Lärandemål
- Genomföra och kontrastera anatomi och fysiologi, inklusive deras specialiseringar och studiemetoder
- Diskutera det grundläggande förhållandet mellan anatomi och fysiologi
Human anatomi är den vetenskapliga studien av kroppens strukturer. Vissa av dessa strukturer är mycket små och kan endast observeras och analyseras med hjälp av ett mikroskop. Andra större strukturer kan lätt ses, manipuleras, mätas och vägas. Ordet ”anatomi” kommer från en grekisk rot som betyder ”att skära isär”. Människans anatomi studerades först genom att observera kroppens utsida och iaktta soldaters sår och andra skador. Senare fick läkare tillåtelse att dissekera döda kroppar för att öka sina kunskaper. När en kropp dissekeras skärs dess strukturer isär för att observera deras fysiska egenskaper och deras förhållande till varandra. Dissektion används fortfarande i medicinska skolor, på anatomikurser och i patologilaboratorier. För att kunna observera strukturer hos levande människor har dock ett antal avbildningstekniker utvecklats. Dessa tekniker gör det möjligt för kliniker att visualisera strukturer inuti den levande kroppen, t.ex. en cancertumör eller ett brutet ben.
Som de flesta vetenskapliga discipliner har anatomin specialiseringsområden. Bruttoanatomi är studiet av kroppens större strukturer, de som är synliga utan hjälp av förstoring (figur 1.2a). Makro- betyder ”stor”, och därför kallas grov anatomi också för makroskopisk anatomi. Mikro däremot betyder ”liten”, och mikroskopisk anatomi är studiet av strukturer som endast kan observeras med hjälp av ett mikroskop eller andra förstoringsanordningar (figur 1.2b). Mikroskopisk anatomi omfattar cytologi, studiet av celler, och histologi, studiet av vävnader. I takt med att mikroskoptekniken har utvecklats har anatomerna kunnat observera allt mindre strukturer i kroppen, från skivor av stora strukturer som hjärtat till tredimensionella strukturer av stora molekyler i kroppen.
Figur 1.2. Bruttoanatomi och mikroskopisk anatomi
(a) Bruttoanatomin betraktar stora strukturer som hjärnan. (b) Mikroskopisk anatomi kan behandla samma strukturer, men i en annan skala. Detta är en mikroskopisk bild av nervceller från hjärnan. LM × 1600. (kredit a: ”WriterHound”/Wikimedia Commons; kredit b: Micrograph provided by the Regents of University of Michigan Medical School © 2012)
Anatomister har två allmänna tillvägagångssätt för att studera kroppens strukturer: regionala och systemiska. Regional anatomi är studiet av det inbördes förhållandet mellan alla strukturer i en viss kroppsregion, t.ex. buken. Att studera regional anatomi hjälper oss att förstå sambanden mellan kroppens strukturer, t.ex. hur muskler, nerver, blodkärl och andra strukturer samverkar för att betjäna en viss kroppsregion. Systemisk anatomi är däremot studiet av de strukturer som utgör ett separat kroppssystem – det vill säga en grupp strukturer som arbetar tillsammans för att utföra en unik kroppsfunktion. En systemisk anatomisk studie av muskelsystemet skulle till exempel omfatta alla kroppens skelettmuskler.
Vidare anatomi handlar om struktur, handlar fysiologi om funktion. Människans fysiologi är den vetenskapliga studien av kemin och fysiken i kroppens strukturer och de sätt på vilka de arbetar tillsammans för att stödja livets funktioner. En stor del av studiet av fysiologi handlar om kroppens tendens till homeostas. Homeostas är det tillstånd av stabila inre förhållanden som upprätthålls av levande varelser. Studiet av fysiologi innefattar naturligtvis observation, både med blotta ögat och med mikroskop, samt manipulationer och mätningar. De nuvarande framstegen inom fysiologin är dock vanligtvis beroende av noggrant utformade laboratorieexperiment som avslöjar funktionerna hos de många strukturer och kemiska föreningar som utgör människokroppen.
Likt anatomer specialiserar sig fysiologer vanligtvis på en viss gren av fysiologin. Neurofysiologi är till exempel studiet av hjärnan, ryggmärgen och nerverna och hur dessa arbetar tillsammans för att utföra så komplexa och varierande funktioner som syn, rörelse och tänkande. Fysiologer kan arbeta från organnivå (till exempel utforska vad olika delar av hjärnan gör) till molekylär nivå (till exempel utforska hur en elektrokemisk signal färdas längs nerverna).
Form är nära förknippad med funktion hos alla levande varelser. Till exempel kan den tunna klaffen på ditt ögonlock knäppa ner för att rensa bort dammpartiklar och nästan omedelbart glida upp igen för att du ska kunna se igen. På mikroskopisk nivå är det arrangemanget och funktionen hos de nerver och muskler som betjänar ögonlocket som gör det möjligt att snabbt agera och dra sig tillbaka. På en mindre analysnivå är funktionen hos dessa nerver och muskler också beroende av samspelet mellan specifika molekyler och joner. Till och med den tredimensionella strukturen hos vissa molekyler är väsentlig för deras funktion.
Din studie av anatomi och fysiologi kommer att bli mer meningsfull om du ständigt relaterar formen hos de strukturer du studerar till deras funktion. Det kan faktiskt vara något frustrerande att försöka studera anatomi utan att förstå den fysiologi som en kroppsstruktur stöder. Tänk dig till exempel att försöka förstå det unika arrangemanget av benen i den mänskliga handen om du inte har någon uppfattning om handens funktion. Lyckligtvis hjälper din förståelse för hur den mänskliga handen hanterar verktyg – från pennor till mobiltelefoner – dig att uppskatta den unika placeringen av tummen i motsats till de fyra fingrarna, vilket gör din hand till en struktur som gör det möjligt för dig att nypa och ta tag i föremål och skriva textmeddelanden.