Η οργάνωση του σώματος
Ιστοί, όργανα, συστήματα, και η ομοιόσταση που τα κρατάει σε ισορροπία.
25 λεπτά
Θα μάθεις να
- Να αναγνωρίζεις τους τέσσερις βασικούς ιστούς του σώματος και τη δουλειά του καθενός.
- Να εξηγείς γιατί ένα όργανο αποτελείται από πολλούς ιστούς και πώς τα συστήματα συνεργάζονται.
- Να περιγράφεις την ομοιόσταση και τον βρόχο αρνητικής ανάδρασης με το παράδειγμα της θερμοκρασίας.
Τριάντα τρισεκατομμύρια, και κανείς δεν δίνει εντολές
Το σώμα σου αποτελείται από περίπου 30 με 40 τρισεκατομμύρια κύτταρα. Οι εκτιμήσεις διαφέρουν, γιατί κανείς δεν μπορεί να τα μετρήσει ένα ένα· ο αριθμός βγαίνει από υπολογισμούς όργανο προς όργανο.
Κανένα από αυτά τα κύτταρα δεν «ξέρει» τι κάνεις. Ένα κύτταρο του στομαχιού δεν ξέρει ότι τρως, ένα κύτταρο του δέρματος δεν ξέρει ότι τρέχεις. Κι όμως, όταν τρέχεις, ο ρυθμός της καρδιάς ανεβαίνει, η αναπνοή γίνεται πιο γρήγορη, το δέρμα ιδρώνει και η θερμοκρασία σου μένει σχεδόν σταθερή.
Αυτό γίνεται επειδή τα κύτταρα δεν δουλεύουν χύμα. Είναι οργανωμένα σε επίπεδα, και κάθε επίπεδο κάνει κάτι που το προηγούμενο δεν μπορεί μόνο του.
Από το κύτταρο στον οργανισμό
Στην Α΄ Γυμνασίου είδες τη σκάλα. Εδώ την ανεβαίνουμε ξανά, αυτή τη φορά μέσα στο ανθρώπινο σώμα:
| Επίπεδο | Τι είναι | Παράδειγμα |
|---|---|---|
| Κύτταρο | η μικρότερη μονάδα που ζει | μυϊκό κύτταρο |
| Ιστός | ομάδα όμοιων κυττάρων με την ίδια δουλειά | μυϊκός ιστός |
| Όργανο | δομή από διαφορετικούς ιστούς με συγκεκριμένη λειτουργία | καρδιά |
| Σύστημα οργάνων | όργανα που συνεργάζονται για μια μεγάλη λειτουργία | κυκλοφορικό σύστημα |
| Οργανισμός | όλα τα συστήματα μαζί | εσύ |
Στον άνθρωπο υπάρχουν εκατοντάδες τύποι κυττάρων, πάνω από διακόσιοι σύμφωνα με τις κλασικές μετρήσεις. Ένα νευρικό κύτταρο μπορεί να έχει απόληξη μήκους σχεδόν ενός μέτρου· ένα ερυθρό αιμοσφαίριο δεν έχει καν πυρήνα. Όλα όμως προέρχονται από ένα μόνο αρχικό κύτταρο, το γονιμοποιημένο ωάριο, και όλα έχουν τις ίδιες οδηγίες στο DNA τους. Διαφέρουν στο ποιες οδηγίες χρησιμοποιούν. Αυτό λέγεται διαφοροποίηση.
Οι τέσσερις βασικοί ιστοί
Όσο ποικίλα κι αν είναι τα κύτταρα, οι ιστοί του σώματος χωρίζονται σε τέσσερις μεγάλες κατηγορίες:
- Επιθηλιακός ιστός. Καλύπτει και επενδύει: η επιδερμίδα, το εσωτερικό του στομαχιού και του εντέρου, τα τοιχώματα των κυψελίδων. Τα κύτταρά του είναι κολλημένα σφιχτά το ένα δίπλα στο άλλο. Από επιθήλιο φτιάχνονται και οι αδένες, που παράγουν ουσίες, όπως ο ιδρώτας και το σάλιο.
- Συνδετικός ιστός. Στηρίζει, συνδέει και προστατεύει. Εδώ ανήκουν ο οστίτης ιστός, ο χόνδρος, ο λιπώδης ιστός, οι τένοντες — και, όσο κι αν ξενίζει, το αίμα. Το κοινό τους: τα κύτταρα είναι σκορπισμένα μέσα σε άφθονη μεσοκυττάρια ουσία, στερεή στο οστό, υγρή στο αίμα.
- Μυϊκός ιστός. Συστέλλεται, δηλαδή κονταίνει, και έτσι κινεί. Έχει τρία είδη: τους σκελετικούς μύες, που κινείς με τη θέλησή σου· τον λείο μυ, στο τοίχωμα του στομαχιού, του εντέρου και των αγγείων· και τον καρδιακό μυ, που δεν κουράζεται ποτέ.
- Νευρικός ιστός. Μεταφέρει και επεξεργάζεται σήματα. Αποτελείται από νευρώνες και από κύτταρα που τους στηρίζουν και τους τρέφουν.
Ένα όργανο, πολλοί ιστοί
Ένα όργανο δεν είναι ένας ιστός σε μεγάλη ποσότητα. Είναι ιστοί διαφορετικοί, στημένοι έτσι ώστε να δουλεύουν μαζί.
