نویسندگان: پروفسور دکتر سید سعید زمانیه شهری MD و پرفسور دکتر سونیا سیدالحسینی MD

مقدمه:

آناتومی علمی است که به بررسی ساختمان بدن می‌پردازد، و فیزیولوژی علمی است که عملکرد بدن را مطالعه می‌کند. بدیهی است که بدون درک صحیح از ساختار و عملکرد بدن، شناخت آسیب‌شناسی و علت‌شناسی بیماری‌ها ممکن نخواهد بود. بنابراین، آناتومی و فیزیولوژی از علوم پایه‌ی پزشکی محسوب می‌شوند و یادگیری آن‌ها نیازمند دقت و صرف زمان بیشتری نسبت به سایر شاخه‌های علوم پایه است. در این مجموعه مقالات، به بررسی سلول، رویان، بافت‌ها و دستگاه‌های مختلف بدن انسان خواهیم پرداخت.

بیولوژی: علوم زیستی مجموعه‌ای از علوم هستند که شناخت علمی موجودات زنده و عوامل مؤثر بر آن‌ها را بررسی می‌کنند. حاصل پژوهش‌های دانشمندان این حوزه، دانش زیست‌شناسی یا بیولوژی را شکل داده است. زیست‌شناسی، مجموعه‌ای از اطلاعات علمی است که از طریق روش‌های تحقیقاتی در آزمایشگاه یا محیط طبیعی به‌دست آمده است.

بیولوژی دارای شاخه‌های متعددی است که به‌طور کلی در دو گروه قرار می‌گیرند: بیولوژی پایه‌ای و بیولوژی کاربردی. پژوهش‌های بیولوژی پایه به منظور درک قوانین حاکم بر پدیده‌های زیستی انجام می‌شوند، مانند مطالعه نحوه‌ی انتقال صفات ارثی بدون در نظر گرفتن کاربردهای آن. در مقابل، پژوهش‌های بیولوژی کاربردی با هدف بهره‌گیری از این قوانین برای بهبود زندگی بشر صورت می‌گیرند، مانند اصلاح ژنتیکی گیاهان و حیوانات برای دستیابی به ویژگی‌های مطلوب.

واژه‌ی بیولوژی از دو کلمه‌ی یونانی بیوس  به معنای حیات و لوگوس به معنای مطالعه گرفته شده است.

به‌طور کلی، بیولوژی را می‌توان به دو گروه بیولوژی پایه و بیولوژی کاربردی تقسیم کرد.

آناتومی (کالبدشناسی) و فیزیولوژی، دو شاخه از بیولوژی هستند که به ترتیب، ساختمان و عملکرد سیستم‌های زنده را بررسی می‌کنند. با این حال، تفکیک آناتومی از فیزیولوژی به‌طور کامل امکان‌پذیر نیست، زیرا میان ساختار و عملکرد بدن انسان ارتباطی تنگاتنگ وجود دارد که از آن، یک سیستم زنده، پویا و یکپارچه ساخته است.

آناتومی به مطالعه‌ی ساختمان بدن می‌پردازد و این واژه از کلمه‌ی یونانی آناتوم به معنای تشریح و کالبدشکافی گرفته شده است.

آناتومی نیز دارای دو شاخه‌ی اصلی است:

آناتومی پایه: که به بررسی ساختمان بدن بدون توجه به کاربردهای بالینی آن می‌پردازد.

آناتومی بالینی (کاربردی): که ساختار بدن را با در نظر گرفتن کاربرد آن در پزشکی و درمان مطالعه می‌کند. به همین دلیل، این شاخه به آناتومی کلینیکی نیز معروف است.

آناتومی بالینی در تشخیص و درمان بیماری‌ها، خصوصاً در جراحی، نقش مهمی دارد. در مقابل، فیزیولوژی به مطالعه عملکرد بدن می‌پردازد. این واژه از کلمه‌ی یونانی فیزیس به معنای طبیعت و لوگوس به معنای مطالعه گرفته شده است.

فیزیولوژی نیز مانند آناتومی، دو شاخه دارد:

فیزیولوژی پایه: که عملکرد بدن را بدون در نظر گرفتن کاربردهای بالینی بررسی می‌کند.

فیزیولوژی بالینی (کاربردی): که عملکرد بدن را در ارتباط با کاربردهای پزشکی مطالعه می‌کند. به همین  دلیل، این شاخه فیزیولوژی کلینیکی نیز نامیده می‌شود و در تشخیص و درمان بیماری‌ها، به‌ویژه در آزمایشگاه‌های پاراکلینیکی، کاربرد دارد.

سطوح سازمانی بدن انسان: بدن انسان دارای چهار سطح سازمانی است.

سلول: کوچک‌ترین واحد زنده‌ی بدن که در مایع بین‌سلولی غوطه‌ور بوده و کلیه‌ی مبادلات حیاتی خود را از طریق این مایع انجام می‌دهد.

بافت: گروه‌هایی از سلول‌های مشابه که به هم متصل شده و بافت‌های بدن را تشکیل می‌دهند.

عضو (ارگان): از ترکیب بافت‌های مختلف یک عضو تشکیل می‌شود که دارای عملکرد مشخصی است.

دستگاه (سیستم): مجموعه‌ای از اعضا که برای انجام یک یا چند وظیفه‌ی ویژه، با یکدیگر همکاری می‌کنند.

