Fizyoloji

Fizyoloji


Fizyoloji çalışmalarında Leonardo da Vinci'nin erken dönem çalışmalarından biri Vitruvius Adamı


Fizyoloji (işlevbilim) Yunanca φυσις, physis, doğa, köken, origin ve λόγος, logos, nizam sözcüklerinden doğal şeylerin kuralları anlamında), Canlıların mekanik, fiziksel ve biyokimyasal fonksiyonlarını ve sistemlerinin işleyişini inceleyen bilim dalıdır Fizyolojiyle ilgilenen bilim adamlarına "fizyolog" denir
Fizyoloji genellikle bitki fizyolojisi ve hayvan fizyolojisi olarak ikiye ayrılarak incelense de, fizyolojinin kuralları hangi canlının çalışıldığına bakılmaksızın evrenseldir Örneğin, maya hücre fizyolojisinde öğrenilenler insan hücrelerine de uygulanabilir
Fizyolojini temel özelliği, incelediği sistemlerin durağan değil dinamik olmasıdır Hücrelerin işlevleri, en yakın çevresindeki değişikliklere bağlı olarak sürekli değişir ve her canlı, gerek temel yaşam biri olan hücrenin iç değişikliklerinden, gerek etkileşim içinde olduğu dış ortamın değişikliklerinden kaçınılmaz biçimde etkilenir Bu nedenle, fizyolojik tepkimelerden çoğunun temel amacı, iç ortamdaki fiziksel ve kimyasal dengenin korunmasıdır Bu iç denge, hayvanlarda, canlının iç ya da dış ortamdaki değişiklikleri algılayabilen duyukas, böbrekler, karaciğer ve iç salgı bezleri gibi organlarda, değişen koşullara uygun özel yanıtlar gelişir ve canlı kendisini bu yeni duruma uyarlayabilir alıcılarıyla düzenlenir Bu alıcıların uyarısıyla,
Bugün fizyologlar, hücre, doku ve organlarda derledikleri bilgilerin ışığında, canlının bir bütün olarak çevresine nasıl uyum sağladığını araştırırlar Kısacası, kalıtımın biyokimyasal temellerinden ve moleküler biyolojiden başlayarak hayvanlardaki davranış özelliklerine varıncaya değin çok geniş bir araştırma alanı bugün fizyoloji teriminin kapsamına girmiştir

Canlılarda yaşamsal etkinliklerin nasıl yerine getirildiğini, doku ve organların nasıl çalıştığını inceleyen bilim dalıdır Hayvan ve insan vücudunun işleyişini konu alan hayvan fizyolojisi ile bitkilerdeki doku ve organların işlevlerini araştıran bitki fizyolojisi olmak üzere iki bölüme ayrılır Bitki fizyolojisinin temel konuları ansiklopedinin BİTKİ maddesinde anlatılmıştır; bu maddede yalnızca insan fizyolojisi ele alınacaktır



Vücuttaki her doku ve organın belirli bir görevi vardır Fizyoloji bilginleri de her şeyden önce bu görevlerin nasıl yürütüldüğünü, organların nasıl çalıştığını, nasıl denetlendiğini ve aralarındaki eşgüdümün nasıl sağlandığını araştırırlar Organların işlevleriyle ilgilenmeksizin, en küçük hücresine kadar canlının biçimini ve yapısını inceleyen anatomi ile fizyoloji birbirinin bütünleyicisidir (bak Anatomi)


Eski Yunan bilginleri anatomi çalışmalarına önem verdikleri halde fizyolojiyle hemen hiç ilgilenmemişlerdi Rönesans döneminde, anatomide çok ileri olan İtalyan bilginleri vücudun yapısını en ince ayrıntılarına kadar incelemeye başladılar Sanctorius (15611636) gibi ilk fizyoloji bilginleri de o dönemin sonlarına doğru gene İtalya'da yetişti Nabız atışlarının, vücut sıcaklığının ve ağırlığının yapılan hareketlere bağlı olarak günden güne nasıl değiştiğini deneylerle belirleyen Sanctorius metabolizma araştırmalarının öncüsü sayılır (bak METABOLİZMA)


Kalbin ve damarların anatomisi yüzlerce yıldır biliniyordu, ama kanın vücutta nasıl dolaştığı 17 yüzyıla kadar tam olarak açıklanamamıştı William HarveyMn, kalbin tıpkı bir pompa gibi çalıştığını ve kan dolaşımını açıklayan bulgularını 1628'de yayımlamasıyla fizyoloji bir bilim dalı olarak gelişmeye başladı (bak Kan) Artık bilim adamlarının yalnızca gördüklerini tanımlamakla yetinmeyip her organın nasıl işlediğini araştırmaya yöneldikleri yeni bir çağ açılıyordu
Çağımızda fizyoloji, yapılan her çalışmayla ufku biraz daha genişleyen uçsuz bucaksız bir araştırma alanıdır Vücuttaki kimyasal tepkimeleri inceleyen biyokimya, sinir sisteminin nasıl çalıştığını araştıran sinir fizyolojisi ve sinirsel uyarı ya da mesaj denen çok küçük elektrik akımlarının nasıl iletildiğini inceleyen elektrofizyoloji bu bilim dalının başlıca çalışma alanlarıdır


