Lernziele
- Vergleich und Gegenüberstellung von Anatomie und Physiologie, einschließlich ihrer Spezialisierungen und Studienmethoden
- Diskutieren Sie die grundlegende Beziehung zwischen Anatomie und Physiologie
Die Anatomie des Menschen ist die wissenschaftliche Untersuchung der Strukturen des Körpers. Einige dieser Strukturen sind sehr klein und können nur mit Hilfe eines Mikroskops beobachtet und analysiert werden. Andere, größere Strukturen können ohne weiteres gesehen, manipuliert, gemessen und gewogen werden. Das Wort „Anatomie“ stammt von einer griechischen Wurzel ab, die „zerschneiden“ bedeutet. Die menschliche Anatomie wurde zunächst durch die Betrachtung des Äußeren des Körpers und die Beobachtung der Wunden von Soldaten und anderer Verletzungen studiert. Später durften Ärzte die Körper von Toten sezieren, um ihr Wissen zu vertiefen. Beim Sezieren eines Körpers werden seine Strukturen auseinandergeschnitten, um ihre physischen Eigenschaften und ihre Beziehungen zueinander zu beobachten. Das Sezieren wird auch heute noch an medizinischen Fakultäten, in Anatomiekursen und in Pathologielabors verwendet. Zur Beobachtung von Strukturen am lebenden Menschen wurden jedoch eine Reihe von bildgebenden Verfahren entwickelt. Mit diesen Techniken können Kliniker Strukturen im Inneren des lebenden Körpers sichtbar machen, z. B. einen Krebstumor oder einen Knochenbruch.
Wie die meisten wissenschaftlichen Disziplinen hat auch die Anatomie Spezialgebiete. Die grobe Anatomie ist das Studium der größeren Strukturen des Körpers, die ohne Hilfe einer Vergrößerung sichtbar sind (Abbildung 1.2a). Makro- bedeutet „groß“, daher wird die Bruttoanatomie auch als makroskopische Anatomie bezeichnet. Im Gegensatz dazu bedeutet mikro- „klein“, und die mikroskopische Anatomie ist die Untersuchung von Strukturen, die nur mit Hilfe eines Mikroskops oder anderer Vergrößerungsgeräte beobachtet werden können (Abbildung 1.2b). Die mikroskopische Anatomie umfasst die Zytologie, die Untersuchung von Zellen, und die Histologie, die Untersuchung von Geweben. Mit der fortschreitenden Technologie der Mikroskope konnten Anatomen immer kleinere Strukturen des Körpers betrachten, von Schnitten großer Strukturen wie dem Herzen bis hin zu den dreidimensionalen Strukturen großer Moleküle im Körper.
Abbildung 1.2. Grobe und mikroskopische Anatomie
(a) Die grobe Anatomie betrachtet große Strukturen wie das Gehirn. (b) Die mikroskopische Anatomie kann sich mit denselben Strukturen befassen, wenn auch in einem anderen Maßstab. Dies ist eine mikroskopische Aufnahme von Nervenzellen des Gehirns. LM × 1600. (credit a: „WriterHound“/Wikimedia Commons; credit b: Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
Anatomen verfolgen bei der Untersuchung der Körperstrukturen zwei allgemeine Ansätze: regionale und systemische. Die regionale Anatomie ist das Studium der Zusammenhänge aller Strukturen in einer bestimmten Körperregion, z. B. dem Bauchraum. Das Studium der regionalen Anatomie hilft uns, die Zusammenhänge zwischen den Körperstrukturen zu verstehen, z. B. wie Muskeln, Nerven, Blutgefäße und andere Strukturen zusammenarbeiten, um eine bestimmte Körperregion zu versorgen. Im Gegensatz dazu ist die systemische Anatomie das Studium der Strukturen, die ein einzelnes Körpersystem bilden, d. h. eine Gruppe von Strukturen, die zusammenarbeiten, um eine bestimmte Körperfunktion zu erfüllen. Zum Beispiel würde eine systemische anatomische Studie des Muskelsystems alle Skelettmuskeln des Körpers berücksichtigen.
Während sich die Anatomie mit der Struktur beschäftigt, geht es in der Physiologie um die Funktion. Die Physiologie des Menschen ist die wissenschaftliche Untersuchung der chemischen und physikalischen Strukturen des Körpers und der Art und Weise, wie sie zusammenarbeiten, um die Funktionen des Lebens zu unterstützen. Ein Großteil des Studiums der Physiologie konzentriert sich auf die Tendenz des Körpers zur Homöostase. Homöostase ist der Zustand gleichmäßiger innerer Bedingungen, der von Lebewesen aufrechterhalten wird. Zum Studium der Physiologie gehören natürlich auch Beobachtungen, sowohl mit dem bloßen Auge als auch mit Mikroskopen, sowie Manipulationen und Messungen. Aktuelle Fortschritte in der Physiologie hängen jedoch in der Regel von sorgfältig konzipierten Laborexperimenten ab, die die Funktionen der vielen Strukturen und chemischen Verbindungen, aus denen der menschliche Körper besteht, aufdecken.
Wie Anatomen spezialisieren sich Physiologen in der Regel auf einen bestimmten Zweig der Physiologie. Die Neurophysiologie befasst sich beispielsweise mit dem Gehirn, dem Rückenmark und den Nerven und damit, wie diese zusammenarbeiten, um so komplexe und unterschiedliche Funktionen wie Sehen, Bewegen und Denken auszuführen. Physiologen können von der Organebene (z. B. untersuchen, was die verschiedenen Teile des Gehirns tun) bis zur molekularen Ebene (z. B. untersuchen, wie ein elektrochemisches Signal entlang der Nerven wandert) arbeiten.
Bei allen Lebewesen ist die Form eng mit der Funktion verbunden. Zum Beispiel kann die dünne Klappe Ihres Augenlids nach unten klappen, um Staubpartikel zu entfernen, und fast augenblicklich wieder nach oben gleiten, damit Sie wieder sehen können. Auf mikroskopischer Ebene ermöglichen die Anordnung und Funktion der Nerven und Muskeln, die das Augenlid versorgen, sein schnelles Auf- und Zuklappen. Auf einer kleineren Analyseebene hängt die Funktion dieser Nerven und Muskeln ebenfalls von den Wechselwirkungen bestimmter Moleküle und Ionen ab. Sogar die dreidimensionale Struktur bestimmter Moleküle ist für ihre Funktion unerlässlich.
Das Studium der Anatomie und Physiologie macht mehr Sinn, wenn man die Form der untersuchten Strukturen ständig mit ihrer Funktion in Verbindung bringt. Es kann sogar etwas frustrierend sein, Anatomie zu studieren, ohne zu verstehen, welche physiologischen Funktionen eine Körperstruktur unterstützt. Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie würden versuchen, die einzigartige Anordnung der Knochen der menschlichen Hand zu verstehen, wenn Sie keine Vorstellung von der Funktion der Hand hätten. Glücklicherweise hilft Ihnen Ihr Verständnis dafür, wie die menschliche Hand Werkzeuge – vom Kugelschreiber bis zum Mobiltelefon – handhabt, die einzigartige Anordnung des Daumens im Gegensatz zu den vier Fingern zu verstehen, die Ihre Hand zu einer Struktur macht, die es Ihnen ermöglicht, Objekte zu drücken und zu greifen und Textnachrichten zu tippen.