فیزیولوژی انسان

بدن انسان نمو نه یک موجود زنده چند سلولی بسیار تکامل یافته است و از بیلیون ها سلول درست شده است . این سلول ها هر کدام شکلی خاص به خود گرفته اند , یاخته ها ی هم شکل کنار هم قرار می گیرند و بافت را تشکیل می دهند پس بافتها اجتماعی از یاخته های هم شکل هستند که وظیفه خاص خود را انجام می دهند , مثل بافت ماهیچه ای و بافت استخوانی.

بدن از یک سلول تنها رشد می یابد , یعنی تمام سلولهای بدن ما از رشد و تقسیم سلولی به نام “تخم بارور شده ” هستی می یابد .این سلول در اثر تقسیم های پیاپی به صورت گلوله ای از سلول ها در می آید که به سرعت تقسیم ادامه می دهد و تفکیک سلولی پیدا می کند تا آنکه  تمام بافتهای گوناگون آن هستی یابند.

هر بافت وظیفه (فونکسیون ) یا نقش ویژه ای دارد  که باید انجام دهد . چند بافت با هم یک اندام را تشکیل می دهد .

بنابراین هر اندام یا ارگان اجتماعی از بافتها است که به روشی ویژه آرایش یافته اند تا کار خاصی را انجام دهند .مثل معده , قلب , کلیه , یک استخوان یا یک ماهیچه که هر کدام یک اندام هستند . اندامها ( راگان ها ) نیز با هم جمع می شوند و یک دستگاه را می سازند.

پس دستگاه یا سیستم اجتماعی از چند اندام که با هم یکی از کار های اساسی بدن را انجام می دهند , مثل دستگاه گوارش  از اندام هایی مثل دهان ,مری , معده , روده وضمائم آن تشکیل می شود و کارآن گوارش وجذب غذاست , دستگاه دم زده کارش گرفتن اکسیژن و پس دادن دی اکسید کربن است . این دستگاهها با هم بدن انسان را تشکیل می دهند .

بدن انسان از نه دستگاه به شرح زیر تشکیل شده است :

1- دستگاه اسکلتی یا استخوان بندی که اسکلت متحرکی را به وجود آورده است که بافتهای نرم بدن را محافظت وپشتیبانی می کند .

2- دستگاه ماهیچه ای  یاعضلانی که برای حرکت از نقطه ای به نقطه دیگر و حرکات دیگر بدنی است.

3- دستگاه دم زدن که کارش گرفتن اکسیژن وپس دادن دی اکسید کربن است .

4- دستگاه گوارش  که وظیفه اش هضم غذا وتبدیل آن به  مواد ساده و قابل جذب است.

5- دستگاه گردش خون برای انتقال مواد از نقطه ای به نقطه دیگر بدن است این دستگاه برای ارتباط دادن یک بافت به بافت دیگر و رساندن غذا واکسیژن به بافتها و گرفتن مواد زائد از آنها اهمیت دارد

6- دستگاه دفعی که کارش خارج کردن مواد زائد از بدن است.

7- دستگاه تناسلی  برای تولید مثل.

8- دستگاه عصبی  برای ارتباط نقطه ای به نقطه دیگر در بدن و ایجاد ارتباط با محیط پیرامون است . این دستگاه ,دستگاه کنترل کننده است که برفعالیتها یا کنشگری های اندام های گوناگون حکومت می کند . دستگاه عصبی از راه ایجاد هوشیاری وپاسخ مساعد بدن به محیط پیرامون ,توانائی  تحرک پذیری به بدن می دهد تا ادامه زندگی امکان پذیر باشد .

9- دستگاه ترشحی یا دستگاه غده های ترشح کننده این دستگاه از چندین غده تشکیل شده است که مشابه آزمایشگاه بدن هستند و مواد را می سازند و ترشح می کنند .

تمام سلول های زنده ویژگیهای معینی دارند این ویژگی ها عبارتند از :

1- کنشگری

2- دم زدن (تنفس)

3- گوارش غذا

4- دفع

5- رشد و ترمیم

6- تولید مثل

7- تحریک پذیری

مایعات بدنی

مایعات بدنی برای فیزیولوژی وپایه کارهای بدن بسیار اهمیت دارند . مقدار کل بدن انسان 70 کیلویی تقریبا 40 لیتر است (3 لیتر در پلاسما ,2 لیتر در درون گلبول های قرمز ,15 لیتر مایع خارج سلولی , 25 لیترمایع خارج سلولی ) و این مقدار اب 57 درصد وزن بدن او را تشکیل می دهد .

