżywianie w skali komórki odbywa się przez endocytozę bądź wchłanianie. Organizm

wielokomórkowy (także człowiek) nie może wszystkich swoich komórek tak żywić - nie

jest to ani możliwe, ani konieczne. Lepiej więc przystosować pewną część ciała do pobie

rania  i  obróbki  pokarmu  -  w  ten  sposób  będzie  można  zintensyfikować  czynności  związa
ne  z  trawieniem.  Układ  pokarmowy  pojawił  się  więc  na  bardzo  wczesnych  etapach
ewolucji  -  już  u  płazińców  (u  jamochłonów  występuje  jego  odpowiednik,  czyli  jama  ga-

stralna). Zagadnienia te opisano w ROZDZ. 5.

5. Część produktów przemian wewnątrzustrojowych to substancje zbędne lub wręcz szkodli

we. Do tego doliczmy konieczność utrzymywania względnie stałego poziomu wodno-elek-

trolitowego. Dla pojedynczej komórki nie ma to znaczenia (nie reguluje składu jonowego)

albo ogranicza się ona do usuwania nadmiaru wody. Wielokomórkowce tkankowe musiały

wynaleźć układ wydalniczy już na poziomie płazińców (choć tam jest on jeszcze bardzo pro

sty). Do najbardziej skomplikowanych i wydajnych narządów wydalniczych należy zaliczyć
nerki kręgowców lądowych, w tym także człowieka. Zagadnienia te omawia ROZDZ. 6.

6. Wszystkie żywe organizmy cechuje zdolność do autoreprodukcji (samopowielania, tu: wy

dawania potomstwa). Problemy rozrodu, ze szczególnym uwzględnieniem człowieka, zo

stały przedstawione w ROZDZ. 7.

7. Koordynacja funkcji życiowych na poziomie pojedynczej komórki jest niewątpliwie sprawą

skomplikowaną. Jednak dopiero w wypadku dużego zwierzęcia wielokomórkowego, które

go części ciała podlegają specjalizacji, skoordynowanie wszystkiego stanowi nie lada zadanie.

Ale to i tak tylko część problemów, ponieważ zwierzę musi mieć możliwość szybkiej oceny

zmian zachodzących w środowisku. Dlatego część komórek specjalizuje się w odbieraniu

i obróbce sygnałów płynących ze środowiska i z wnętrza ciała. Jedyne znane wielokomórkow

ce zwierzęce bez układu nerwowego to gąbki, a u pozostałych rozwija się on zawsze. Najwyż
szy poziom rozwoju budowy i złożoności funkcji wykazuje mózgowie człowieka. Koordynacja
procesów życiowych może się odbywać także na drodze chemicznej - poprzez układ dokrew-

ny. Zagadnienia związane z kontrolą nerwową i hormonalną omawia ROZDZ. 8.

8. Samodzielna komórka sama musi realizować wszystkie potrzebne szlaki metaboliczne, co

uniemożliwia jej wąską specjalizację (to tak jak w życiu - nie można być ekspertem we

wszystkim). Ponadto nie jest w stanie regulować swojej ciepłoty - ma zbyt dużą powierzch

nię względną i małą „moc cieplną”. Duży organizm wielokomórkowy może (pamiętaj - jeśli

w tej książce napisano „może”, to nie znaczy wcale, że musi!) różnicować części ciała pod

względem funkcji biochemicznych i możliwości działania. Jednocześnie wymagania (np. po

karmowe) takiego zwierzęcia stają się większe, co oznacza zwykle wzrost aktywności życio

wej. Pociąga to za sobą rozwój układów związanych z zasadniczymi funkcjami życiowymi.

U nielicznych spośród zwierząt, a także u człowieka, poziom rozwoju narządów termoregu-

lacyjnych umożliwia osiągnięcie stałocieplności. Zagadnienia te opisano w ROZDZ. 9.

