Introducere în studiul anatomiei și fiziologiei

Cuprins

Înțelegerea corpului uman se poate realiza doar prin învățarea anatomiei și fiziologiei. Acestea explică modul de organizare și de funcționare ale organismului. Funcțiile corpului uman sunt în strânsă legatură cu structura sa, definindu-le.

Anatomia este formată din:

  • anatomie microscopică sau histologia, care se cuprinde studiul celulelor, țesuturilor și organelor obsevabile doar cu ajutorul unui microscop
  • anatomie macroscopică, care studiază toate structurile observabile fără microscop
  • anatomia dezvoltării urmărește evoluția organismului de la nivelul de ou fecundat până la adult

Fiziologia, la fel ca și anatomia, este formată din mai multe structuri:

  • citologia, care se ocupă cu observarea celulelor și a funcțiilor acestora
  • neurofiziologia se ocupă de studierea funcției nervoase a organismului
  • fiziologia reproducerii se ocupă cu studiul organelor reproducătoare și modurile de reproducere
  • fiziologia renală studiază sistemul excretor și funcțiile acestuia

Niveluri de organizare structurală

Corpul uman este format din mai multe elemente. Cel mai simplu element este atomul, particulă electromicroscopică de materie. Atomii, la rândul lor, fac parte din structura unor elemente precum: carbonul, oxigenul, sodiul sau azotul. Combinarea atomilor între ei formează moleculele.

Niveluri de organizare structurală (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Unele dintre cele mai importante molecule din corpul uman sunt:

  • clorura de sodiu
  • apa
  • proteine
  • lipide
  • glucide

Următorul nivel de organizare este celula. Aceasta este formată din mai multe molecule conectate între ele. Celula reprezintă unitatea morfofuncțională a organismelor vii. Este formată din următoarele:

  • nucleu – este partea centrală a celulei, care comandă toate activitățile celulei, având formă variabilă și dimensiuni proporționale cu citoplasma
  • mitocondrii – sunt organite citoplasmatice în formă de bastonașe, ce au rolul de centrală energetică a celulei
  • ribozomi – sunt organite celulare de dimensiuni mari care reprezintă locul de sinteză al proteinelor
  • lizozomi – sunt organite celulare de dimensiuni variabile, ce au ca și rol digestia unor părți a unor macromelecule

Celulele sunt clasificate în funcție de țesutul pe care îl formează, ca de exemplu:

  • celule nervoase
  • celule sanguine
  • celule musculare

Țesutul reprezintă următorul nivel de organizare. Țesutul este format din asocierea mai multor celule cu aceeași funcție și cu structură similară. În organism există patru tipuri principale de țesuturi:

  • epitelial – care cuprinde epidermul (pielea)
  • conjunctiv – țesutul osos sau sângele
  • țesutul muscular – are rol în locomoție (mușchii membrului inferior)
  • țesutul nervos – are rol în propagarea de impulsuri nervoase, ca și răspuns la anumiți stimuli

Nivelul următor după țesuturi este reprezentat de organe. Aceastea sunt formate din două sau mai multe tipuri de țesuturi. Un exemplu este stomacul, care este format din toate cele 4 tipuri de țesuturi (epitelial,muscular, nervos și conjunctiv). Organele sunt specializate pe o funcție, fiind centrul anatomic și fiziologic al acesteia, însă acestea lucrează în concordanță unul cu altul.

Ultimul nivel de organizare este format din mai multe organe cu funcții complementare, denumit și sistem de organe (digestiv, nervos, circulator).

Organismul este definit ca fiind mai multe sisteme integrate, fiind cel mai înalt nivel de organizare.

