Хотя каждый орган имеет особые функции, органы также функционируют совместно, в группах, которые называются системами органов (см. таблицу Основные системы органов). В соответствии с системами органов врачи классифицируют заболевания и свои собственные медицинские специальности.
Примерами систем органов и их функций являются пищеварительная система, сердечно-сосудистая система и скелетно-мышечная система.
Пищеварительная (или желудочно-кишечная) система, простирающаяся от ротовой полости до заднего прохода, отвечает за прием и переваривание пищи, а также за выведение отходов. В эту систему входит не только желудок, тонкий кишечник и толстый кишечник, в которых перемещается и всасывается пища, но и связанные с ними органы, такие как поджелудочная железа, печень и желчный пузырь, которые вырабатывают ферменты пищеварения, выводят токсины и сохраняют вещества, необходимые для пищеварения.
Сердечно-сосудистая система состоит из сердца (сердечно-) и кровеносных сосудов (сосудистая). Сердечно-сосудистая система отвечает за перекачивание и циркуляцию крови.
Скелетно-мышечная система состоит из костей, мышц, связок, сухожилий и суставов, которые поддерживают тело и позволяют ему двигаться.
Основные системы органов
Система | Органы в системе | Некоторые основные функции системы |
|---|---|---|
| Качает кровь и перемещает ее в организме | |
| Подает кислород в кровь (и выводит углекислый газ из крови) | |
| Управляет намеренными (и многими автоматическими) действиями организма Обеспечивает мышление, самосознание и эмоции | |
| Является защитным барьером между внутренней частью организма и окружающей средой | |
| Обеспечивает опору и движение тела | |
| Доставляет кислород и питательные вещества во все клетки организма (и выводит углекислый газ и продукты жизнедеятельности) | |
| Извлекает питательные вещества из продуктов питания Выводит продукты жизнедеятельности из организма | |
| Вырабатывает химические мессенджеры, переносимые кровью (гормоны), которые управляют работой различных систем органов | |
| Выводит продукты жизнедеятельности из крови | |
| Обеспечивает репродуктивную функцию | |
| Обеспечивает репродуктивную функцию |
Совместное функционирование систем органов
Системы органов часто совместно выполняют сложные задачи. Например, после обильной еды несколько систем органов совместно помогают пищеварительной системе получить больше крови для выполнения своих функций. Пищеварительной системе необходима поддержка со стороны сердечно-сосудистой и нервной системы. Кровеносные сосуды пищеварительной системы расширяются для транспортировки большего объема крови. В головной мозг посылаются нервные импульсы, уведомляющие о возросшей пищеварительной активности. Доходит до того, что пищеварительная система напрямую стимулирует сердце посредством нервных импульсов, и при этом в кровоток высвобождаются химические соединения. Сердце отвечает на это, перекачивая больший объем крови. Головной мозг отвечает снижением чувства голода, большей сытостью и меньшей заинтересованностью в энергичной физической (костно-мышечная система) деятельности, высвобождая большее количество крови для пищеварительной системы, а не для скелетных мышц.
Обмен информацией между органами и системами органов является жизненно важным. Такая связь позволяет организму регулировать функцию каждого органа в соответствии с потребностями всего тела. В описанном выше примере сердце должно знать, когда органам пищеварительной системы требуется большее количество крови, чтобы обеспечить ее подачу. Когда сердце знает, что организм отдыхает, оно может перекачивать меньше крови. Почкам необходима информация о том, когда в организме скапливается слишком много жидкости, чтобы они могли вырабатывать большее количество мочи, а также когда организм обезвожен, чтобы они могли сохранять воду.
Термин гомеостаз используется, чтобы описать, каким образом организм обеспечивает свой обычный состав и функционирование. Благодаря взаимодействию систем органов организм может сохранять стабильное количество внутренних жидкостей и веществ. Органы не работают слишком много или слишком мало, и каждый орган способствует выполнению функций всех остальных органов.
Вегетативная нервная система и эндокринная система взаимодействуют для поддержания гомеостаза. Взаимодействие обеспечивают особые химические вещества, называемые медиаторы.
Автономная нервная система в значительной степени контролирует сложную систему обмена сигналами, регулирующую функции организма. Этот элемент нервной системы функционирует без сознательного участия человека и без особо заметных признаков своей работы. Медиаторы, которые доставляют сообщения между различными элементами нервной системы и между нервной системой и другими органами, называются нейромедиаторами.
Эндокринная система состоит из различных желез, вырабатывающих химические вещества-медиаторы, которые называются гормонами. Гормоны перемещаются к другим органам по кровотоку и контролируют функционирование этих органов. Например, щитовидная железа вырабатывает гормон щитовидной железы, который контролирует скорость обмена веществ (скорость химических реакций организма). Поджелудочная железа вырабатывает инсулин, который контролирует использование сахара.
Одним из наиболее известных медиаторов является гормон эпинефрин (адреналин). Когда человек внезапно оказывается в стрессовой ситуации или пугается, головной мозг немедленно посылает информацию надпочечникам, которые быстро высвобождают эпинефрин. Это химическое соединение мгновенно посылает сигнал тревоги всему организму — ответ, который иногда называют реакцией «борьбы или бегства». Сердце начинает биться быстрее и сильнее, зрачки расширяются для большего доступа света, учащается дыхание, а также снижается активность пищеварительной системы, чтобы обеспечить больший приток крови к мышцам. Такой эффект является быстрым и мощным.
Другие обмены информацией посредством химических соединений являются менее впечатляющими, но такими же эффективными. Например, когда организм обезвожен и ему необходима вода, объем крови, циркулирующей через сердечно-сосудистую систему, снижается. Этот сниженный объем крови распознается рецепторами в артериях шеи. Они отвечают, посылая импульсы через нервы в гипофиз, расположенный в основании головного мозга, который, в свою очередь, вырабатывает антидиуретический гормон. Этот гормон посылает сигнал почкам для того, чтобы увеличить концентрацию мочи и сохранить большее количество воды. Одновременно с этим головной мозг ощущает жажду, стимулирующую человека к питью.
