Inimeste ja loomade füsioloogia, süsteemide ja elundite mõistmine
Füsioloogia mõiste
Füsioloogia on bioloogia haru, mis uurib elusüsteemide toimimist. Termin füsioloogia on laenatud hollandi keelest füsioloogia, mis koosneb kahest vanakreeka sõnast physis, mis tähendab "uuring". Mõiste "faal" on võetud araabia keelest, mis tähendab "logia", millel on tähendus (uuring). Mõistes "füsioloogia" on võetud araabia keelest tähendusega "märk", "funktsioon", "töö".
Füsioloogia kasutab mitmesuguseid meetodeid biomolekulide, kudede, rakkude, organite, organismide ja elundisüsteemi, toetades selle keemilisi ja füüsikalisi funktsioone elu. Füsioloogia on üks teaduse valdkondi, mille vastu antakse Nobeli preemia (Nobeli füsioloogia- või meditsiiniauhind).
Loomade füsioloogia
Inimese füsioloogia uurimiseks kasutatud meetodite ja seadmete loomafüsioloogia, mis laieneb seejärel loomaliikidele, välja arvatud inimestele. Taimefüsioloogias kasutatakse mõlema valdkonna tehnikaid. Mis hõlmab loomade füsioloogiat, nimelt kõiki elusolendeid. Loomade füsioloogia valdkonnas uuringuteni viivate subjektide arv on rohkem suunatud mõistmisele, kuidas füsioloogilised omadused on kogu loomade evolutsiooniloo jooksul muutunud.
Lühike ajalugu
Inimese füsioloogia teadus algab umbes 420 eKr kuni Hippokratese ajani, kes on tuntud ka kui meditsiini isa. Aristotelese kriitilise mõtlemise tulemused ja tähelepanu pööramine struktuuri ja funktsiooni suhetele tähistasid füsioloogiateaduse algust Vana-Kreekas. Prantsuse teadlane Jean Fernel võttis 1525. aastal kasutusele termini "füsioloogia". Kuid eksperimentaalne füsioloogia algas alles 17. sajandil, kui anatoom William Harvey selgitas vereringe olemasolu. Wonder Boerhaave’i nimetatakse sageli füsioloogia isaks tänu oma avatud tekstiga teosele Institutions Medicae (1708) ja suurepärasele tööle Leidenis.
Inimese füsioloogia
Uuringu objekti põhjal on teada, et inimese füsioloogia, loomade füsioloogia ja taimed, kuigi füsioloogia põhimõtted on universaalsed, ei sõltu uuritava organismi tüübist. Näiteks pärmirakkude füsioloogias uuritavat saab rakendada ka kõigile inimese rakkudele.
Inimese füsioloogia on mehaaniline, füüsikaline ja biokeemiline teadus tervete inimeste, nende organite ja nende koosnevate rakkude toimimisest. Füsioloogia põhitase on elundi ja süsteemi tasandil [1]. Enamik inimese füsioloogia aspekte on loomade füsioloogia seotud aspektidega tihedalt homoloogilised ning katseloomad on andnud suure osa füsioloogilistest põhiteadmistest. Anatoomia ja füsioloogia on tihedalt seotud õppevaldkonnad: anatoomia, vormiõpe ja füsioloogia, õppimisfunktsioonid, on sisuliselt seotud ja õpitakse koos õppekava osana meditsiiniline [1].
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: 5 meelt (füsioloogia) inimesed
Ajalugu Füsioloogia
Inimese füsioloogia uurimine pärineb vähemalt aastast 420 eKr ja ka meditsiini isa Hippokratese ajast [4]. Aristotelese kriitiline mõtlemine ja rõhuasetus struktuuri ja funktsiooni vahelisele suhtele tähistasid füsioloogia algust Vana-Kreekas, samas kui Claudius Galenus (126-199 pKr), tuntud kui Galen, kasutas esimesena funktsioone uurivaid katseid keha. Galen oli eksperimentaalse füsioloogia [5] rajaja meditsiinimaailmas, mis eemaldus galenismist vaid Andreas Vesaliuse ja William Harvey ilmumisega. [6]
Keskajal arendasid moslemiarstid Vana-Kreeka ja India meditsiinitraditsioone edasi. Sellel perioodil tegid olulise töö teiste seas raamatu „The Canon of Medicine“ autor Ibn Sina (980–1037) ja teiste seas ka Ibn al-Nafis (1213–1228). Keskajast tulnuna tõi renessanss läänemaailmas juurde füsioloogilisi uuringuid, mis tõi kaasa anatoomia ja füsioloogia kaasaegse uurimise.
Andreas Vesalius on inimese anatoomia ühe mõjukaima raamatu De humani corporis fabrica [7] autor. Vesaliust nimetatakse sageli tänapäevase inimese anatoomia rajajaks. [8] anatoom William Harvey kirjeldas vereringesüsteemi 17. sajandil, [9] näidates kasulikku kombinatsiooni tähelepanelik jälgimine ja hoolikad katsetused keha funktsioonide tundmaõppimiseks, mis on füsioloogilise arengu jaoks üliolulised eksperimentaalne. Herman Boerhaave’i nimetatakse mõnikord füsioloogia isaks, kuna ta on olnud Leidenis edukas õpetaja, aga ka oma teksti raamatuks Institutiones medicae (1708). 18. sajandil töötas selle valdkonna olulisi teoseid välja ja uuris prantsuse arst ja füsioloog Pierre Cabanis.
19. sajandil hakkasid füsioloogilised teadmised arenema kiiresti, eriti koos Matthias Schleideni ja Theodor Schwanni 1838. aasta teooriaga. See väidab radikaalselt, et organismid koosnevad üksustest, mida nimetatakse rakkudeks. (1813-1878) Claude Bernard avastas täiendava teooria, mis omakorda algatas tema sisekeskkonna kontseptsiooni (sisekeskkond), mida hiljem ameerika füsioloog Walter Cannon üles võtab ja selle eest võitleb kui “homöostaasi” (1871-1945).