در نهایت، بدن انسان یا هر ارگانیسم زنده از ترکیب چندین دستگاه تشکیل شده است. در سطحی عمیق‌تر، ساختار شیمیایی سلول از مولکول‌ها و این مولکول‌ها از اتم‌ها ساخته شده‌اند.

نظریه‌ی سلولی: (Cell Theory)

واژه‌ی سلول از کلمه‌ی لاتین سلا به معنای اتاق کوچک گرفته شده است.

سلول کوچک‌ترین واحد ساختمانی و عملی بدن است که از دو بخش اصلی سیتوپلاسم و هسته تشکیل می‌شود.

سیتوپلاسم نقش ماشین کار سلول را دارد.

هسته به‌طور مستقیم و غیرمستقیم در فعالیت‌های مختلف سلول نظارت و دخالت دارد.

طبق نظریه‌ی سلولی تمام موجودات زنده از سلول ساخته شده‌اند. سلول کوچک‌ترین واحد حیات است که تمامی واکنش‌های زیستی در آن رخ می‌دهد و تمامی سلول‌ها از تقسیم سلول‌های پیشین به‌وجود می‌آیند.

بدن انسان از بیش از ۱۰۰ تریلیون سلول تشکیل شده است. در هر ثانیه، حدود ۵۰ میلیون سلول از بین می‌روند و همین تعداد سلول جدید جایگزین آن‌ها می‌شود. به‌طور کلی، سلول‌ها در دو گروه اصلی قرار می‌گیرند:

سلول‌های پروکاریوتی: که فاقد هسته‌ی مشخص و غشای هسته‌ای هستند.

سلول‌های یوکاریوتی: که دارای هسته‌ی مشخص و غشای هسته‌ای می‌باشند.

مطالعه‌ی آناتومی و فیزیولوژی بدن، نیازمند درک دقیق این ساختارها و عملکردهای آن‌هاست که اساس شناخت علوم پزشکی را تشکیل می‌دهد.

اشکال پیش سلولی: اشکال پیش سلولی از جمله، ویروس، ویروئید و ویریون فاقد ویژگی های حیات می باشند.

ویژگی های حیات: آنچه سلول را از اشکال پیش سلولی متمایز میکند ویژگیهای حیات یا اعمال حیاتی سلول می باشد ویژگی های ده گانه حیات عبارتند از:

مرز: ( Boundary )

سلول به وسیله مرز خود از محیط جدا می شود و ارتباطات و تبادلات آن از طریق این مرز صورت می گیرد.

تنفس: ( Respiration )

تنفس سلول مرحله ای است که طی آن اکسیژن از محیط اطراف سلول گرفته می شود تا مواد غذایی در داخل سلول بسوزند و انرژی لازم برای فعالیت سلول به دست آید.

سوخت و ساز: ( Metabolism )

متابولیسم یا سوخت و ساز شامل واکنش های سوخت و ساز سلولی است. در فرآیند متابولیسم سلول مواد غذایی را دریافت میکند و برای رشد ترمیم و تولید انرژی مصرف می نماید. متابولیسم با کنترل هسته صورت میگیرد و شامل دو مرحله است. در مرحله سوخت یا کاتابولیسم سلول مواد مرکب را به اجزای ساده تری تبدیل می کند ولی در مرحله ساز یا آنابولیسم اجزای ساده به وسیله سلول به مواد مرکب و مجتمعی چون خود سیتوپلاسم تبدیل میشوند.

جذب: ( Absorption )

سلول قادر است مواد غذایی را از محیط دریافت نماید و آنها را صرف رشد و نمو، تولید و ذخیره انرژی و دیگر نیازهای حیاتی خود نماید. هرگاه سلول به وسیله غشای سیتوپلاسمی خود موادی را از محیط برداشت کند به این پدیده اندوسیتوز می گویند.

دفع: ( Excretion )

سلول می تواند محصولات زاید را که در فرآیند متابولیسم تشکیل می شوند از سلول خارج کند.

رشد: ( Growth )

سلول قادر است مواد حاصل از متابولیسم را برای افزایش ابعاد خود به کار برد.

حرکت: ( Movement )

می باشد و قدرت جابه جایی دارد و برخی سلول ها مانند سلول عضله یا میوسیت به وسیله کوتاه سلول دارای قدرت تغییر پذیری

و متراکم کردن سیتوپلاسم تغییر شکل میدهد و انقباض پیدا میکند . لکوسیت و ماکروفاژ با تغییر در سیتوپلاسم و تشکیل پای کاذب حرکت می کنند.

سازش با محیط: ( Adaptation )

سازش با محیط یا آداپتاسیون به این معنی است که سلول براساس شرایط محیط می تواند تا حد معینی شکل و ساختمان خود را تغییر دهد تا با شرایط محیط سازگار گردد و به حیات خود ادامه دهد.

تحریک پذیری: ( Irritability )

سلول میتواند تحت تأثیر عوامل مکانیکی، حرارتی، نوری الکتریکی و شیمیایی تحریک شود و در مقابل آنها واکنش نشان دهد.  دستگاه عصبی تحریک محیطی را دریافت میکند و به آن پاسخ میدهد.

تکثیر: ( Reproduction )

سلول میتواند زمانی که به نقطه مشخصی از رشد رسید تقسیم سلولی انجام دهد و تکثیر یابد.