در نوزادان ممکن است 75 درصد وزن بدن را آب تشکیل دهد , ولی از هنگام تولد تا سن سالخورگی به تدریج از این میزان کاسته می شود و حداکثر کاسته شدن در ده سال نخست است . بیشترآبی که بدن هرروز دریافت می کند از راه آشامیدن است , تقریبا دو سوم آبی که به بدن می رسد آب آشامیدنی یا بعضی آشامیدنی های دیگر و مقداری هم آب موجود در غذا هاست.

مقدار کمی نیز در نتیجه اکسیداسیون هیدروژن موجود در غذاها در بدن انسان  سنتز می شود , این مقدار بسته به میزان متابولیسم در حدود 150 و250 سانتیمتر مکعب در روز است  مقدار طبیعی آبی که روزانه به بدن می رسد با محاسبه آبی که در بدن ” سنتز ” می شود در حدود 2300 سانتی متر مکعب استبدن ما هر روز مقداری آب نیز از دست می دهد.

در حال طبیعی در دمای 20 درجه سانتیگراد تقریبا 1400 سانتیمتر از 2300 سانتیمتر مکعبی که به بدن می رسد ا ز راه ادرار از دست می رود ,100 سانتیمتر مکعب آن هم با عرق کردن و 100 سانتیمتر مکعب نیز با مدفوع دفع می شود 700 سانتی متر مکعب باقیمانده به طریقه تبخیر گذر گا های تنفسی یا به طریق تراوش از راه پوست خارج می شود.

از دست رفتن آب بدن به طریق تراوش از راه پوست خارج می شود . از دست رفتن آب بدن به طریق تراوش پوستی و تبخیر تنفسی را از دست رفتن نامحسوس آب  می نامند . زیرا در هنگامی که این آب از بدن خارج می شود خودمان متوجه نمی شویم و خارج شدن آن برایمان محسوس نیست.

میانگین آبی که از راه تراوش از پوست خارج می شود تقریباَ 300 تا 400 سانتیمتر مکعب در روز است واین مقدار اب حتی در شخصی که به طور مادر زاد فاقد غدد عرق باشد نیز از پوست بیرون می تراود.

به عبارت دیگر ملکول های آب عملا خود به خود از راه سلول پوست به بیرون نشت می کنند. خوشبختانه لایه شاخی  پوست پر از کلسترول است و این کلسترول جلوی تراوش آب به خارج را می گیرد و اگر چنین نبود مقدار آبی که از راه تراوش (دیفیزیون ) از پوست خارج می شد بسیار زیاد بود.

اگر لایه شاخی پوست از بین برود مثلا در سوختگی های شدید میزان تبخیر آب بدن می تواند به 3 تا 5 لیتر در روز افزایش یابد.

هوایی که وارد گذر گاه تنفسی می شود تماما با رطوبت اشباع  می شود و پیش از آنکه به صورت بازدم بیرون بیاید در معرض فشار بخار حدود 47 میلیمتر جیوه قرار  می گیرد  از آنجا که  هوای آتمسفری که وارد ریه ها می شود معمولاَ از 47 میلیمتر جیوه کمتر است لذا میزان میانگین آبی که  از طریق  شش ها دفع می شود حدود 300تا 400 سانتیمترمکعب در روز است.

چون در حال طبیعی باکاهش دمای محیط فشار بخار اتمسفری نیز کاهش می یابد در سرمای شدید میزان آبی که از راه تنفس از دست می رود بسیار زیاد است و در هوای گرم این میزان به حداقل می رسد . به همین جهت هنگامی که هوا سرد است در گذر گاه های تنفسی خویش احساس خشکی می کنیم.

در گرمای شدید  گاهی آبی که با عرق بدن دفع می شود تا حدود 5/1 تا2 لیتر در ساعت می رسد , که می تواند مایعات بدنی رابه سرعت تخلیه کند . ورزش از دو راه موجب افزایش دفع آب بدن می شود  : نخست از راه افزایش میزان تنفس که متناسب با افزایش میزان تهویه ششی، بدن آب بیشتری از دست می دهد , و مهم تر از آن  هنگام ورزش دمای بدن زیاد می شود که نتیجه آن تعریق شدید است .