20. sajandil hakkasid bioloogid huvi tundma ka muude organismide kui inimese toimimise pärast, kudedes lõpuks füsioloogia ja võrdleva ökofüsioloogia valdkondi [10]. Selle valdkonna suuremateks tegelasteks on Knut Schmidt-Nielsen ja George Bartholomew. Viimasel ajal on evolutsioonifüsioloogiast saanud selge aladistsipliin. [11]
Füsioloogia uurimise bioloogiline alus, integreerimine viitab paljude inimese kehasüsteemide kattuvatele funktsioonidele, samuti kaasnevatele vormidele. See saavutatakse suhtlemise kaudu, mis toimub mitmel viisil, nii elektriliselt kui ka keemiliselt.
Inimkeha osas mängivad funktsioone integreerivate signaalide vastuvõtmisel ja edastamisel suurt rolli endokriinsed ja närvisüsteemid. Mero homeostaas
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Lotose õõnsus - määratlus, anatoomia, morfoloogia, füsioloogia, elupaik, eelised, arvukus, omadused
Loomade füsioloogia ulatus
Iga inimene peab täitma selliseid eluülesandeid nagu söömine, hingamine, liikumine ja paljunemine. Iga elu funktsioon peab olema teatud viisil reguleeritud ja kontrollitud, et loom saaks ellu jääda. Elufunktsioonide töömehhanism ja kõik, mida loomad teevad, on loomade füsioloogia uuringute tuum. Seega on loomade füsioloogia keha normaalsete funktsioonide ja elusüsteemides esinevate erinevate sümptomite ning loomade füsioloogia uurimine kõigi funktsioonide reguleerimine süsteemis või teisisõnu teadus, mis uurib funktsioone, mehhanisme ja nende toimimist orel. Või võib füsioloogiat määratleda ka järgmiselt: looma kehas toimuvate protsesside, sealhulgas järgmiste protsesside uurimine:
- Kasv
- Liikumine / liikuvad kohad
- Ainevahetus
- Paljundamine
- Reaktsioon stiimulitele
- Toidu seedimine
- Vere / kehavedelike ringlus
Füsioloogias uuritakse põhjalikumalt, kuidas mehhanismid, mis juhivad elu protsesse, alustades kontrollist ja molekulaarsel tasandil toimuvatest protsessidest. Instrumenteerimise kiire arenguga, füsioloogia kiire arenguga, nii et paljud probleemid on endiselt "mõistatuslikud", pole mehhanism selge.
Füsioloogia on teadusvaldkond, mis ei saa iseseisvalt seista, selle lahendamiseks on tingimata vaja teisi teadusvaldkondi. Teiste vajalike teadusvaldkondade hulka kuuluvad loomade struktuur ja areng ning biokeemia.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Loomade, taimede ja inimeste füsioloogiliste kohanduste mõistmine ja näited
Füsioloogia põhimõisted
Enne keha funktsioonide edasist uurimist on mõned füsioloogia põhimõisted
- Mehhanism: Elu põhineb materjalidel ja seadustel, mis kehtivad füüsilises maailmas.
- Homöostaas: Keskkonnamuutustest tingitud reaktsioonide reguleerimise ja kontrollimise jõupingutused. Sisekeskkonna seisund, mis on pidev ja vastutab selle püsiva seisundi eest.
- Regulaator: Olendite rühm, kes suudab säilitada sisekeskkonna tingimusi võrreldes väliskeskkonnaga.
- kinnitaja: Sisekeskkond muutub väliskeskkonna muutudes.
- Homokinees: mehhanism sisekeskkonna säilitamiseks ebasobiva väliskeskkonna vältimise kaudu.
- Kohanemine: Reageerimine keskkonna muutustele, püüdes säilitada elu. Bioloogias konkreetselt antud mõiste "hüvitis".
- kohanemine: Kohanemine labori keskkonnatingimustega, millel on väga piiratud kontrollitud muutujad.
- Aklimatiseerumine: Kohandused, mis toimuvad looduslikes tingimustes koos muutujaga, muutes selle analüüsimise keerukamaks.
- Sallivus: Organismide võime reguleerida ja kohaneda on piiratud teatud tingimustega.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Anatoomia ja füsioloogia erinevuse selgitus
Looma struktuur ja funktsioon
Loomakeha ehitus ja funktsioon on omavahel väga tihedalt seotud, mõlemad on lahutamatu üksus. Süsteemi funktsiooni uurimiseks uurime kõigepealt elundi või organi struktuuri. Kuid elukorralduse tasandil on rakk eriline positsioon, kuna see on madalaim ja väikseim üksus. Rakk on väikseim funktsionaalne üksus, mis suudab iseseisvalt organismina seista. Elukomponentide moodustamiseks vajalike rakkude arvu põhjal on olemas üherakulised organismid (üherakulised) ja paljurakulised (mitmerakulised).
Protistid on üks madalamaid organisme (üherakulisi), kus neil on spetsiaalsed organellid, mis seda teostavad konkreetsed töökohad ühes rakus, nimelt toidu seedimine, keskkonnamuutuste tuvastamine, jääkainete eraldamine ja paljunema. Mis puutub mitmerakulistesse organismidesse, siis rakkude kogum teatud kohas moodustab võrgustiku, mis on rakkudest kõrgem. Lisaks rühmitub võrgustik ja töötab koos teatud organi moodustamiseks. Elundisüsteemi moodustamiseks töötavad koos mitmed organid. Need on organismi struktuursed tasemed elusorganismi moodustamisel. Pärast seda, kui oleme õppinud tundma rakke ja nende organelle ning nende erinevaid funktsioone rakubioloogias, järgmisena jätkake arusaamist rakkude rühmadest, mida nimetatakse kudedeks, elunditeks ja elundisüsteemideks.
Võrk
Kude on sama struktuuri ja funktsiooniga rakkude kogum. Erinevat tüüpi kudedel on erinev struktuur ja funktsioonid. Kuded võib rühmitada nelja kategooriasse, nimelt epiteelkoesse, sidekoesse, närvikoesse ja lihaskoesse.