Tabel – Sisteme de organe

Funcții ale organismului uman

Funcțiile organismului uman au ca și rol ajutarea organismului pentru desfășurarea activităților de bază pentru creștere și supraviețuire. Organismul prezintă trei funcții principale, acestea sunt:

  • funcția de relație, care include următoarele sisteme:
    • sistemul nervos, acesta include conductibilitatea, exceptabilitatea și creșterea
    • sistemul endocrin, include metabolizarea
    • sistemul osos
    • sistemul muscular, acestea din urmă au rol în mișcare
  • funcția de nutriție, efectuată de următoarele sisteme:
    • sistemul digestiv
    • sistemul respirator
    • sistemul circulator
    • sistemul limfatic
    • sistemul excretor
  • funcția de reproducere, care cuprinde:
    • sistemul reproducător

Metabolismul

Metabolismul reprezintă totalitatea reacțiilor biochimice de sinteză sau degradare. Acesta, în funcție de sensul biologic al reacțiilor, poate fi de tip catabolic sau de tip anabolic.

Catabolismul are ca rezultat descompunerea substanțelor macromoleculare cu producerea de energie. Aceste substanțe pot fi exogene, care provin din alimente, sau endogene care provin din structurile celulare.

Anabolismul reprezintă sinteza de materie organică și necesită energie. Aceste reacții asigură creșterea și dezvoltarea organismului.

Funcțiile vitale (digestia, respirația, circulația și excreția) stau la baza metabolismului prin furnizarea de materie primă și îndepărtarea produșilor de degradare ai acestuia.

Mișcarea și alte funcții

Mișcarea se realizează prin contracția celulelor musculare. Aceasta poate fi de două tipuri:

  • involuntară, în cazul mușchiului cardiac
  • voluntară, la nivelul mușchilor scheletici

Oasele și cartilajele sistemului scheletic oferă loc de inserție mușchilor, ajutând la realizarea mișcării. Oasele au rol pasiv în miscare, cel activ fiind realizat de către mușchi. Însă, oasele prezintă o serie de alte roluri, cum sunt:

  • rol de pârghie
  • rol de protecție al unor organe (toracele, cutia craniană)
  • rol antitoxic, oasele captează unele substanțe toxice(Hg, Pb) pătrunse accidental în organism și le eliberează treptat
  • rol în metabolismul calciului, fosforului și al electroliților
  • rol de depozit principal al organelor hematopoietice

Creșterea reprezintă funcția prin care organismul în mărește dimensiunile cu ajutorul substanțelor din mediul înconjurător, mărindu-și masa.

Conductibilitatea este realizată de celulele nervoase și musculare și constă în abilitatea acestora de a transmite stimuli dintr-o parte a alta a corpului.

Reproducerea este funcția organismelor vii prin care se creează noi celule, cu rol în creștere, reparare sau înlocuire sau producerea unui nou organism. La om, această funcție se realizează prin crearea de spermatozoizi și ovule, pentru combinarea acestora. De aici rezultă formarea unui ovul fecundat, din care rezultă un nou organism. Acest proces poartă numele de reproducere sexuată.

Există și reproducere asexuată, dar aceea se realizează prin diviziunea unei singure celule, având ca rezultat nașterea a două celule fiice identice. Aceasta se întâlnește în cazul proceselor de creștere și reparație.

Excitabilitatea reprezintă funcția prin care organismul răspunde la un stimul intern sau extern.

Excreția este funcția prin care organismul elimină produșii de degradare ai organismului.

Homeostazia

Homeostazia este funcția prin care sunt menținuți parametrii mediului intern al organismului în limitele normale, în ciuda modificărilor mediului înconjurător, pentru a duce la o funcționare normală a celulelor. Această funcție este alcătuită din mai multe procese care determină menținerea aproximativ constantă ai unor parametri dinamici ai mediului intern. Putem afirma că organismul se află în homeostazie în momentul în care nevoile celulare sunt împlinite și funcțiile se desfășoară în condiții normale. Odată cu apariția unor condiții de stres asupra organismului, cum ar fi căldura, durerea, bolile sau lipsa de oxigen, apar și dezechilibre ale mediului intern.

Homeostazia este realizată cu ajutorul mecanismelor de feed-back, prin sisteme de autoreglare. Toate mecanismele de feed-back funcționează în raport cu o valoare de referință (cum ar fi temperatura). 

