Жизнь организма и обмен веществ

Организм человека представляет собой весьма сложную живую систему, неразрывно связанную с окружающей ее средой. Жизнь организма и условия, в которых она протекает, представляют собой нерушимое единство. Человек переделывает окружающую его природу и условия жизни. В свою очередь изменение среды заставляет и организм изменяться и приспосабливаться, и без этого приспособления жизнь была бы невозможна.

Что же представляет собой жизнь? Это самопроизвольно совершающийся процесс, особая постоянно изменяющаяся форма существования высокоорганизованного белкового вещества, особое состояние материи.

Это белковое вещество постоянно самообновляется: одни частицы отмирают, другие продолжают жить, принимая новую форму. Таким образом, жизнь и смерть неразрывно связаны между собой. Энгельс писал: "...отрицание жизни по существу содержится в самой жизни, так что жизнь всегда мыслится в соотношении со своим необходимым результатом, заключающимся в ней постоянно в зародыше,- смертью. Диалектическое понимание жизни именно к этому и сводится... Жить значит умирать".

В белковом веществе, из которого состоят все живые организмы, скрыты колоссальные возможности развития, изменения и превращения. Они зависят от условий среды и от особенностей этой формы существования материи.

В основе жизни лежит процесс обмена веществ между белковым телом и окружающей его природой. С прекращением этого обмена прекращается и жизнь, белок разлагается.

Следовательно, жизнь возможна лишь до тех пор, пока происходит обмен веществ, поддерживающий существование живой материи и влекущий за собой ее самообновление. В результате обмена веществ организм не только сохраняется, но и развивается, растет и размножается.

Что же такое обмен веществ? Это очень сложный процесс. Он включает в себя: поступление в организм различных питательных веществ, а также кислорода, сложные и разнообразные превращения в организме и, наконец, выделение продуктов распада, ненужных и вредных для жизни.

Постоянное превращение веществ и энергии заставляет организм непрерывно изменяться. И в каждый данный момент своего существования организм, оставаясь внешне как будто бы прежним, является вместе с тем новым, иным; будучи относительно постоянным, он вместе с тем чрезвычайно изменчив, динамичен, подвижен. Именно изменчивость и объясняет безграничные возможности развития живых существ.

Обмен веществ характеризуется процессами двоякого рода: ассимиляцией и диссимиляцией.

Ассимиляция - это сумма процессов созидания в организме: усвоение веществ, поступающих из внешней среды, образование более сложных химических соединений из более простых. В процессе ассимиляции происходит восстановление разрушенного вещества клеток, его обновление и вместе с тем рост и развитие организма и всех его отдельных частей.

Диссимиляция - это противоположный процесс: трата живой материи, разрушение, расщепление белковых и других соединений, входящих в состав клеток.

Процессы ассимиляции и диссимиляции являются взаимно противоположными, но они неразрывно связаны между собой; в живом организме они протекают одновременно. Ассимиляция постоянно сопровождается усилением диссимиляторных процессов, которые подготавливают почву для ассимиляторных. Другими словами, разрушение живого вещества создает условия для созидания его же самого и, наоборот, созидание живого вещества является необходимым условием для его разрушения. Созидание и разрушение взаимно вызывают одно другое.

Однако эти процессы, неотделимо связанные между собой, не всегда взаимно уравновешены. В различные периоды жизни один из этих процессов может преобладать над другим. Например, в период роста и развития организма наблюдается значительная интенсивность обоих процессов, однако преобладают процессы ассимиляции. Это значит, что в детском возрасте усвоение веществ организмом больше его трат; новорожденный ребенок при нормальном развитии через полгода удваивает свой вес. У некоторых животных процесс роста протекает еще энергичнее: мышонок увеличивается в весе уже за первые сутки кормления материнским молоком в 4 раза, шелковичный червь за первые сутки с момента получения тутовых листьев возрастает в весе в 500 раз. Если бы ребенок рос так же быстро, то на второй день после рождения его вес достиг бы уже 1500 кг.

И, наоборот, в старости начинают преобладать процессы диссимиляции. Казалось бы, что размеры синтеза (созидания) при условии достаточного поступления питательных веществ извне будут равны размерам разрушения. Однако в действительности такой пропорциональности не наблюдается. На одно и то же количество разрушенного живого вещества возникает тем меньше нового живого вещества, чем старше организм.