-
Epiteelkude
Epiteelkude tihedalt pakitud rakukihtidena, mis on keha väliskülje kaitsja, vooderdab elundeid ja kaitseb kehaõõnesid. Lisaks toimib epiteelkoe rakukaitsmena mehaaniliste kahjustuste, infiltreeruvate ja kadude eest kaitsvate mikroorganismide rünnakute eest. vedelik. -
Ühendusvõrk
Sidekude on teiste kudede sideaine või tugi. Sidekoe kiud on valmistatud valgust, mis koosneb kolmest tüübist, nimelt kollageenkiud, elastsed kiud ja retikulaarsed kiud. Kollageenkiud on valmistatud kollageenist, mida on loomariigis kõige rohkem. Kollageenkiud ei ole elastsed ega rebene kergesti, just need kiud hoiavad liha luudest eraldumast. Näiteks kui pigistate osa nahast peopesal ja vabastate selle uuesti, jääb nahk ikkagi liha külge, see on väike näide kollageenkiududest.
Elastsed kiud, proteiinist (elastiinist) valmistatud pikad kiud, on oma olemuselt kummisarnased, nii et need võivad täiendada elastsete kollageenkiudude tugevust. Nagu ülaltoodud näide, taastavad elastsed kiud kiiresti naha algse kuju. Retikulaarsed kiud koosnevad kollageenist, mis on ühenduslüli või sidekoe ühendus teistega. Selgroogsete loomade kõige levinum sidekude on lahtine sidekude, mis toimib pakkematerjalina, hoides elundeid paigal.
Selles koes on ka rasvkoe rolli mängiv kude, mida nimetatakse rasvkoeks. Kõigis nendes rasvrakkudes on suur rasvakuul, mis paisub, kuid kui keha kasutab seda rasva, siis rakud kahanevad. Kiuline sidekude on tihe sidekude, mis sisaldab palju kollageenkiude, mis toimivad paigutusena, mis maksimeerib mitteelastsete kudede tugevuse. Kõhre kude, mis koosneb rikkalikest kollageenkiududest ja mis on varajase embrüo tugi või luustik, toetab pehmeid kudesid ja toetab erinevaid siseorganeid.
-
Neuraalvõrk
Närvivõrgu funktsionaalne üksus on neuron või närvirakk. Närvikoe abil saab tajuda stiimuli olemasolu, edastada signaale looma ühest kehaosast teise. Neuronid koosnevad rakukehast, dendriitidest ja aksonist. Dendriidid edastavad signaale / impulsse neuroni ühest otsast teise, akson edastab impulsid neuronisse efektorisse (närvisüsteemi peatükk). -
Lihaskoe
Kas lihaskiud on närviimpulsi stimuleerimisel võimelised kokku tõmbuma. Selgroogsete kehas on kolme tüüpi lihaskoe, nimelt skeletilihas, mis vastutab keha vabatahtlike liikumiste eest. Südamelihased, mis töötavad tahtmatult, lihaste kokkutõmbed on automaatsed, korrapärased, pole kunagi väsinud ja reageerivad aeglaselt. Seda nimetatakse südamelihaseks, kuna seda leidub ainult südames. Silelihas, mis asub seedetrakti, põie, arterite ja muude elundite seintes. Silelihased tõmbuvad aeglasemalt kokku kui skeletilihased, kuid võivad pikemaks ajaks kokku tõmbuda. Näiteks seedesüsteemis liigutab see lihas aineid mööda seedetrakti. Lisaks liigutab see lihas ka silma pupilli ja kontrollib veresoonte läbimõõtu.
Elundid ja elundisüsteemid
Elund on mitme koe kogum, et täita teatud funktsioone kehas. Näiteks nahk, nahk koosneb koekihtidest. Sidekude, epiteel, lihased, närvid ja vaskulaarne kude. Kui kõrgemal tasemel on elundisüsteem, mis on mitme elundi kogum, mis ühendavad oma ülesandeid. Kuid looma ellujäämiseks tuleb kõik olemasolevad elundisüsteemid kooskõlastada.
Siin on mõned elundisüsteemid, nende komponendid ja funktsioonid (imetajate ja inimeste keha:
SÜSTEEM ORGAN |
PÕHIKOMPONENT | PÕHINE FUNKTSIOON |
Seedimine | Suu, neel, söögitoru, magu, peensool, maks, pankreas ja pärak | Toidu töötlemine: allaneelamine, seedimine, imendumine ja kõrvaldamine |
Tiraaž | Süda, veresooned ja veri | Selliste materjalide sisemine levitamine nagu O2 ja toitained keha rakkudesse ning transpordivad ainevahetuse jääkained kehast välja |
Hingamine | Nina, neel, kõri, hingetoru, bronhid ja kopsud | Gaasivahetus (võtke O2 ja eraldavad CO2 |
Eritumine | Neerud, kusejuhad, põis ja kusiti | Eemaldab kehast kasutud ainevahetusproduktid ja reguleerib vere osmootset tasakaalu |
Endokriinsed | Hüpofüüsi (hüpofüüsi), kilpnäärme, pankrease ja teiste hormoone tootvad näärmed | Toota hormoone keha ainevahetuse reguleerimiseks |
Närv | Aju, seljaaju, närvisõlmed ja meeleelundid | Stiimuli tuvastamine ja stiimulile reageerimise määramine |
Paljundamine | Munandid ja munasarjad | Aretus |
Integument | Nahk ja selle derivaadid | Kehavest |
Raamistik | Skelett, selgroolülid, keha tugi, kargud. ribid ja rind,kehaosad ja elundite kaitse sisemine luud, mis toetavad abaluud, puusaluud ning üla- ja alajäsemete luid |
Lihased | Skeletilihased, silelihased, määrab kehahoia, lihas jgraatsilineg glükogeeni kui tööriista. liikumine |
Immuunsus | ja luuüdi, keha kaitsesõlm |
lümfisõlmed | põrn, harknääre, põrn, põrn ja valged verelibled |
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Mao funktsioon: inimese mao anatoomia ja füsioloogia
Integumentaalne süsteem loomadel
Struktuur ja funktsioon on üldiselt omavahel seotud. Struktuuri vaadates saab hinnata funktsiooni ja vastupidi. Pöörates tähelepanu selle funktsioonile kaitsva kehana, peab naha välimine kiht koosnema epiteelirakkudest, mis on rakkudevaheliste liimide kaudu üksteisega tihedalt seotud.