Feed-back-ul este format din:

  • stimul – acesta este o abatere de la „normal” pe care corpul o sesizează și transmite informația către receptor
  • receptor – reprezintă o structură excitabilă care răspunde la stimuli prin diferite intensități, în funcție de intensitatea stimulului
  • centru de control – locul în care simulul este perceput și în care se stabilește un răspuns
  • efector – este structura care percepe răspunsul la stimul și îl execută, readucând organismul la homeostazie

Elementele chimice necesare acestor procese sunt:

  • apa
  • substanțele nutritive
  • oxigenul

Alte cerințe fizice necesare menținerii homeostaziei sunt:

  • menținerea constantă a temperaturii
  • menținerea constantă a presiunii atmosferice

Valoarea de referință a unui sistem de feed-back este valoarea normală a unui stimul. În cazul temperaturii, receptorii detectează o abatere (creștere sau scădere) de la valoarea de referință și trasmit informația către un centru de control, care la rândul său procesează informațiile și trasmite un răspuns către efectori pentru a reveni la normal (valoarea de referință).

Există două tipuri de feed-back:

  • feed-back negativ, care este cel mai folosit pentru a păstra homeostazia
  • feed-back pozitiv, este folosit pentru abaterea de la valoarea de referință       

Un exemplu de feed-back negativ este cel al normalizării glicemiei. După masă, când nivelul glicemiei crește, glucoza stimulând eliminarea insulinei din pancreas. Insulina acționează ajutând glucoza să pătrundă în celule, rezultând scăderea glicemiei. În cazul în care nivelul glucozei este scăzut, celulele secretoare de insulină scad eliberarea acesteia, menținând homeostazia.

Feed-back-ul pozitiv apare în cazul unor situații în care este necesară devierea de la valoarea de referință, rezultând un răspuns final specific. Acest lucru este valabil în cazul coagulării sâgelui sau la naștere. Răspunsul final specific este reprezentat de oprirea hemoragiei sau expulzia fetală și a placentei.

Termeni direcționali

Termenii direcționali din anatomie și fiziologie sunt utilizați pentru a identifica poziția elementelor corpului. Pentru a putea face acest lucru, trebuie avut ca și punct de referință poziția anatomică a corpului.

Poziția anatomică a corpului este verticală, denumită și ortostatism, cu privirea înainte, picioarele apropiate, membrele superioare pe lângă corp cu palmele înainte și policele (deget 1) orientat spre exterior.

Ventral – anterior. Fața anterioară este partea din față a corpului.
Dorsal – poate fi folosit pentru fața posterioară a corpului.
Superior/cefalic/cranian – termenul este folosit pentru partea orientată înspre cap. Ca și exemplu, nasul este superior față de gură.
Inferior/caudal – termen utilizat pentru a reprezenta partea opusă capului, partea de jos. Caudal nu este foarte des folosit la oameni, deoarece omul nu are coadă.
Medial – se referă la structurile direcționate spre linia mediană a corpului, de exemplu gura este situată medial față de urechi.
Lateral – se referă la structurile situate opus de linia mediană a corpului, de exemplu urechile sunt situate lateral față de gură.
Ipsilateral – se referă la structuri aflate în aceeași parte a corpului, de exemplu, ficatul și rinichiul drept sunt ipsilaterale.
Controlateral – se referă la structuri aflate în părți opuse ale corpului, de exemplu ficatul și inima sunt controlaterale.
Proximal – se folosește pentru structurile aflate mai aproape de centuri, de exemplu, femurul este situat proximal față de trunchi comparativ cu genunchiul.
Distal – se folosește pentru structurile aflate la distanță față de centuri, de exemplu, genunchiul este aflat distal de trunchi comparativ cu femurul.
Superficial – este utilizat pentru a descrie structurile apropiate de suprafața corpului, de exemplu pielea este superficială față de mușchi.
Profund – este utilizat pentru a descrie structurile situate cel mai departe de suprafața corpului, de exemplu, plămânii sunt situați profund comparativ cu pielea.