В неразрывной связи двух взаимно обусловливающих процессов и проявляется динамика жизни каждого организма, как животного, так и растительного,- одновременно протекающие синтез и распад, жизнедеятельность и отмирание.

Постоянно, например, отмирают и слущиваются поверхностные клетки слизистой оболочки кишечника и рогового слоя кожи, а их место занимают вновь образовавшиеся молодые полноценные клетки. Непрерывному обновлению подвергается и наша кровь. Красные кровяные тельца живут всего около 130 дней, а затем разрушаются, на их место рождаются новые. Таким образом, человеческая кровь почти три раза за год полностью обновляется. Подобных примеров из жизни организма можно привести много.

Академик А. А. Богомолец считал, что если бы клетки в человеческом теле все обновлялись с одинаковой скоростью, то человек за 7 лет полностью обновился бы, т. е. в его организме не осталось бы ни одной клетки из тех" что были 7 лет назад.

Огромную роль в организме играют процессы, совершающиеся в центральной нервной системе: возбуждение и торможение. Эти процессы возникают в результате раздражения, т. е, такого изменения внешней среды или внутреннего состояния организма, которое вызывает со стороны организма в целом или его части какую-либо ответную деятельность.

Живое вещество отличается особыми свойствами - возбудимости и раздражимости. Под влиянием различных стимулов в организме и возникает та или иная реакция. Всякая реакция начинается с восприятия раздражения и заканчивается возбуждением или торможением какой-либо деятельности организма.

Виды реакций чрезвычайно разнообразны. Простейшие из них это, например, сокращение мышцы или секреция железы. Из простых реакций могут складываться более сложные, осуществляемые тем или иным органом или всем организмом в целом. Такими более сложными реакциями являются различные формы поведения человека.

Привычная и характерная для данного организма реакция называется его функцией. Все реакции и функции живого организма возникают при его взаимодействии со средой. В течение многих тысячелетий непрерывно происходило развитие живых существ в результате постоянного взаимодействия с внешней средой и способности живых существ к приспособлению. Вследствие того что приобретенные признаки могут передаваться наследственным путем, а в природе происходит постоянный естественный отбор, органический мир постепенно развивается.

Любая функция живого организма имеет приспособительное значение и представляет собой результат длительного исторического развития. Функции живых существ обусловлены всем ходом развития органического мира. Между формой органа и его деятельностью существует неразрывная связь и взаимодействие.

Это происходит как на протяжении многих миллионов лет исторического развития вида, так и в относительно короткий срок его индивидуального существования. Так, например, определенная деятельность - тренировка органов, в частности мышц, приводит к изменению их формы. Эта новая форма способна долгое время сохраняться, а это в свою очередь влияет на другие функции, развивает и совершенствует их.

В основе современной науки о жизни лежит материалистическое учение о единстве организма и окружающей его среды.

Это учение, идея эволюции живых организмов была обоснована еще английским ученым Ч. Дарвином. Выдающийся его последователь русский биолог К. А. Тимирязев считал внешнюю среду, изменяющую организм, одним из важнейших факторов развития живой природы.

Учение о воздействии среды на развитие живых организмов получило свое полное развитие и всестороннее обоснование в трудах И. М. Сеченова, И. П. Павлова и И. В. Мичурина.

Признание единства организма и среды явилось отправной точкой в разработке физиологического учения И. П. Павлова. Великий ученый не раз указывал, что целостность организма нельзя понимать, как что-то заранее данное и неизменное; это - динамическое и всегда колеблющееся равновесие. Оно существует благодаря тому, что органы и системы тела непрерывно воздействуют друг на друга. Это воздействие регулируется центральной нервной системой, постоянно приспособляющей внутреннее состояние организма к внешней среде.

Много лет своей жизни Павлов посвятил изучению нервной системы. Его опыты доказали, что нервная система является источником постоянных и временных связей организма с окружающим миром. Эти связи возникают не случайно, не по произволу каких-то таинственных, сверхъестественных сил и вне зависимости от желания человека, а являются закономерным следствием взаимодействия организма с внешней средой.

Поставленный в совершенно новые условия, организм в течение некоторого периода приспосабливается к ним, акклиматизируется. Эти приспособительные свойства помогают живым существам выживать в постоянно меняющейся обстановке.

Для человека огромное значение имеет не только физическая, но и социальная среда, вне которой его жизнь немыслима.