Mõistes ülalnimetatud naha funktsiooni, on selgrootute ja selgrootute naha struktuuril järgmine põhimuster:
Selgrootute nahk koosneb:
- Küünenahk (mittetsellulaarne kiht)
- Epidermis
Selgroogsete nahk koosneb:
- Epidermis
- Dermis
Selgrootute küünenahk võib olla väga õhuke, näiteks annelide puhul, kuid võib olla ka väga paks näiteks lülijalgsete puhul, nii et see toimib eksoskeletina. Küünenahakiht ise on tegelikult aine, mida eritavad selle all olevad epidermise rakud. Selgrootutute ekdüüs on küünenaha lõtvumine.
Tetrapoodides: epidermis koosneb ja kihiline epiteel jaguneb 3 kihiks (kiht), nimelt: järjestikku ja seestpoolt väljastpoolt on:
- Nahakihiga külgnev stratum germinativum
- üleminekukiht,
- Sarvkiht.
Stratum germinativum: koosneb embrüo rakkudest, jaguneb aktiivselt uute rakkude moodustamiseks, nii et vanad rakud surutakse pinnale. See jätkub nii, et pärisnahast kaugel asuvad rakud jäävad ilma toidust ja O2-st ning nende kujust muutub lamedamaks ja moodustub üleminekukiht, mis koosneb rakkudest, mis on toidust O2 ilma jäetud seda. Kuna idu kihi aktiivsus jätkub, surutakse ülemineku kihi rakud välja, nii et nad lõpuks surevad, kuna nad ei saa enam toitu O2-st. Sarvkiht koosneb nendest surnud rakkudest, mis võivad alumise kihi surumisel maha kooruda ja seda nimetatakse selgroogsetel ekdüüsiks.
Sarvkihi (sarvekihi) peamine koostisosa on keratiin, mis on vees lahustumatu valgu tüüp. Selle vees mittelahustuva olemusega saab ära hoida vee ja keha kadu ning vee sattumist kehasse, nii et vesi kehas püsib tasakaalus. Lisaks on keratiin ka bakterite suhtes vastupidav, nii et see võib nakatumist ära hoida. Dermis, mis koosneb sidekoe kollageenist / elastikust, veresoontest, närvidest, rasvkoest, lihasrakkudest, näärmerakkudest. Pärisnaha all on nahaalune kude, pigmendirakud ja teised.
Naha embrüoloogia: Epidermis pärineb ektodermi kihist, dermis aga mesodermi kihist.
Selgroogsete loomade nahal tekivad struktuurid, mis on nii epidermise kui ka pärisnaha derivaadid. Epidermise derivaadid, nimelt: soomused (squama) roomajatel, lindude jalgadel, suled lindudel ja juuksed imetajatel, naeltel ja sarvedel on epidermise sarvkihi tuletised. Suled moodustuvad coeneum-kihi evagineerimisel (väljaulatumisel), millele järgneb aluskiht, sealhulgas dermis. Kui juukseid moodustatakse samamoodi, siis vastupidine on hoone, millest saab juuksefolliikulisse moodustunud sarvkihi ja selle all olevate kihtide invaginatsioonist (eend sissepoole) pärisnahk. Naha näärmed on kõik modifitseeritud epidermise rakud, kuigi need on varjatud pärisnahasse. Pärisnahka derivaadid on soomused kaladel, sarved hirvedel.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Süsinikmonooksiid: definitsioon, struktuur, reaktsioon ja roll füsioloogias ja toidus
Protoplasma füüsikalised ja keemilised omadused
Kõige silmatorkavam raku organell on tsütoplasma või protoplasm, mis on aktiivse kolloidi kujul olev vedel keskkond, mis toimib erinevate reaktsioonide toimumise kohana. Keemiliselt on protoplasma suurim komponent vesi. Kokku on suspendeeritud aineid 30%, sealhulgas 60% valku, ülejäänud on süsivesikud, rasvad ja muud anorgaanilised materjalid, nagu sool, mineraalid ja muud materjalid.
Füüsiliselt on protoplasma viskoossus, mis varieerub sõltuvalt selles sisalduvate osakeste suurusest ja tihedusest. Näiteks Amebas on tsütoplasma (ektoplasma) väliskülg suurema viskoossusega kui seestpoolt (endoplasm). See võimaldab Amebal liikuda pseudopoodidel. Arvestades, et protoplasma põhikomponent on vesi, ei erine selle omadused vee omadustest nii füüsikaliselt kui ka keemiliselt. Nimelt kuuluvad: soojusmaht, aurustumissoojus, viskoossus ja bipolaarne molekul.
- Soojusmahtuvus
Soojusvõimsust saab määratleda kui soojushulka, mis on vajalik 1 g vee temperatuuri tõstmiseks 1 ° C võrra. Nii et sellest väitest võib järeldada, et vee temperatuuri tõstmiseks on vaja suhteliselt suuri koguseid soojust keskkond seevastu vee temperatuuri alandamiseks on vaja keskkonda lasta suhteliselt palju soojust keskkond. Nii et see suur soojusmaht raskendab vee temperatuuri muutmist. See omadus võib säilitada stabiilsuse
loomade, eriti veeloomade kehatemperatuur. -
Aurustumissoojus
Aurustumissoojus on määratletud kui vedeliku muutmine gaasiks samal temperatuuril vajalikuks soojuse / energia koguseks. See omadus aitab loomal aurustumise kaudu temperatuuri alandada, nimelt higistamise mehhanismi. -
Viskoossus
Viskoossus võib tähendada viskoossust. Siin saame selgitada loomveres. Piisavalt kõrge veesisaldus veres võib põhjustada looma verevoolu sujuva kulgemise. -
Bipolaarne molekul
Vett nimetatakse bipolaarseks molekuliks, kuna vees on kaks positiivset ja negatiivset elektroposti. Sellised tingimused annavad veele võimaluse veemolekuli positiivse pooluse ja vesiniksidemena nimetatud veemolekuli negatiivse pooluse vaheliseks külgetõmbeks. Kahe sarnase molekuli sidumisvõimet nimetatakse sidumisjõuks.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Makrotoitainete rolli täielik kirjeldus kehas
Integratsioon, suhtlus ja homöostaas
Füsioloogia uurimise bioloogiline alus, integreerimine viitab inimkeha süsteemi paljudele kattuvatele funktsioonidele, samuti kaasnevale vormile. See saavutatakse suhtlemise kaudu, mis toimub mitmel viisil, nii elektriliselt kui ka keemiliselt. Inimkeha osas mängivad funktsioone integreerivate signaalide vastuvõtmisel ja edastamisel suurt rolli endokriinsed ja närvisüsteemid. Homöostaas on organismi, sealhulgas inimese, vastastikmõjude peamine aspekt.