9. Sztuka przeżycia w środowisku naturalnym sprowadza się także do obrony swojej odrębno

ści biochemicznej. Jeśli więc jakiś obcy organizm bądź substancja chemiczna zakłócą funk

cje życiowe danego osobnika, to powinien on uruchomić swój prywatny system obronny.

Jeśli jego działanie nie doprowadzi do unieszkodliwienia intruza, to skutki mogą być tragicz

ne. Dlatego już u gąbek komórki są zdolne do rozpoznawania obcych komórek. Koralowce
mogą nawet odrzucać przeszczepy, a wyżej uorganizowane zwierzęta wykształciły skompli
kowane systemy odpornościowe. Podstawy immunologii zostały omówione w ROZDZ. 10

(z przyczyn oczywistych dotyczą one niemal wyłącznie układu odpornościowego człowieka).

A N A T O M I A I F I Z J O L O G I A C Z Ł O W I E K A

. W p r o w a d z e n i e

Uwaga:

Dokładniejsza analiza budowy ciała zwierząt została przedstawiona w PODR. KL.

II.

W ANATOMII CIAŁA CZĘSTO TRZEBA UŻYWAĆ OKREŚLEŃ PRZESTRZENNYCH

Dla lepszej orientacji w trójwymiarowych opisach ciała zwierząt i człowieka stosuje się

osie i płaszczyzny. Dla człowieka przyjmuje się, że w czasie ich wyznaczania stoi on w pozycji

wyprostowanej, z kończynami górnymi zwisającymi wzdłuż tułowia i dłońmi zwróconymi do

przodu. Wyróżnić można trzy rodzaje wzajemnie prostopadłych osi ciała:

1. Pionowe (długie) - biegnące od góry ku dołowi; najdłuższa z nich, biegnąca od szczytu gło

wy, nazywana jest osią główną.

2. Strzałkowe - biegnące od przodu ku tyłowi.

3. Poprzeczne - przebiegające od prawej do lewej strony ciała.

Z osiami ciała związane są też odpowiednie płaszczyzny:

1. Strzałkowe - ustawione pionowo od przodu do tyłu (wyznaczane przez osie strzałkowe

i pionowe); ta z nich, która przechodzi przez oś główną, dzieląc ciało na dwie symetryczne

połowy, nazywana jest płaszczyzną pośrodkową.

2. Poprzeczne - ustawione poziomo (wyznaczane przez osie poprzeczne i strzałkowe).

3. Czołowe - ustawione pionowo z jednego boku ciała do drugiego (wyznaczane przez osie

poprzeczne i pionowe).

Pamiętaj, że opisywane w tej książce zjawiska i procesy najczęściej powiązane są związka

mi przyczynowo-skutkowymi. Jeśli więc dobrze zanalizujesz tekst i ryciny wkuwanie będzie

potrzebne tylko w niewielkim stopniu. W czasie powtórek zawsze wykonuj odręczne notatki

tekstowe i ryciny (człowiek jest przecież wzrokowcem). W wypadku anatomii i fizjologii czło

wieka (i nie tylko) opanowanie całego materiału od razu nie jest możliwe. Dlatego zacznij

przygotowania już teraz, niezależnie od tego, czy jesteś w klasie

II, III

czy

IV.

Przekonasz się,

że za pół roku kolejna powtórka i utrwalenie bę

dzie przyjemnością. Zgadzam się, żebyś wykony

wał odręczne notatki na kartach tej książki i nosił

ją wszędzie ze sobą. Nie jest to może dowód naj

lepszego wychowania, ale tutaj cel uświęca środ
ki. Na koniec - zanim rozpoczniesz studiowanie

tej książki, powinieneś się dowiedzieć, że przygo
towując wiele rycin, wykorzystałem grafiki dołą

czone do znakomitego programu graficznego

COREL DRAW.

Życzę powodzenia

Ryc. 1. Płaszczyzny ciała