Corpul și direcțiile sale. a) Corpul în poziție anatomică: vertical, cu picioarele apropiate, membrele superioare pe lângă corp și palmele spre înainte. b) Câțiva termeni direcționali asociați cu structuri anatomice ale corpului. (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Tabel – Un rezumat al terminologiei direcționale

Planuri

Planurile sunt suprafețe drepte care traversează dintr-un punct în altul corpul pentru a oferi puncte de reper pentru organe.

Corpul uman prezintă 3 planuri importante.

Planul sagital – acesta este vertical, acesta divide corpul în două părți, dreaptă și stângă. Planul poate fi mediosagital, dacă aceste părți sunt egale, sau parasagital, dacă părțile divizate sunt inegale.
Coronal/frontal – este tot vertical, însă părțile pe care le împarte sunt anterioară și posterioară. Acesta împreună cu planul sagital realizează un unghi drept la întâlnire.
Orizontal/ transversal – acest plan împarte corpul tot în două părți, însă una superioară și una inferioară. Organele se pot tăia în plan transversal formând astfel secțiuni trasnversale pentru a fi mai ușor de studiat.

Cele trei planuri importante ale corpului uman (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Cavitățile și regiunile corpului

În corpul uman există două cavități importante, una posterioară și una anterioară. Aceste cavități adăpostesc organele corpului.

Cavitatea posterioară a corpului cuprinde cavitatea craniană, care adăpostește encefalul și canalul rahidian, acesta fiind delimitat de vertebre și protejează măduva spinării.

Cavitatea anterioară cuprinde două cavități importante, cea toracică și cea abdomino-pelvină.

Cavitatea toracică este delimitată de coaste și mușchi intercostali, definind astfel o cavitate pleurală stângă și una dreaptă, fiecare conținând câte un plămân.

Al treilea compartiment al cavității toracice reprezintă cavitatea pericardică, localizată medial de cele pleurale. Cavitatea pericardică este localizată între membranele ce învelesc inima, foița viscerală și cea parietală a pericardului. Acesta definește regiunea numită mediastin.

Mediastinul cuprinde următoarele organe ale cavității toracice (excepție- plămânii):

  • inima – organ cavitar, format din 2 atrii (stâng și drept) și 2 ventriculi (stâng și drept)
  • timusul – localizat în spatele sternului, este o glandă mixtă cu rol secretor și limfatic
  • esofagul – parte a sistemului digestiv ce conectează faringele cu stomacul
  • traheea – aceasta este componentă a sistemului respirator, ce face legătura între laringe și bronhii
  • bronhiile – acestea reprezintă conductele ce continuă traheea și prin care aerul ajunge în alveolele pulmonare
  • vase sanguine și limfatice

Cavitatea abdomino-pelvină este delimitată de cavitatea toracică prin diafragm, un mușchi de dimensiuni mari, cu formă de cupolă. Această cavitate mai este denumită și cavitate peritoneală, fiind alcătuită din toate organele abdominale și pelviene. Partea superioară a cavității peritoneale este denumită subdiviziune abdominală, iar partea inferioară – subdiviziune pelviană.

Subdiviziunea abdominală este alcătuită din:

  • stomac
  • intestine
  • splina
  • ficat

Subdiviziunea pelviană este formată din organe abdominale și pelvine, și anume:

  • vezica urinară
  • organele reproducătoare
  • rect

În cadrul cavității abdomino-pelvine, există diviziuni suplimentare care determină formarea altor nouă regiuni diferite. Aceste sunt următoarele:

  • regiunea ombilicală – localizată în centrul abdomenului
  • regiunea epigastrică – aceasta se găsește superior de regiunea ombilicală
  • regiunea hipograstrică – aflată inferior față de regiunea ombilicală

Hipocondrul stâng și cel drept se găsesc de o parte și de alta a regiunii epigastrice. Iar lateral, de o parte și de alta a regiunii ombilicale își au localizarea cele două flancuri- stâng și respectiv, drept. Regiunile inghinale, sau iliace își găsesc localizarea lateral de regiunea hipograstrică, de o parte și de alta.