Homöostaatiline kontseptsioon
Sõna homeostaas viitab üldise resistentsuse säilitamisele kehas. Homöostaas stabiliseerib keha, reguleerides sisekeskkonda. See on vajalik keha nõuetekohaseks toimimiseks. Homöostaatilised protsessid on olulised iga rakusüsteemi, koe ja keha ellujäämiseks [2]. Homöostaas viitab üldises mõttes stabiilsusele, tasakaalule või tasakaalule. Stabiilse sisekeskkonna säilitamine nõuab pidevat jälgimist, eriti aju ja närvisüsteemi poolt. Aju saab kehalt teavet ja reageerib sobivalt mitmesuguste ainete, näiteks neurotransmitterite, katehhoolamiinide ja hormoonide, vabanemisega [2]. Üksikute elundite füsioloogia on lisaks kasulik kogu keha homöostaasi säilitamise hõlbustamiseks, nt vererõhu reguleerimine: reniini vabanemine neerude kaudu võimaldab vererõhul püsida (reniin, angiotensinogeenvalk, aldosterooni süsteem), kuigi aju aitab hüpofüüsi hormoonide abil vererõhku reguleerida, vabastades Antidiureetikum (ADH). Seega säilitatakse homöostaas kehas tervikuna, sõltuvalt selle osadest [2].
Elundisüsteem
Traditsiooniliselt on füsioloogia akadeemiline distsipliin vaadelnud keha kui vastastikku toimivate süsteemide kogumit, millel kõigil on oma kombinatsioonid, funktsioonid ja eesmärgid. Iga kehasüsteem aitab kaasa kogu organismi teiste süsteemide homöostaasile. Ükski kehasüsteem ei tööta üksi ja inimese tervis sõltub kõigi vastastikku toimivate kehasüsteemide tervisest
Pilt | Süsteem |
Kliinilised uuringud |
Füsioloogia |
Närvisüsteem koosneb kesknärvisüsteemist (see on aju ja seljaaju) ja perifeersest närvisüsteemist. Aju on mõtte-, emotsiooni- ja sensoorse töötlemise organ ning teenib paljusid erinevate süsteemide ja muude funktsioonide suhtlemise ning juhtimise aspekte. Eriline koosneb nägemis-, kuulmis-, maitse- ja haistmismeeltest. Silmad, kõrvad, keel ja nina koguvad teavet keha keskkonna kohta. | neuroteadus, neuroloogia (haigus), psühhiaatria (käitumuslik), oftalmoloogia (nägemine), otolarüngoloogia (kuulmine, maitse, lõhn) | neurofüsioloogia | |
Lihas-skeleti süsteem koosneb inimese luustikust (sh luud, sidemed, kõõlused ja kõhred) ja kinnitatud lihastest. See annab keha põhistruktuuri ja liikumisvõime. Lisaks struktuurilisele rollile sisaldavad keha suuremad luud luuüdi, vererakkude tootmise kohta. Samuti on kõik luud kaltsiumi ja fosfaadi peamised hoiukohad | osteoloogia (luustik), ortopeedia (luuhäired) | rakufüsioloogia, luu- ja lihaskonna füsioloogia | |
Vereringesüsteem koosneb südamest ja veresoontest (arterid, veenid, kapillaarid). Süda juhib vereringet, mis toimib “transpordisüsteemina” hapniku, kütuse, toitained, jääkained, immuunrakud ja molekulaarsed näpunäited (st hormoonid) mis tahes kehaosast muud. Veri koosneb vedelikest, mis kannavad vereringes olevaid rakke, kaasa arvatud mõned, mis liiguvad kudedest veresoontesse ja tagasi, samuti põrna ja luuüdi. | kardioloogia (süda), hematoloogia (veri) | kardiovaskulaarne füsioloogia | |
Hingamiselundkond koosneb ninast, ninaneelust, hingetorust ja kopsudest. See kannab õhust hapnikku ja eritab tagasi õhku süsinikdioksiidi ja vett. | pulmonoloogia | hingamisteede füsioloogia | |
Seedesüsteem koosneb suust, söögitorust, maost, soolestikust (jämesoolest ja peensoolest) ja pärasoolest, samuti maksast, kõhunäärmest, sapipõiest ja süljenäärmetest. See võib muuta toidu väikesteks toitaineteks, mittetoksilisteks molekulideks, et levitada ringlusse kõikidesse kehakudedesse, ja eritab kasutamata jääke. | gastroenteroloogia | seedetrakti füsioloogia | |
Kattesüsteem koosneb keha (naha), sealhulgas juuste ja küünte katmisest, samuti muudest funktsionaalselt olulistest struktuuridest nagu higinäärmed ja rasunäärmed. Nahk tagab teiste organite ohjeldamise, struktuuri ja kaitse, kuid see on ka peamine seos välismaailmaga. | dermatoloogia | rakufüsioloogia, naha füsioloogia | |
Kuseteede süsteem koosneb neerudest, kusejuhadest, põiest ja ureetrast. See eemaldab verest vee, et toota uriini, mis viib organismist välja erinevad jäätmemolekulid ning liigsed ioonid ja vesi. | nefroloogia (funktsioon), uroloogia (struktuurne haigus) | neeru füsioloogia | |
Reproduktiivsüsteem koosneb sugunäärmetest ning sise- ja välistest suguelunditest. Reproduktiivsüsteem toodab igas sugupooles sugurakke, nende kombineerimise mehhanismi ja hoolduskeskkonda järglaste esimese 9 kuu jooksul. | günekoloogia (naised), androloogia (mehed), seksoloogia (käitumuslikud aspektid) embrüoloogia (arengu aspektid) | reproduktiivfüsioloogia | |
Immuunsüsteem koosneb valgetest verelibledest, harknäärmest, lümfisõlmedest ja lümfikanalitest, mis on samuti osa lümfisüsteemist. Immuunsüsteem pakub keha enda mehhanisme rakkude ja kudede eristamiseks võõrastest rakkudest ja ainetest ning nende neutraliseerimiseks või hävitada viimased, kasutades paljude seas spetsiaalseid valke nagu antikehad, tsütokiinid ja tasulised retseptorid muud | immunoloogia | immunoloogia | |
Endokriinsüsteem koosneb peamistest endokriinsetest näärmetest: hüpofüüs, kilpnääre, neerupealised, pankreas, paratüroidid ja reproduktiivorganid, kuid peaaegu kõik endokriinsed organid ja koed toodavad hormoone kindel ka. Endokriinsed hormoonid toimivad signaalidena ühest kehasüsteemist teise väga paljude seisundite osas ja põhjustavad mitmesuguseid funktsiooni muutusi. | endokrinoloogia | endokrinoloogia |
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Stimuleerimise ja reageerimise erinevus bioloogias
Inimese füsioloogiline funktsioon
- Anatoomia on kehaosade struktuuri ja seoste uurimine.
