Fizjologia to nauka o tym, jak działa ludzkie ciało. Opisuje chemię i fizykę stojącą za podstawowymi funkcjami ciała, od tego jak zachowują się cząsteczki w komórkach do tego jak współpracują ze sobą systemy narządów. Pomaga nam zrozumieć, co dzieje się w zdrowym ciele w codziennym życiu i co idzie źle, gdy ktoś choruje.

Większość fizjologii zależy od podstawowych badań przeprowadzanych w laboratorium. Niektórzy fizjolodzy badają pojedyncze białka lub komórki, podczas gdy inni mogą prowadzić badania nad tym, jak komórki współdziałają, tworząc tkanki, organy i systemy w organizmie.

Fizjologia a anatomia

Anatomia człowieka to nauka o strukturach ciała, natomiast fizjologia to nauka o tym, jak te struktury działają. Skanowanie obrazowe, takie jak zdjęcie rentgenowskie lub ultradźwięk, może pokazać anatomię, ale lekarze używają innych testów – takich jak badanie moczu i krwi lub elektrokardiogram (EKG) – aby ujawnić szczegóły dotyczące fizjologii organizmu.

Co fizjologia mówi nam o ciele

Lekarze wykorzystują fizjologię, aby dowiedzieć się więcej o wielu różnych układach narządów, w tym:

• Układ sercowo-naczyniowy – serce i naczynia krwionośne

• Układ pokarmowy — żołądek, jelita i inne narządy, które trawią pokarm

• Układ endokrynny — gruczoły wytwarzające hormony, substancje chemiczne, które kontrolują wiele funkcji organizmu

• Układ odpornościowy — obrona organizmu przed zarazkami i chorobami

• Układ mięśniowy — mięśnie, których używasz do poruszania swoim ciałem

• Układ nerwowy — mózg, rdzeń kręgowy i nerwy

• Układ nerkowy — nerki i inne narządy kontrolujące ilość płynów w organizmie

• Układ rozrodczy — narządy płciowe mężczyzn i kobiet

• Układ oddechowy — płuca i drogi oddechowe

• Układ kostny — kości, stawy, chrząstki i tkanka łączna

W przypadku każdego układu fizjologia rzuca światło na chemię i fizykę zaangażowanych struktur. Na przykład fizjolodzy badali aktywność elektryczną komórek w sercu, które kontrolują jego bicie. Badają również proces, w którym oczy wykrywają światło, od tego jak komórki w siatkówce przetwarzają cząstki światła zwane fotonami do tego jak oczy wysyłają sygnały o obrazach do mózgu.

Fizjologia koncentruje się na zrozumieniu, w jaki sposób ciało ludzkie utrzymuje stały stan, dostosowując się do warunków zewnętrznych – proces ten nazywany jest homeostazą. W jaki sposób układy narządów utrzymują względnie stabilną temperaturę w różnych środowiskach? W jaki sposób organizm utrzymuje stały poziom cukru we krwi i innych substancji chemicznych, nawet jeśli spożywamy różne pokarmy? To właśnie na tego typu pytania starają się odpowiedzieć fizjolodzy.

Fizjologia w medycynie

Fizjologia, rzucając światło na normalne funkcje organizmu, może uczyć, co jest nie tak w przypadku choroby. Na przykład, fizjolodzy odkryli, jak różne rodzaje komórek w trzustce uwalniają hormony kontrolujące poziom cukru we krwi. To pomaga lekarzom zrozumieć i leczyć cukrzycę.

Dziedzina ta oferuje również wgląd w to, jak sprawić, by ludzkie ciało pracowało wydajniej. Jest to często część medycyny sportowej, gdzie wiedza o tym, jak organizm przystosowuje się do wyzwań fizycznych, pomaga elitarnym sportowcom poprawić swoje wyniki, uniknąć kontuzji i szybciej wrócić do zdrowia.

Historia fizjologii

Anatomia jest widoczna, a starożytni lekarze i naukowcy badali ją poprzez sekcje, operacje i obserwacje. Ale to, jak ciało faktycznie działa, jest trudniejsze do zbadania. Oznacza to, że fizjologia jest nauką bardziej nowoczesną.

Wczesne wyjaśnienia, jak mogą działać organy lub funkcje ludzkiego ciała, były często domysłami, opartymi na procesach, które były znane naukowcom. Na przykład niektórzy uważali, że tworzenie się embrionu jest podobne do tego, jak mleko zmienia się w ser. Inni pierwsi naukowcy porównywali przepływ krwi w organizmie do wzorców pogodowych.

W XVII wieku mikroskopy pomogły rzucić nowe światło na komórki tworzące ludzkie ciało, co doprowadziło do nowego zrozumienia fizjologii. Ostatnio, narzędzia takie jak technologie sekwencjonowania genów i nowe rodzaje skanowania ciała dały fizjologom rozszerzoną wizję ludzkiego ciała.