Bazı fizyoloji bilginleri vücut işlevlerini hücre düzeyinde inceleyebilmek için, örneğin kan hücrelerinin nasıl hareket ettiğini ya da kas hücrelerinin nasıl kasıldığını izlemek üzere mikroskop çalışmalarına ağırlık verirler Bazıları da vücut sıcaklığı, nabız hızı, ter ve idrar olarak atılan su miktarı, kandaki ve idrardaki kimyasal maddeler gibi çeşitli göstergeleri ölçerek insanların yorgunluk, stres, bazı yiyecekler ya da ilaçlar karşısındaki fizyolojik tepkilerini incelerler Bu noktada, normal ve sağlıklı olanı araştıran fizyoloji, hastalıkların ve olağandışı durumların vücut işlevlerini nasıl aksattığını inceleyen patolojiye doğru kayar


Fizyolojinin araştırma alanlarından biri de refleksler, yani istemsiz olarak kendiliğinden doğan tepkilerdir Kas hareketlerinin çoğu ve salgıbezlerinin çalışması hep refleks hareketlerdir Herhangi bir cisim gözünüze doğru yaklaştığında, bu organınızı korumak için hiç düşünmeden gözünüzü kırparsınız Bacak bacak üstüne atmışken elinizin kenarıyla dizkapağının hemen altına sertçe vurduğunuzda ayağınızın yukarıya doğru fırlaması da basit bir reflekstir


Bu tip refleksler, sinir uçlarıyla algılanan bir vuruş, bir gıdıklama ya da sıcak, soğuk, ağrı gibi çeşitli değişikliklere karşı sinirin verdiği yanıttır Bu yanıtı ortaya çıkaran değişikliklere uyaran denir Sinir ucu böyle bir uyaranın varlığını algıladığı anda, omurilik ve beyinden oluşan merkez sinir sistemine bir işaret ya da sinyal gönderir (bak SİNİRLER VE SİNİR SİSTEMİ)


Öte yandan, bisiklete binme, yüzme, bir Fransız'ın sorusuna Fransızca yanıt verme, yemek zamanı yaklaştığında acıkma gibi öğrenilmiş refleksler de vardır Bunlara koşullu refleksler denir Her günkü davranışlarımızın bir bölümü koşulsuz ve koşullu reflekslerden oluşur Bunların incelenmesi de sinirlerin ve beynin çalışmasını açıklamaya yardımcı olacak değerli ipuçları verir


İnsan vücudu, her gün yiyeceklerle alınan temel besinlerin bir bölümünü yaşamını sürdürmek için yakıt olarak, bir bölümünü de dokularını geliştirip onarmak için yapıtaşı olarak kullanır Et, ekmek, balık gibi yiyecekler vücutta sindirim denen bir süreçten geçirilerek dokuların kullanabileceği besin maddelerine dönüştürülür (bak SİNDİRİM)
Bu besin maddeleri, kasların, salgıbezlerinin ve sinir sisteminin yapısındaki hücrelerin gelişmesi ve üzerine düşen görevleri yerine getirebilmesi için gereklidir Vücudun büyüyüp güçlenmesini, sıcaklığını korumasını ve yaşam için gerekli enerjiyi sağlayan bu besinlerin bir bölümü, tıpkı otomobil motorundaki benzin gibi "yakılır" Hiçbir madde oksijen olmadan yanamayacağı için, çevredeki havadan solunum yoluyla vücuda oksijen alınmadıkça yaşamsal etkinlikler sürdürülemez (bak AKCİĞER; SOLUNUM) Akciğerler havayla dolunca, kandaki alyuvarlar havanın oksijenini alarak vücudun bütün hücrelerine taşır

Besinlerin geri kalan bölümü de, vücuda ısı ve enerji sağlamak üzere "yakılarak" karbon dioksit gazı ile suya dönüştürülür Daha sonra bu "atıklar" solunum yoluyla vücuttan dışarı atılır Yediğimiz yiyeceklerin bazı bölümleri hiç sindirilemediği için, bunlar da sindirim kanalından geçerek dışkı halinde vücuttan uzaklaştırılır Vücuttan atılması gereken maddelerden biri de üredir Kanda çözünmüş durumda olan bu madde, böbrekler kanı süzerken ayrılır ve idrar dediğimiz sıvıya karışarak dışarı atılır


Vücudun hiçbir bölümü kendi kendine, bağımsız olarak çalışmaz Her organ öbür organları, vücudun geri kalan bölümleri de o organı etkiler Bir elin yukarıya kaldırılması gibi en basit bir hareket bile salgıbezlerinin, kasların ve vücudun öbür bölümlerinin o anki işleyişinde bir değişikliğe yol açar Kısacası vücudun her parçası, son derece karmaşık bir makine gibi tam bir uyum ve işbirliği içinde çalışır Bu eşgüdümün nasıl sağlandığı, nasıl denetlendiği ve vücudun dış ortamdan gelen uyaranlara nasıl tepki gösterdiği de fizyolojinin en karmaşık araştırma konularındandır