Anatomie en Fysiologie I

De menselijke anatomie is de wetenschappelijke studie van de structuren van het lichaam. Sommige van deze structuren zijn zeer klein en kunnen alleen met behulp van een microscoop worden geobserveerd en geanalyseerd. Andere grotere structuren kunnen gemakkelijk worden gezien, gemanipuleerd, gemeten en gewogen. Het woord “anatomie” komt van een Griekse stam die “uit elkaar snijden” betekent. De menselijke anatomie werd eerst bestudeerd door de buitenkant van het lichaam te bekijken en door de wonden van soldaten en andere verwondingen te observeren. Later kregen artsen toestemming om lijken van overledenen te ontleden om hun kennis te vergroten. Bij de dissectie worden de structuren van een lichaam uit elkaar gehaald om hun fysieke kenmerken en hun onderlinge relatie te bekijken. Ontleding wordt nog steeds gebruikt in medische scholen, anatomiecursussen en in pathologielaboratoria. Om structuren in levende mensen te kunnen waarnemen, zijn echter een aantal beeldvormingstechnieken ontwikkeld. Met deze technieken kunnen clinici structuren in het levende lichaam zichtbaar maken, zoals een kankergezwel of een botbreuk.

Zoals de meeste wetenschappelijke disciplines kent de anatomie specialisatiegebieden. Bruto anatomie is de studie van de grotere structuren van het lichaam, die zichtbaar zijn zonder de hulp van vergroting (figuur 1.2a). Macro- betekent “groot”, dus wordt de grove anatomie ook wel macroscopische anatomie genoemd. Micro betekent daarentegen “klein” en microscopische anatomie is de studie van structuren die alleen met behulp van een microscoop of andere vergrotingsapparaten kunnen worden waargenomen (figuur 1.2b). Microscopische anatomie omvat cytologie, de studie van cellen en histologie, de studie van weefsels. Naarmate de technologie van de microscopen zich heeft ontwikkeld, hebben anatomisten steeds kleinere structuren van het lichaam kunnen observeren, van plakjes van grote structuren zoals het hart, tot de driedimensionale structuren van grote moleculen in het lichaam.

Figuur 1.2. Bruto en microscopische anatomie

(a) De bruto anatomie beschouwt grote structuren zoals de hersenen. (b) Microscopische anatomie kan zich met dezelfde structuren bezighouden, zij het op een andere schaal. Dit is een microfoto van zenuwcellen uit de hersenen. LM × 1600. (credit a: “WriterHound”/Wikimedia Commons; credit b: Microfoto verstrekt door de Regenten van de Medische School van de Universiteit van Michigan © 2012)

Anatomisten hanteren twee algemene benaderingen voor de bestudering van de structuren van het lichaam: regionale en systemische. Regionale anatomie is de studie van de onderlinge relaties van alle structuren in een specifiek lichaamsgebied, zoals de buik. De studie van de regionale anatomie helpt ons de onderlinge relaties van de lichaamsstructuren te begrijpen, zoals hoe spieren, zenuwen, bloedvaten en andere structuren samenwerken om een bepaalde lichaamsregio te bedienen. Systemische anatomie daarentegen is de studie van de structuren die samen een afzonderlijk lichaamssysteem vormen, d.w.z. een groep structuren die samenwerken om een unieke lichaamsfunctie uit te oefenen. Bijvoorbeeld, een systemische anatomische studie van het spierstelsel zou alle skeletspieren van het lichaam in ogenschouw nemen.

Waar anatomie over structuur gaat, gaat fysiologie over functie. Menselijke fysiologie is de wetenschappelijke studie van de chemie en fysica van de structuren van het lichaam en de manieren waarop zij samenwerken om de functies van het leven te ondersteunen. Een groot deel van de studie van de fysiologie is gericht op de neiging van het lichaam tot homeostase. Homeostase is de toestand van stabiele interne condities die door levende wezens in stand worden gehouden. De studie van de fysiologie omvat zeker observatie, zowel met het blote oog als met microscopen, en ook manipulaties en metingen. De huidige vooruitgang in de fysiologie is echter meestal afhankelijk van zorgvuldig opgezette laboratoriumexperimenten die de functies onthullen van de vele structuren en chemische verbindingen waaruit het menselijk lichaam is opgebouwd.

Net als anatomisten specialiseren fysiologen zich meestal in een bepaalde tak van de fysiologie. Neurofysiologie is bijvoorbeeld de studie van de hersenen, het ruggenmerg en de zenuwen en hoe deze samenwerken om complexe en diverse functies uit te voeren, zoals zien, bewegen en denken. Fysiologen kunnen werken op orgaanniveau (bijvoorbeeld onderzoeken wat verschillende delen van de hersenen doen) tot op moleculair niveau (bijvoorbeeld onderzoeken hoe een elektrochemisch signaal zich langs zenuwen verplaatst).

Vorm is bij alle levende wezens nauw verbonden met functie. Zo kan bijvoorbeeld het dunne ooglid omlaag klappen om stofdeeltjes op te ruimen en vrijwel onmiddellijk weer omhoog schuiven zodat u weer kunt zien. Op microscopisch niveau maken de plaatsing en de functie van de zenuwen en spieren die het ooglid bedienen, het mogelijk dat het ooglid snel kan bewegen en terugtrekken. Op een kleiner analyseniveau berust de werking van deze zenuwen en spieren eveneens op de interacties van specifieke moleculen en ionen. Zelfs de driedimensionale structuur van bepaalde moleculen is essentieel voor hun functie.

Uw studie van anatomie en fysiologie zal meer zin hebben als u voortdurend de vorm van de structuren die u bestudeert in verband brengt met hun functie. In feite kan het enigszins frustrerend zijn om anatomie te bestuderen zonder inzicht in de fysiologie die een lichaamsstructuur ondersteunt. Stelt u zich bijvoorbeeld eens voor dat u de unieke rangschikking van de botten van de menselijke hand probeert te waarderen als u geen idee hebt van de functie van de hand. Gelukkig helpt uw begrip van hoe de menselijke hand werktuigen manipuleert – van pennen tot mobiele telefoons – u de unieke uitlijning van de duim tegenover de vier vingers te waarderen, waardoor uw hand een structuur is waarmee u kunt knijpen en objecten kunt vastpakken en tekstberichten kunt typen.