- Füsioloogia on kehaosade ja kogu keha funktsiooni uurimine. Mõni nimetatud teaduse eriala on järgmine.
- Grossanatoomia (makroskoopiline anatoomia) on kehaosade uurimine, mida saab palja silmaga näha, näiteks süda ja luud.
- Histoloogia on kudede uurimine mikroskoopilisel tasemel.
- Tsütoloogia on rakkude uurimine mikroskoopilisel tasandil.
- Neurofüsioloogia on uuring närvisüsteemi toimimise kohta.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Meristemi võrk
Korraldus elu süsteemis
- Elusüsteeme saab määratleda erinevatest vaatepunktidest alates kõige ulatuslikumast (arvestades kogu maad) kuni väikseimani (aatomi tasand).
- Keemilisel tasandil annavad aatomid, molekulid (aatomite kombinatsioonid) ja aatomite vahelised keemilised sidemed raamistiku, mis on aluseks kogu elutegevusele.
- Rakk on elu väikseim üksus. Rakkudes olevad organellid on kehaosad, mis on spetsialiseerunud raku spetsiaalsete funktsioonide täitmiseks. Rakud ise võivad olla ka spetsialiseerunud. Seega on närvirakke, luurakke ja lihasrakke.
- Võrk on sarnaste rühm, mis täidab samu funktsioone.
- Elund on rühm erinevaid kudesid, mis töötavad koos konkreetse tegevuse sooritamiseks. Süda on organ, mis koosneb lihaskoest, närvidest, sidekoest ja epiteelkoest.
- Elundisüsteem on kaks või enam organit, mis töötavad koos konkreetse ülesande täitmisel. Näiteks seedesüsteem.
- Organism on süsteem, millel on elusolendite omadused, mis on võimeline energiat hankima ja töötlema, keskkonnamuutustega toime tulema ja paljunema.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Koensüümi ja kofaktori erinevus bioloogias
Integumentaalne süsteem inimestel
Sõna integument pärineb ladina keelest "integumentum“, Mis tähendab„ kate ”. Terviklik süsteem ehk tavaliselt nahaks nimetatud elundisüsteem eristab, eraldab, kaitseb ja teavitab inimest ümbritsevasse keskkonda ja on kõige ulatuslikum elund, kuhu täiskasvanud jõuavad rohkem kui 19 000 cm2.
Terviklik süsteem hõlmab nahka ja selle derivaate. Tegelik nahk on kattekiht, mis koosneb üldiselt kahest põhikihist, mis paiknevad sidekoe välisküljel, lahtiselt. Kui integumentaarsed derivaadid hõlmavad teatud struktuure, mis ontogeenselt saadud tõelise naha kahest põhikihist, nimelt epidermisest ja pärisnahast. Nende struktuuride hulka kuuluvad nahk, juuksed, karusnahk, kaalud, küüned, higinäärmed ja nende tooted (higi või lima).
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Biootiliste komponentide määratlus ökosüsteemis ja näited
Integumentaarsed süsteemi komponendid
Üksikasjalikult võib täisarvud jagada:
Nahk
Nahk on keha äärmine osa. ± 4,5 kg kaaluv pindala on 18 ruutjalga ja kaal 75 kg. Selle struktuuri järgi otsustades koosneb nahk kahest kihist, nimetatakse kõige välimist epidermis koosneb epiteelist, triibuline lamerakk ja selle all olevat kihti nimetatakse pärisnahk koosneb ebakorrapärasest sidekoest. Need kaks kihti on tihedalt ühendatud. Vahetult pärisnaha all on kiht hüpodermiline või pindmine fastsia, mis koosneb peamiselt rasvkoest, mis ei ole naha osa. See kiht sisaldab palju rasva. Rasv on toiduvaru, kaitseb keha löögi eest ja hoiab kehasoojust, sidudes nahka lõdvalt all olevate elunditega. See kiht sisaldab erinevaid rasvarakke.
a. Epidermis
Epidermis on naha välimine pind paksusega ± 0,07 - 0,12 mm. Epidermis koosneb kihistunud epiteeli kihist, mis sisaldab pigmendirakke, mis annavad nahale värvi ja funktsiooni naha kaitsmiseks päikesekahjustuste eest. Epidermis koosneb mitmest rakukihist. Äärmist kihti nimetatakse sarvkihiks, mida nimetatakse ka sarvedeks, kuna see kiht koosneb lamestatud keratiniseeritud rakkudest, mis on surnud rakud. Keratiin on veekindel valk, seega on see kiht keha loomulik "karvkate", mis kaitseb sügavamaid kudesid veekao eest. See kiht kogeb pidevalt hõõrdumist ja koorumist, kuid asendub pidevalt sügavamate rakkudega. Vahetult sarvkihi all on kiht lucidum, mis tundub keratiini molekulide kuhjumise tõttu kergem.
Kihi lucidum all on kiht granulosum, see on piirkond, kus rakud hakkavad surema keratiini eellasmolekulide kogunemise tõttu, mis eraldavad need rakud naha piirkonnast.
Epidermise kiht, mis külgneb otse pärisnahaga, on kiht germinativum, mis koosneb kihist spinosumist ja kihist. Idakiht koosneb epidermise rakkudest, mis saavad pärisnahka piisavalt toitu. Need rakud läbivad jagunemise ja toodavad iga päev miljoneid uusi rakke. Vanemad rakud tõrjutakse toitainete allikast välja, nii et nad surevad järk-järgult ja läbivad keratiniseerumise.