Cele două cavități principale ale corpului cu subdiviziunile și conținutul lor (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Există patru cadrane ale abdomenului:

  • superior stâng
  • superior drept
  • inferior stâng
  • inferior drept

Aceste cadrane sunt realizate prin intersecția a două linii imaginare: una verticală și una orizontală.

Regiunile anatomice importante ale cavității abdomino-pelviene (Sursa: Barron's- Anatomie și fiziologie umană pentru admiterea la facultățile de medicină)

Membranele

Pentru protecția pereților cavității abdominale și a organelor abdominale există o membrană fină ce este constituită din două foițe. Acestă membrană este denumită membrană seroasă, deoarece între cele două foițe ce o alcătuiesc există un strat de lichid seros, lubrifiant.

Rolul acestui lichid este de a permite organelor să alunece pe pereții abdominali și între ele, fără frecare.
În corp, pe lângă această foiță, peritoneu, mai există ale două:

  • pleura, care învelește cavitatea pleurală
  • pericardul, care are rol protector asupra inimii

Peritoneul acoperă o parte din organele abdominale și pelvine, iar pe altele le acoperă doar pe fața anterioară.

Aceste membrane seroase sunt alcătuite din două foițe, și anume:

  • foița parietală care este aderentă de cavitate (pleurală, peritoneală)
  • foița viscerală, care este aderentă de organul pe care îl învelește

Între aceste două foițe este denumit cavitatea peritoneală, în cazul foițelor peritoneale. În cazul celor pleurale, spațiul se va denumi cavitate pleurală.
Cavitatea pericardică este delimitată de foița parietală și cea viscerală a pericardului.

Organismul prezintă și alte cavități mai mici care sunt localizate la nivelul capului, cum ar fi:

  • cavitatea orală
  • orbita
  • cavitatea nazală
  • urechea medie

Bibliografie

  • Barbara Krumhardt Ph.D., I. Edward Alcamo Ph.D. (coordonatorul ediției în limba română – Prof. Dr. Angela Borda) – „Barron`s – Anatomie și Fiziologie Umană pentru admitere la facultățile de medicină”, editura University Press, Târgu Mureș, 2022;
  • Walter F. Boron, Emile L. Boulpaep, Leon G. Zăgrean – „Fiziologie Medicală”, ediția a treia, editura Hipocrate, București, 2017;
  • Guyton & Hall, editori Dr. Gh. P. Cuculici, Dr. Anca W. Gheorghiu – „Tratat de Fiziologie a Omului”, ediția a unsprezecea, editura Medicală Callisto, București;
  • Dan Cristescu, Carmen Sălăvăstru, Bogdan Voiculescu, Cezar Th. Niculescu, Radu Cârmaciu – „Biologie. Manual pentru clasa a XI-a”, editura Corint;
  • Keith L. Moore, Arthur F. Dalley II, Anne M. R. Agur – „Anatomie clinică: fundamente și aplicații”, ediția a șasea, editura Medicală Callisto, București, 2012;
  • Univ. Dr. Ludovic Seres-Strum, Prof. Univ. Dr. Klara Brînzaniuc, Asist. Univ. Dr. Cosmin Nicolescu, Asist. Univ. Dr. Remus Șipoș – „Neuroanatomie”, editura University Press, Târgu Mureș, 2006;
  • Stefan Silbernagl, Florian Lang – „Fiziopatologie”, ediția a doua, editura Medicală Callisto, București, 2011;
  • Fauci, Braunwald, Isselbacher, Wilson, Martin, Kasper, Hauser, Longo – „Harrison – Principiile medicinei interne”, Volumul 2, a doua ediție în limba română, editura Teora;
  • Michelle A. Clark, Richard Finkel, Jose A. Rey, Karen Whalen – „Lippincott – Farmacologie ilustrată”, ediția a cincea, editura Medicală Callisto, București, 2013;

Acest text nu poate fi copiat.