Πάρε το στομάχι. Από μέσα προς τα έξω:
- Επιθήλιο που επενδύει το εσωτερικό και βγάζει το γαστρικό υγρό.
- Συνδετικός ιστός με αιμοφόρα αγγεία, που φέρνουν οξυγόνο και τροφή στα κύτταρα.
- Στρώσεις λείου μυός, που ανακατεύουν την τροφή.
- Νευρικός ιστός, που ρυθμίζει πότε και πόσο θα συσταλούν οι μύες και θα βγει υγρό.
Αν έλειπε ένας από τους τέσσερις, το στομάχι δεν θα μπορούσε να κάνει τη δουλειά του. Το ίδιο ισχύει για την καρδιά, τον πνεύμονα, το δέρμα — που είναι κι αυτό όργανο, και μάλιστα το μεγαλύτερο του σώματος.
Τα συστήματα συνεργάζονται
Τα όργανα ομαδοποιούνται σε συστήματα οργάνων. Φέτος θα τα δεις ένα ένα:
| Σύστημα | Η βασική του δουλειά |
|---|---|
| Πεπτικό | διασπά την τροφή και περνά τις θρεπτικές ουσίες στο αίμα |
| Αναπνευστικό | παίρνει οξυγόνο και αποβάλλει διοξείδιο του άνθρακα |
| Κυκλοφορικό | μεταφέρει τα πάντα σε κάθε κύτταρο |
| Απεκκριτικό | καθαρίζει το αίμα από τα άχρηστα |
| Μυοσκελετικό | στηρίζει και κινεί |
| Νευρικό και ενδοκρινικό | συντονίζουν όλα τα υπόλοιπα |
| Αναπαραγωγικό | δημιουργεί νέους οργανισμούς |
Κανένα σύστημα δεν δουλεύει μόνο του. Όταν τρέχεις, οι μύες χρειάζονται περισσότερο οξυγόνο και γλυκόζη. Το αναπνευστικό φέρνει περισσότερο αέρα, το κυκλοφορικό χτυπάει πιο γρήγορα για να τον μεταφέρει, το νευρικό δίνει το σήμα για όλα αυτά, και το δέρμα ιδρώνει για να διώξει τη ζέστη που παράγουν οι μύες.
Ομοιόσταση: να μένουν σταθερά τα σημαντικά
Έξω από το σώμα σου η θερμοκρασία μπορεί να είναι C ή C. Μέσα, κοντά στα όργανα, μένει περίπου C. Το ίδιο συμβαίνει με την ποσότητα του νερού, τη γλυκόζη στο αίμα, την οξύτητα του αίματος: μένουν μέσα σε στενά όρια, ό,τι κι αν γίνεται έξω.
Η διατήρηση αυτού του σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος λέγεται ομοιόσταση. Τα ένζυμα και τα κύτταρα δουλεύουν σωστά μόνο μέσα σε αυτά τα όρια· γι' αυτό η ομοιόσταση δεν είναι πολυτέλεια, είναι όρος επιβίωσης.
Ο μηχανισμός είναι σχεδόν πάντα ο ίδιος, και λέγεται αρνητική ανάδραση:
- Ένας υποδοχέας (αισθητήρας) αντιλαμβάνεται ότι κάτι απομακρύνθηκε από την κανονική τιμή.
- Ένα κέντρο ελέγχου, συνήθως στον εγκέφαλο, το συγκρίνει με την τιμή που «πρέπει».
- Ένας εκτελεστής, ένας μυς ή ένας αδένας, κάνει κάτι που φέρνει την τιμή προς την αντίθετη κατεύθυνση.
- Όταν η τιμή επιστρέψει, η διόρθωση σταματά.
«Αρνητική» σημαίνει ότι η απάντηση αντιστρέφει την αλλαγή: αν ανέβει η θερμοκρασία, το σώμα την κατεβάζει· αν πέσει, την ανεβάζει. Είναι η ίδια λογική με τον θερμοστάτη ενός κλιματιστικού.
Ας το κάνουμε μαζί
Παράδειγμα 1
Ένας μαθητής τρέχει 20 λεπτά. Διάβασε τις μετρήσεις και εξήγησε τι έκανε το σώμα του.
Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.
Παράδειγμα 2
Βγαίνεις από ένα ζεστό σπίτι στο χιόνι χωρίς μπουφάν. Τι θα κάνει το σώμα σου;
Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.
Παράδειγμα 3
Είναι το δέρμα όργανο ή ιστός;
Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.
Ασκήσεις
Πρώτα ερωτήσεις με επιλογές: διαλέγεις, πατάς «Έλεγξε» και μαθαίνεις αμέσως αν το βρήκες και γιατί. Στο τέλος, λίγες ασκήσεις χωρίς επιλογές — εκεί κρύβεται μόνο η απάντηση.
Τα κατάφερες;
- Να αναγνωρίζεις τους τέσσερις βασικούς ιστούς του σώματος και τη δουλειά του καθενός.
- Να εξηγείς γιατί ένα όργανο αποτελείται από πολλούς ιστούς και πώς τα συστήματα συνεργάζονται.
- Να περιγράφεις την ομοιόσταση και τον βρόχο αρνητικής ανάδρασης με το παράδειγμα της θερμοκρασίας.
Λύσε τις ασκήσεις πιο πάνω και θα δεις εδώ πού στέκεσαι.