نقش تنظیمی دستگاه عصبی

دستگاه  عصبی از سه بخش اصلی تشکیل شده است : بخش حسی – دستگاه عصبی مرکزی  وبخش حرکتی  گیرند های حسی مارا به وضع بدن یا وضع محیط پیرامون آگاه می کنند . مثلا گیرنده هایی که همه جای پوست بدن ما حضور دارند انسان را از هر گونه تماسی با هر نقطه بدن آگاه می کنند.

چشم ها اندام های حسی هستند که به انسان توانائی دیدن اشیا محیط پیرامون خویش را می دهند , گوشها نیز از اندامهای حسی هستند . دستگاه عصبی مرکزی خود دو بخش دارد : مخ ( مغز) و طناب نخاعی .

مخ می تواند آگاهی های رسیده را در خود ذخیره کند ,فکر و اندیشه را پدید آورد , بلند همتی ,       جاه طلبی وآرزو ها را برانگیزاند و واکنشهایی را که بدن در پاسخ به حس ها باید بروز دهد تعیین کند . سپس سیگنال ها یا دستور ها و پیامها ی مناسب از راه بخش حرکتی دستگاه عصبی به سوی اندامهای بدن انتقال می یابد تا آنچه خواسته شده است به انجام برسد .

بخش بزرگی از دستگاه عصبی را دستگاه عصبی خود مختار می نامند . این بخش در حوضه ناخود آگاه فعالیت می کند و کار های بسیار زیاد اندام های درونی از قبیل کار قلب , حرکات لوله گوارش و کار های ترشحی غده های گوناگون بدن را زیر کنترل دارد.

نقش تنظیمی دستگاه هورمونی

در بدن هشت غده درون ریز عمده هست که مواد شیمیایی به نام هورمون ترشح می کنند . هورمون ها از راه مایع برون یاخته ای به تمام نقاط بدن حمل می شوند تا به تنظیم فونکسیون سلولی کمک کنند . مثلاَ هورمون تیروئید میزان بسیاری از واکنش های شیمیایی در تمام سلول ها را افزایش می دهد.

هورمون انسولین سوخت وساز گلوکز را کنترل می کند , هورمون های قشر غده فوق کلیوی الکترولیت ها و سوخت و ساخت پروتئین وهورمون پارا تیروئید سوخت و ساخت استخوان را کنترل  می کنند . بنابراین هورمون ها یک سیستم تنظیمی هستند که به یاری دستگاه عصبی می شتابند، یعنی مکمل دستگاه عصبی هستند.

دستگاه عصبی به طور کلی اصولا فعالیت های ماهیچه ای و ترشحی بدن را تنظیم می کند , در حالی که دستگاه هورمونی اصولا فونکسیون های متابولیک ( کار های سوخت و سازی ) بدن را تنظیم می کند .

سیستم های کنترل بدن

بدن انسان اصولا هزاران سیستم کنترل کننده در خود دارد . پیچیده ترین این سیستم ها همان سیستم کنترل  ژنتیک هستند که در درون تمام سلول ها کار می کنند  تا فونکسیون درون سلولی را کنترل کنند , و همچنین تمام روند های زیستی را نیز کنترل می کنند . سیستم های کنترلی دیگری در درون اندام ها مشغول کارند تا فونکسیون های هر بخش اندام های فرد را کنترل کنند.

باز سیستم های کنترل دیگری در تمام بدن مشغول  به کار است تا ارتباط های بینابینی اندامها را کنترل کند . مثلاَ دستگاه تنفس با همیاری دستگاه عصبی غلظت (کنسا تراسیون ) دی اکسید کربن را در مایع برون یاخته ای کنترل می کند . کبد (جگر) و لوز المعده غلظت ( کنسانتراسیون )گلوکز رادر مایع درون یاخته ای را کنترل می کند , وکلیه ها ( قلوه ها) غلظت هیدروژن , سدیم , پتاسیم , فسفات و یون های دیگررا در مایع برون یاخته ای کنترل می کند .