Epidermise teine põhirakk (keratinotsüütide järel) on melanotsüüdid, mida leidub basaalkihis. Basaalrakkude ja melanotsüütide suhe on 10: 1. Melanotsüütides sünteesitakse pigmendigraanuleid, mida nimetatakse melanosoomideks. Melanosoomid sisaldavad pruuni biokroomi, mida nimetatakse melaniiniks. Ensüümid hüdrolüüsivad melanosoome erineval kiirusel. Melaniini kogus keratinotsüütides määrab naha värvi. Melaniin kaitseb nahka päikese kahjulike mõjude eest. Teiselt poolt suurendab päikesevalgus melanosoomide ja melaniini moodustumist. Aafrika ameeriklastel ja kaukaaslastel on sama arv melanotsüüte. Aafrika ameeriklastel on suured melanosoomid, mis on vastupidavad hävitamisele hüdrolüütilised ensüümid, samas kui kaukaaslastel on väiksemad ja hõlpsamad melanosoomid hävinud.
Lisaks melaniini tootmisele mõjutab nahavärvi ka vere hapnikuga varustamine, nahaveri varustab punast värvi ülemise kihi mõnevõrra läbipaistvate rakkude kaudu, nii et nahk on punane. Kui nahaverel puudub hapnikupuudus või see ei ringle korralikult, muutub nahk sinakaks või tsüanootseks.
b. Dermis
Pärisnahk koosneb sidekoest, mis koosneb kahest peamisest piirkonnast, nimelt papillaarpiirkonnast ja retikulaarsest piirkonnast. Nagu epidermis, on ka selle paksus ebaühtlane, näiteks on peopesade ja jalataldade dermis paksem kui teistes nahaosades.
- Papillaarne kiht
Kas naha ülemine kiht on väga ebaühtlane, paistab papillide põhi auklik. Koonusetaolisi eendeid, mis ulatuvad epidermise poole, nimetatakse naha papillideks. Projektsioon projitseeritakse sõrmejäljele, mis on ainulaadne muster, mis kogu elu jooksul ei muutu. Rikas kapillaarvõrgustik papillaarkihis annab toitaineid epidermise kihile ja võimaldab soojusel nahapinnale levida. Puutetundlikud retseptorid esinevad ka nahakihis. -
retikulaarne kiht
See on naha sügavaim kiht, mis sisaldab palju artereid ja veene, higi- ja rasunäärmeid ning rõhuretseptoreid. Nii papillaar- kui ka retikulaarsed kihid on rikkad kollageeni- ja elastiinikiudude poolest. Nende elastsete kiudude olemasolu muudab noorte naha elastsemaks, samas kui vanemate inimeste nahk kortsub, kuna elastsed kiud ja nahaalune rasvakiht on oluliselt vähenenud.
Kogu pärisnahk sisaldab ka fibroblaste, rasvrakke, mitmesuguseid makrofaage, mis on keha kaitsmiseks hädavajalikud, ja mitmesuguseid muid rakutüüpe. Dermis on ka palju veresooni, mis võimaldavad sellel mängida rolli kehatemperatuuri reguleerimisel. Kehatemperatuuri tõustes arterioolid laienevad ja pärisnaha kapillaarid täidetakse kuuma verega. See võimaldab naha pinnalt õhku eraldada soojust. Kui ümbritsev temperatuur on külm, tuleb kehasoojus säilitada, selleks kitsendavad naha kapillaarid nii et naha pinnale ei lähe palju verd, seega eraldub kehasoojust vähem keha.
Dermis on rikas ka lümfisoonte ja närvikiudude poolest. Paljud dermisiga lõppevad närvilõpmed muutuvad spetsiaalseteks retseptoriteks, nii et nad suudavad tuvastada keskkonnas toimuvaid muutusi, mis seejärel ajusse kanduvad.
c. Naha derivaadid
Juuksed, küüned ja nahanäärmed pärinevad epidermisest, ehkki need asuvad pärisnahas. need pärinevad idu kihist, mis kasvab allapoole sügavamale nahk.
d. naha näärmed
Nahanäärmeid on kahte tüüpi: rasunäärmed (rasunäärmed) ja higinäärmed.
- Õli näärmed
Seda leidub peaaegu kõigil nahapindadel, välja arvatud juusteta piirkondades nagu peopesad ja jalatallad. Õlinäärmekanalid avanevad tavaliselt juuksefolliikuli ülaosas, kuid mõnes neist avanevad otse nahapinnale, näiteks peenise, klitori ja huulte suguelunditel. Näärenäärmete, mida nimetatakse sebumiks, sekretsioon on õliste ainete ja rakufragmentide segu. Sebum toimib libestina, mis hoiab naha sileda ja juuste tugevana. Õli näärmed muutuvad puberteedieas väga aktiivseks, nii et nahk kipub sel perioodil olema õline. Tihti koguneb rasu ühte kohta, kuivab kokku ja sisaldab mõnikord baktereid, moodustades nahahaigusi, mida nimetatakse mustadeks punktideks. Mõnikord nakatuvad õli näärmed aktiivselt, moodustades “vistrikud”. -
higinäärmed
Kas eksokriinne nääre, mille eritumine vabaneb pooride kaudu, mis on laialt levinud naha pinnale. Higinäärmed jagunevad nende sekretsiooni põhjal kahte tüüpi: nimelt ekkriinnäärmed ja apokriinnäärmed, ekriininäärmed on kogu kehas laiali. Keha pinnal tekib selge higi, mis sisaldab peamiselt vett, NaCl ja karbamiidi, samas kui apokriinsed näärmed asuvad kaenlaalustes ja kubeme piirkonnas suguelundid. Lisaks vee, NaCl ja karbamiidi eritamisele eritavad need näärmed ka piimavalgust aineid, mis on ideaalne keskkond nahas elavatele mikroorganismidele.
