Tanulási célok
- Az anatómia és élettan összehasonlítása és szembeállítása, beleértve szakterületeiket és tanulmányozási módszereiket
- Tárgyalják az anatómia és az élettan közötti alapvető kapcsolatot
A humán anatómia a test struktúráinak tudományos tanulmányozása. E struktúrák némelyike nagyon kicsi, és csak mikroszkóp segítségével lehet megfigyelni és elemezni. Más, nagyobb szerkezetek könnyen láthatóak, manipulálhatóak, mérhetőek és mérhetőek. Az “anatómia” szó egy görög gyökből származik, amelynek jelentése “szétvágni”. Az emberi anatómiát először a test külsejének megfigyelésével, valamint a katonák sebeinek és egyéb sérüléseknek a megfigyelésével tanulmányozták. Később az orvosoknak megengedték, hogy halottak testét boncolják fel, hogy bővítsék ismereteiket. Amikor egy testet felboncolnak, annak szerkezeteit szétvágják, hogy megfigyeljék fizikai tulajdonságaikat és egymáshoz való viszonyukat. A boncolást még mindig használják az orvosi iskolákban, az anatómia tanfolyamokon és a patológiai laboratóriumokban. Az élő emberek struktúráinak megfigyelésére azonban számos képalkotó eljárást fejlesztettek ki. Ezek a technikák lehetővé teszik a klinikusok számára, hogy láthatóvá tegyék az élő testben lévő struktúrákat, például egy rákos daganatot vagy egy csonttörést.
A legtöbb tudományághoz hasonlóan az anatómiának is vannak szakterületei. A durva anatómia a test nagyobb, nagyítás nélkül is látható struktúráinak tanulmányozása (1.2a. ábra). A makro- jelentése “nagy”, ezért a bruttó anatómiát makroszkópos anatómiának is nevezik. Ezzel szemben a mikro- jelentése “kicsi”, és a mikroszkopikus anatómia a csak mikroszkóp vagy más nagyítóeszköz segítségével megfigyelhető struktúrák tanulmányozása (1.2b. ábra). A mikroszkópos anatómiához tartozik a citológia, a sejtek tanulmányozása és a szövettan, a szövetek tanulmányozása. A mikroszkópok technológiájának fejlődésével az anatómusok egyre kisebb és kisebb teststruktúrákat tudtak megfigyelni, a nagy struktúrák, mint például a szív szeleteitől kezdve egészen a szervezetben lévő nagy molekulák háromdimenziós struktúráiig.
1.2. ábra. Bruttó és mikroszkopikus anatómia
(a) A bruttó anatómia olyan nagy struktúrákat vizsgál, mint az agy. (b) A mikroszkópos anatómia ugyanezekkel a struktúrákkal foglalkozhat, bár más léptékben. Ez az agy idegsejtjeinek mikroszkópos felvétele. LM × 1600. (kredit a: “WriterHound”/Wikimedia Commons; hitel b: A Michigani Egyetem Orvosi Kara által biztosított mikrográfia © 2012)
Az anatómusok két általános megközelítést alkalmaznak a test struktúráinak tanulmányozására: a regionális és a szisztémás megközelítést. A regionális anatómia egy adott testrész, például a has, összes struktúrájának összefüggéseit tanulmányozza. A regionális anatómia tanulmányozása segít értékelni a test struktúráinak összefüggéseit, például azt, hogy az izmok, idegek, erek és más struktúrák hogyan működnek együtt egy adott testrész kiszolgálása érdekében. Ezzel szemben a szisztémás anatómia azoknak a struktúráknak a tanulmányozása, amelyek egy különálló testrendszert alkotnak – vagyis olyan struktúrák csoportját, amelyek együttesen működnek egy egyedi testfunkció ellátása érdekében. Például az izomrendszer rendszerszintű anatómiai tanulmányozása a test összes vázizmát figyelembe venné.
Míg az anatómia a szerkezetről szól, az élettan a funkcióról. Az emberi élettan a test struktúráinak kémiáját és fizikáját, valamint annak tudományos tanulmányozása, hogy ezek hogyan működnek együtt az életfunkciók fenntartása érdekében. A fiziológia tanulmányozásának nagy része a szervezet homeosztázisra való hajlamát vizsgálja. A homeosztázis az élőlények által fenntartott állandó belső állapot. Az élettan tanulmányozása természetesen magában foglalja a szabad szemmel és mikroszkóppal történő megfigyelést, valamint a manipulációkat és méréseket. Az élettan jelenlegi fejlődése azonban általában gondosan megtervezett laboratóriumi kísérleteken múlik, amelyek feltárják az emberi testet alkotó számos struktúra és kémiai vegyület működését.
A fiziológusok az anatómusokhoz hasonlóan általában az élettan egy adott ágára specializálódnak. A neurofiziológia például az agy, a gerincvelő és az idegek tanulmányozását jelenti, valamint azt, hogy ezek hogyan működnek együtt az olyan összetett és változatos funkciók ellátásában, mint a látás, a mozgás és a gondolkodás. Az élettanászok a szervi szinttől (például az agy különböző részeinek működését vizsgálva) a molekuláris szintig (például azt kutatva, hogy egy elektrokémiai jel hogyan terjed az idegek mentén) dolgozhatnak.
A forma minden élőlényben szorosan összefügg a funkcióval. Például a szemhéjad vékony lebenye lecsapódik, hogy eltakarítsa a porszemcséket, és szinte azonnal visszacsúszik, hogy újra láthass. Mikroszkopikus szinten a szemhéjat kiszolgáló idegek és izmok elrendezése és működése teszi lehetővé a gyors mozgást és visszahúzódást. Kisebb elemzési szinten ezeknek az idegeknek és izmoknak a működése szintén bizonyos molekulák és ionok kölcsönhatásán alapul. Még bizonyos molekulák háromdimenziós szerkezete is lényeges a működésükhöz.
Az anatómia és fiziológia tanulmányozásának több értelme lesz, ha a tanulmányozott struktúrák formáját folyamatosan összefüggésbe hozza azok működésével. Valójában kissé frusztráló lehet, ha az anatómia tanulmányozásával próbálkozunk anélkül, hogy megértenénk azt a fiziológiát, amelyet egy testszerkezet támogat. Képzelje el például, hogy megpróbálja értékelni az emberi kéz csontjainak egyedi elrendezését, ha nincs fogalma a kéz funkciójáról. Szerencsére annak megértése, hogy az emberi kéz hogyan kezeli az eszközöket – a tollaktól a mobiltelefonokig – segít értékelni a hüvelykujj egyedi elrendezését a négy ujjal szemben, ami a kezét olyan szerkezetté teszi, amely lehetővé teszi, hogy tárgyakat csipkedjen és megragadjon, valamint szöveges üzeneteket gépeljen.