مثال هایی برای مکانیسم کنترل تنظیم غلظ های اکسیژن و گاز کربنیک د ر مایع برون یاخته ای

از آنجا که اکسیژن یکی از مواد اصلی واکنش های شیمیایی در یاخته ها است , بدن ما صاحب مکانیسم کنترلی ویژه ای است که بطور دقیق غلظت اکسیژن را دائما در مایع برون یاخته ای ثابت نگه می دارد . این ساخت و کار اصولا به خواص وعملکرد های شیمیایی هموگلوبین موجود در تمام گوی چه های سرخ خون وابستگی دارد.

هنگامی که خون از شش ها می گذرد هموگلوبین با اکسیژن هوا ترکیب می شود . سپس به هنگام عبور این خون از مویرگ ها ی بافتی اگردر مایع بافتی، اکسیژن به قدر کافی موجود باشد هموگلوبین اکسیژن بافتی دوباره به قدر کافی برقرار می گردد . بنابراین تنظیم غلظت اکسیژن در بافتها اصولاَ به عملکرد شیمیایی خود هموگلوبین سپرده شده است.

این نوع تنظیم را فونکسیون اکسیژن، بافرینگ  هموگلوبین می گویند . غلظت (کنسانتراسیون ) دی اکسید کربن  در مایع برون یاخته ای به روشنی کاملا دگرگونه تنظیم می شود . دی اکسید کربن یکی از محصولات نهایی و مهم سلول ها است که در یاخته ها تولید می شودو در مایعات بافتی به تجمع خود ادامه می دهد، انباشتگی دی اکسیدکربن به زودی تمام واکنش های انرژی خواه سلول ها را متوقف می کند.

ولی یک ساخت و کار ( مکانیسم ) عصبی خروج دی اکسید کربن را از شش ها  کنترل می کند و از این راه یک غلظت دائمی و متناسب از دی اکسید کربن در مایع برون یاخته ای برقرار می نماید.

یعنی هنگامی که غلظت دی اکسید کربن زیاد می شود مرکز دم زدن که در پیاز مغز تیره ( بصل النخاع ) قرار دارد را تحریک می کند و نفس را سریع و عمیق می کند که در پی آن با عمل باز دم دی اکسید کربن از خون و مایع برون سلولی  دفع می شود و این روند آنقدر ادامه می یابد تا غلظت آن به حد نرمال برسد .

تنظیم فشار سرخرگی : چندسیستم مختلف برای تنظیم فشارخون سرخرگی همکاری می کنند. یکی از انها  سیستم بارورسپتور یا سیستم فشار سنج است . این سیستم یکی از نمونه های بسیار ساده و عالی مربوط به ساز کار (مکانیسم ) کنترل کننده است.

در دیوار های بیشتر سرخرگ های بزرگ بالای تنه, بویژه درمحل دوشاخه شدن سرخ رگهای سبات و قوس آئورت , گیرنده های عصبی زیادی به نام بارور سپتورها حضور دارند که به هنگام کش آمدن دیواره سرخرگی تحریک می شوند هنگامی که فشار سرخرگی بالا می رود این بارور سپتور ها به شدت تحریک می شوند و تکانه ها یا پیام های عصبی به سوی ناحیه مدالای مغز می فرستد.

این پیام ها در اینجا جلوی کار مرکز را می گیرند و در نتیجه تکانه های عصبی که از دستگاه عصبی سمپاتیک به سوی قلب و رگهای خونی در جریان است کاهش می یابد .

کاهش این تکانه های عصبی( امپالس ها ) موجب کاهش فعالیت قلب می شود وجریان خون در رگهای محیطی کمتر می شود و فشار سرخرگی پائین می افتد و به حد نرمال می رسد . برعکس سقوط فشار موجب استراحت رسپوتر ها می شود و فعالیت “مرکز وازوموتور” زیاد می شود و فشار خون بالا می رود و به حد نرمال می رسد .

مثالهایی که در مورد مکانیسم های کنترل هموستازی بدن امده فقط نمونه ای از صد ها ساز و کار کنترلی بدن است که هر کدام برای خود ویژگی معینی دارند و به آنها اشاره خواهیم کرد .