Higinäärmed on närvisüsteemi kontrolli all ja need on oluline osa keha temperatuuri reguleerimise aparaadist. Kui ümbritsev temperatuur on piisavalt kuum, eraldavad higinäärmed keha pinnale higi, et seejärel vesi aurustuda. See aurustamine kasutab kehasoojust, nii et higi aurustamine toimib hädaolukorras soojuse eraldamiseks, kui kapillaarjahutussüsteem ei tööta korralikult homöostaas. Mõlemat tüüpi näärmed koosnevad müoepiteliaalsetest rakkudest (ladina keeles: myo = lihased), spetsiaalsetest epiteelirakkudest, mis asuvad näärmerakkude ja nende aluseks oleva basaallamina vahel. Müoepiteliaalsete rakkude kokkutõmbumine pigistab nääret ja vabastab kogunenud sekretsiooni. Näärmerakkude sekretoorset aktiivsust ja müoepiteliaalsete rakkude kokkutõmbumist kontrollivad autonoomne närvisüsteem ja kehas ringlevad hormoonid.
Juuksed
Juuksed asuvad kõigil kehapindadel, välja arvatud kätel, jalgadel ja huultel. Juuksed on kaetud juuksefolliikuliga, mis on epidermise invaginatsioon, mis toimub kasvuperioodil koos juuksesibulaks nimetatud otsa laiendamisega. Juuksefolliikulisse jäävat osa juustest nimetatakse juuksejuureks. Juuksed moodustuvad epiteelirakkude mitoosis, mis diferentseeruvad rakkudeks, millest moodustuvad juuste medulla, juuksekoor ja küünenahk. Vanemad rakud tõrjutakse sellest kasvupiirkonnast eemale, nad surevad ja läbivad keratiniseerumise, moodustades juuste aluse suurenenud osa.
Karv koosneb kolmest kihist, keskosa nimetatakse medulla, mida ümbritseb kõigepealt kaitsev ajukoor ja siis poolt küünenahk. Küünenaha vigastamine põhjustab juuste otste lõhenemist. Karvanääpsud eraldatakse pärisnahast mitterakulise hüaliinmembraaniga, mida nimetatakse liustikmembraan, mis on basaalmembraani paksenemine. Juuksevärv määratakse juuksekoores oleva pigmendi hulga järgi.
Kui juuste struktuuri hoolikalt jälgida, paistab see tavaliselt naha sisse kaldu. Päris pärisnahani on väikesed silelihasribad, mida nimetatakse arrector pili, ühendab juuksefolliikuli ühe külje pärisnaha papillaarkihiga. Kui see lihas külmana või hirmul kokku tõmbub, tõmmatakse juuksevõlli vertikaalsemasse asendisse. Seda nähtust inimestel nimetatakse sageli "püstiseks romaks". Arrector pili lihaste tegevus avaldab survet ka folliikuli ümber asuvatele õlinäärmetele, põhjustades väikese koguse rasu vabanemist.
Andmed juuste kohta:
- Ühe karva kasvukiirus: keskmiselt 0,3 mm / päevas.
- Juuste sügavus peanaha all: 4mm.
- Juukseahela läbimõõt: 45 mikronit.
- Tavaolukorras võib kuivi juukseid pikendada 30%, märjaid juukseid aga 50%.
- Iga päev langevate karvade arv on 50-100 kiudu.
- Juuksekimbu keskmine püsivus: 100 grammi.
- 1 cm² peanaha peal on umbes 200 karva.
-
Küüs
Küüned on epidermise derivaadid sarvjas plaatide kujul, mis asuvad sõrmede ja varvaste otste seljapinnal. Küüs koosneb juurest ja kehast. Ülalt vaadates on küünte keha proksimaalses osas valge poolkuu kujuline osa, mida nimetatakse lunula. Lunula valge värvuse põhjustab küünte karedast epiteelist paksem epiteel ja aluse epiteeli adhesiooni puudumine, nii et veresoonte värvi ülekandumine on vähem eraldatud.
Nagu juuksed, koosnevad ka küüned surnud ainest, mis on kompaktne kihiline sarvepiteel. Küüs kasvab distaalselt, libisedes üle küünte voodi naha, mida nimetatakse hüponüühium, mis jätkub raadiuse ventraalset pinda hõlmavasse epidermisse. Sarvestunud epidermise pikendus küünevoldi proksimaalses otsas on epoonium või küünenaha. Küüned on peaaegu värvusetud, kuid näivad küünte all olevates kapillaarides oleva vere värvuse tõttu punakad. Kui inimene on vere hapnikupuuduse tõttu tsüanootiline, muutuvad küüned siniseks.
Küünte osad on:
- Küünte maatriks: on uue küünte koe moodustumine.
- küünesein (küünte sein): on nahavoldid, mis katavad servi ja ülaosa.
- Küünte alus (naelutatud): on naha osa, mis on küünega kaetud.
- Küünte soon (küünte soon): mon vahe seina ja küünte voodi vahel.
- Küünte juur (küünte juur): on küünte keskosa, mis on ümbritsetud küünte seinaga.
- Küünteplaat (küüneplaat): mon küünte keskosa, mis on ümbritsetud küünte seinaga.
- Lunula: on küüneplaadi valge osa küünte juure lähedal, mis on poolkuu kujuline, sageli kaetud
- Eponicium: on küünte proksimaalne sein, epidermis katab küüneplaadi pinna.
- Hüponüühium: on küünte voodi, vaba epidermis küünte all (vaba serv)
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Putukate ja nende tüüpide määratlus, näited ja pildid
Integumentaarse süsteemi funktsioonid
Tervikul ja selle derivaatidel on kehas väga lai valik funktsioone, sealhulgas:
- Kaitse või kaitse mikroorganismide, vedelike ja keemiliste või mehaaniliste ärritajate eemaldamise või kadumise eest.
- Eksterosepsi ehk väliskeskkonnast pärinevate stiimulite, nagu valu, sügelus, kuumus, külm, vastuvõtmine.
- Ainevahetusjäätmete väljutamine või kõrvaldamine näärmete kaudu, näiteks imetajate higinäärmed.
- Endotermiliste ja homotermiliste loomade (imetajad ja aved) termoregulatsiooni või kehasoojuse reguleerimist aitab karvade ja karvade olemasolu.
- Homöostaas ehk soola ja kehavedelike taseme reguleerimine (osmoregulatsioon).
- Koht toiduvarude, näiteks naha all oleva rasva hoidmiseks.
- D-vitamiini sünteesi koht.