Obiettivi di apprendimento
- Confrontare e contrastare anatomia e fisiologia, comprese le loro specializzazioni e metodi di studio
- Discutere la relazione fondamentale tra anatomia e fisiologia
L’anatomia umana è lo studio scientifico delle strutture del corpo. Alcune di queste strutture sono molto piccole e possono essere osservate e analizzate solo con l’aiuto di un microscopio. Altre strutture più grandi possono essere facilmente viste, manipolate, misurate e pesate. La parola “anatomia” deriva da una radice greca che significa “tagliare a pezzi”. L’anatomia umana fu inizialmente studiata osservando l’esterno del corpo e osservando le ferite dei soldati e altre lesioni. Più tardi, ai medici fu permesso di sezionare i corpi dei morti per aumentare la loro conoscenza. Quando un corpo viene sezionato, le sue strutture vengono sezionate per osservare i loro attributi fisici e le loro relazioni reciproche. La dissezione è ancora usata nelle scuole di medicina, nei corsi di anatomia e nei laboratori di patologia. Per osservare le strutture nelle persone viventi, tuttavia, sono state sviluppate diverse tecniche di imaging. Queste tecniche permettono ai medici di visualizzare le strutture all’interno del corpo vivente, come un tumore canceroso o un osso fratturato.
Come la maggior parte delle discipline scientifiche, l’anatomia ha aree di specializzazione. L’anatomia lorda è lo studio delle strutture più grandi del corpo, quelle visibili senza l’aiuto dell’ingrandimento (Figura 1.2a). Macro- significa “grande”, quindi l’anatomia lorda viene anche chiamata anatomia macroscopica. Al contrario, micro- significa “piccolo”, e l’anatomia microscopica è lo studio delle strutture che possono essere osservate solo con l’uso di un microscopio o altri dispositivi di ingrandimento (Figura 1.2b). L’anatomia microscopica comprende la citologia, lo studio delle cellule e l’istologia, lo studio dei tessuti. Con l’avanzare della tecnologia dei microscopi, gli anatomisti sono stati in grado di osservare strutture sempre più piccole del corpo, da fette di grandi strutture come il cuore, alle strutture tridimensionali delle grandi molecole del corpo.
Figura 1.2. Anatomia lorda e microscopica
(a) L’anatomia lorda considera grandi strutture come il cervello. (b) L’anatomia microscopica può occuparsi delle stesse strutture, anche se su scala diversa. Questa è una micrografia di cellule nervose del cervello. LM × 1600. (credito a: “WriterHound”/Wikimedia Commons; credito b: Micrografia fornita dai Reggenti della University of Michigan Medical School © 2012)
Gli anatomisti hanno due approcci generali allo studio delle strutture del corpo: regionale e sistemico. L’anatomia regionale è lo studio delle interrelazioni di tutte le strutture in una specifica regione del corpo, come l’addome. Lo studio dell’anatomia regionale ci aiuta ad apprezzare le interrelazioni delle strutture corporee, come i muscoli, i nervi, i vasi sanguigni e altre strutture lavorano insieme per servire una particolare regione del corpo. Al contrario, l’anatomia sistemica è lo studio delle strutture che compongono un sistema corporeo discreto, cioè un gruppo di strutture che lavorano insieme per svolgere una funzione corporea unica. Per esempio, uno studio anatomico sistemico del sistema muscolare prenderebbe in considerazione tutti i muscoli scheletrici del corpo.
Se l’anatomia riguarda la struttura, la fisiologia riguarda la funzione. La fisiologia umana è lo studio scientifico della chimica e della fisica delle strutture del corpo e dei modi in cui lavorano insieme per sostenere le funzioni della vita. Gran parte dello studio della fisiologia si concentra sulla tendenza del corpo verso l’omeostasi. L’omeostasi è lo stato di condizioni interne costanti mantenuto dagli esseri viventi. Lo studio della fisiologia include certamente l’osservazione, sia ad occhio nudo che con microscopi, così come manipolazioni e misurazioni. Tuttavia, gli attuali progressi in fisiologia dipendono di solito da esperimenti di laboratorio accuratamente progettati che rivelano le funzioni delle molte strutture e dei composti chimici che compongono il corpo umano.
Come gli anatomisti, i fisiologi sono tipicamente specializzati in un particolare ramo della fisiologia. Per esempio, la neurofisiologia è lo studio del cervello, del midollo spinale e dei nervi e come questi lavorano insieme per eseguire funzioni complesse e diverse come la visione, il movimento e il pensiero. I fisiologi possono lavorare dal livello dell’organo (esplorando, per esempio, cosa fanno le diverse parti del cervello) al livello molecolare (come esplorare come un segnale elettrochimico viaggia lungo i nervi).
La forma è strettamente legata alla funzione in tutti gli esseri viventi. Per esempio, il sottile lembo della vostra palpebra può scattare verso il basso per eliminare le particelle di polvere e quasi istantaneamente risalire per permettervi di vedere di nuovo. A livello microscopico, la disposizione e la funzione dei nervi e dei muscoli che servono la palpebra permettono la sua rapida azione e ritirata. Ad un livello più piccolo di analisi, la funzione di questi nervi e muscoli si basa anche sulle interazioni di molecole e ioni specifici. Anche la struttura tridimensionale di certe molecole è essenziale per la loro funzione.
Il tuo studio dell’anatomia e della fisiologia avrà più senso se metti continuamente in relazione la forma delle strutture che stai studiando con la loro funzione. Infatti, può essere in qualche modo frustrante tentare di studiare l’anatomia senza una comprensione della fisiologia che una struttura del corpo supporta. Immaginate, per esempio, di cercare di apprezzare la disposizione unica delle ossa della mano umana se non avete alcuna concezione della funzione della mano. Fortunatamente, la tua comprensione di come la mano umana manipola gli strumenti – dalle penne ai telefoni cellulari – ti aiuta ad apprezzare l’allineamento unico del pollice in opposizione alle quattro dita, rendendo la tua mano una struttura che ti permette di pizzicare e afferrare oggetti e digitare messaggi di testo.