آناتومی بدن

تقسیم و بخش بندی بدن به دستگاه ها بر پایه کار یا فیزیولوژی است ولی بدن را می توان بر پایه تشریح نیز به بخشهای تشریحی ( آناتومیک ) به شرح زیر بخش بندی کرد :

1- سر و گردن

2- تنه

3- اندام های فوقانی

4- اندام های تحتانی

اندامهای فوقانی خود به بخش ها ی کوچکتری قابل تقسیم است :

1- بازو, از شانه تا ارنج

2- ساعد از آرنج تا مچ

3- دست وانگشتان دست

اندامهای تحتانی نیز خود به بخشهای کوچکتری قابل تقسیم است:

1- ران, از مفصل ران تا زانو

2- ساق , از مفصل زانو تا مچ پا

3- پا وانگشتان پا

حفره هایی در درون سر و تنه است که اندامهای حیاتی بدن مثل مخ, اندامهای گوارشی , تنفسی و گردش خون را در خود جای داده اند , دیواره این حفره ها از ماهیچه و استخوان ساخته شده است که از بیرون روی ماهیچه را پوست می پوشاند ,زیر پوست لایه ای از بافت چربی زیر پوست ذخیره سوخت بدن را تشکیل می دهد که به هنگام نیاز مورد استفاده بدن قرار می گیرد ,همچنین چون عایقی بدن را گرم نگه می دارد , زیرا چربی گرما را از خود عبور نمی دهد لذا جلوی از دست رفتن گرمای بخشهای عمقی تر بدن را می گیرد ,پس چربی زیر پوستی هم ذخیره سوخت گرمای بدن است , هم عایق حرارتی .

حفره های سر عبارت است از:

1- کاسه سر یا جمجه (کرانیوم ) که مخ در آن جای دارد

2- کاسه چشم  یا چشم خانه ها ( اوربیت ) که چشمها در آن جای دارند

3- حفره بینی (نازل ) که گذر گاه هواست

4- دهان یا حفره دهانی ( ارال ) برای غذا خوردن و سخن گفتن . لذا می توان گفت حفره های کرانیال, اربیتال , نازال , ارال

گردن

گردن حاوی اندامهای ربط دهنده میان اندامهای سر واندامهای تنه است و همراه با استخوان ها و ماهیچه ها سر را بروی تنه نگه می دارد و حرکت می دهد .

حفره های بینی (نازال ) و دهان ( ارال ) به حفره بزرگی به نام حلق ( فارنکس ) راه می یابند . حلق یا فارنکس درست جلوی ستون مهره ها ی گردنی قرار دارد  . راه هوا  و گذر گا ه غذا از حلق آغاز می شوند ویکی به شش ها ودیگری به سوی معده می رود .

1- حنجره : که حاوی تارهای صوتی است و در جلوی گردن قرار دارد وبرجستگی گلو را که سیب آدم نامیده می شود تشکیل می دهد , حنجره به نای (تراشه )راه می یابد .

نای در جلوی گردن رو به پائین کشیده شده و به قفسه سینه ( توراکس ) می رسد ودر آنجا به دو شاخه به نام نایژه ها ( برونش ها) تقسیم می شود .نایژه ها یا برونش ها هوا را به ششها می رسانند .

2- سرخنای :یا مری ( اوزوفاگوس ) از قاعده حلق به سمت پائین گردن کشیده می شود و درست در پشت نای و ازجلوی ستون مهر ها پائین می رود . سرخنای یا مری گذر گاه غذاست و غذا را به معده می رساند .

عقب گردن ستون مهره های گردنی قرار دارد که حاوی طناب نخاعی است در گردن رگهای خونی مهمی مثل سرخرگهای سبات و سیاه رگهای وداج و همچنین رشته های عصبی وغده های درون ریز مثل تیروئید و پاراتیروئید قرار دارند .

حفره های تنه عبارتند از :

1- قفسه سینه ( توراکس )

2- حفره شکمی

3- لگن  که ادامه حفره شکم است

4- مجرای نخاعی که حفره ای پشتی است و درون ستون مهره ها ست , جمجه در ارتباط استو حاوی طناب نخاعی است که به مخ پیوسته است .

قفسه سینه حفره بالائی تنه را قفسه سینه می نامند توراکس به وسیله پرده گنبدی شکل ماهیچه ای موسوم به حجاحاجز ( دیافراگم ) از شکم جدا می شود قفسه سینه ( توراکس) دارای دیواره های استخوانی و ماهیچه ای است و تقریباَ مخروطی شکل ( نیمه مخروطی ) است زیرا این حفره هر چه به سوی گردن می رود تنگ تر می شود , توراکس حاوی بخش های زیر است .

1- قلب و رگهای خیلی بزرگ که به آن وارد یا از آن خارج می شوند .

2- شش ها و گذرگاه های هوا مثل نای ( تراشه )  نایژه ها ( برونشها)

3- سرخنای یا مری که غذا رابه سوی معده می برد .

شکم حفره اصلی پائین تنه است که زیر دیافراگم قرار دارد .دارای دیواره های ماهیچه ای است که البته از عقب به وسیله ستون مهره ها حمایت می شود و بخشی از دیواره  آن به وسیله دنده های پائینی و استخوانهای لگن پوشیده شده است , شکم حاوی بخشهای زیر است :

1- معده

2- روده کوچک

3- روده بزرگ

4- جگر (کبد)

5- لوزه المعده

6- طحال

7- کلیه ها

8- میزنای یا حالب ها که کلیه ها به سوی پیشابدان یا ( مثانه ) می روند .در شکم ساختار های کوچک دیگری هم هست.

لگن

لگن  یا حفره لگنی به وسیله استخوانهای لگن  یا کمربند لگنی محصور شده است  وحفره لگنی جدا کننده ای وجود ندارد به گونه ای که اندامها ی شکمی می توانند به اسانی وارد  حفره لگنی  شوند وبرعکس . کف لگن رایک کف پوش ماهیچه ای به هنگام راست ایستادن , از فرو افتادن اندامهای لگن به محلی پائین تر از جای خود جلوگیری می کند . حفره لگنی حاوی بخشهای زیر است :

1- پیشابدان یا مثانه که در حفره لگنی قرار دارد ولی هنگامی که پر از ادرار می شود باد می کند و تا به حفره شکمی بالا می آید .

2- اندام تناسلی

3- راست روده یا رکتوم که آخرین بخش روده بزرگ است .

بسته به بزرگی وکوچکی پیشابدان و راست روده ممکن است حلقه هائی از روده کوچک نیز در حفره لگنی دیده می شود .

پیشا براه یا مثانه به وسیله پیشابراه به بیرون از بدن راه می یابد .طول پیش ابراه در زنان کوتاه تر است وبه فرج ختم می شود و درمرد طویل است و به مجرای آلت تناسلی یکی می شود وبه بیرون راه می یابد .راست روده نیز به مقعد ختم می شود.

اندام تناسلی در زنان شامل دو بخش است :

1- دو تخمدان که تخمک ها را تولید می کنند

2- لوله های رحمی که تخمکها را به زهدان ( رحم ) می رساند

3- زهدان یا رحم که نطفه یا تخم گشنیده شده را در خود جای می دهد تا رشد کند و جنین به وجود می اید .

4- مهبل یا واژن که از زهدان به سوی بیرون راه دارد . این اندام ها در حفره لگنی میان پیشابدان ( مثانه ) و راست روده ( رکتوم ) جای گرفته اند

اندام های تناسلی در مرد شامل بخش های زیر است:

1- بیضه ها که اسپرتوزئید ها را تولید می کنند

2- مجرای دفران که گذر گاه مایع محتوی اسپرم ( منی ) است

3- کیسه های منی که محل ذخیره منی است

4- مجرای پرش دهنده منی  که از کیسه منی به پیشابراه ( اولترا) راه می یابد همانطور که اشاره شد پیشابراه گذر گاه مشترک ادرار و مایع محتوی اسپرماتوزئید در مرد است .

اندام های فوق در حفره لگنی جای دارند بجز بیضه و بیرون از بدن آویزان است کیسه بیضه را (اسکروتوم)می نامند , بیضه ها در کیسه بیضه با هوای خنک بیرون در تماسند زیرا خنک بودن بیضه ها برای کار کردن و اسپرم ساز ی لازم است . ناحیه اندام تناسلی و معقد در زنان و ناحیه میان اسکروتوم ومعقد در مردان , میاندوراه یا ناحیه میان دوراهی ( پرینئوم ) دارد.