BIOLOGIEANATOMIA ~I FIZIOLOGIA OMULUI

Manual pentru clasa a-11 a

INTRODUCERE

@n cadrul `tiin\elor biologice, studiul fiin\ei umane ocup[ un loc deosebit de important, omul reprezent]nd forma cea mai evoluat[ de organizare `i func\ionare a materiei vii. Studiul organismului uman se realizez[ ^n cadrul disciplinelor de anatomie `i fiziologie a omului.

Anatomia studiaz[ organizarea structurilor organismului la diferite niveluri:macroscopic, microscopic `i molecular. Anatomia macroscopic[ se ocup[ cu studiul `i rela\iile topografice ale diferitelor organe `i sisteme; iar citologia descrie organizarea structural[ a celulelor `i a organitelor intracelulare. Acestor discipline morfologice li se adaug[ embriologia care studiaz[ principalele etape de dezvoltare a organismului uman.

Fiziologia se ocup[ cu studiul func\iilor diferitelor structuri anatomice (celule, \esuturi, organe, sisteme) `i cu mecanismele de reglare a func\iilor `i de integrare a lor, astfel ^nc]t organismul s[ constituie un tot unitar, ^n echilibru dinamic permanent cu mediul ^nconjur[tor. Disciplinele func\ionale derivate din trunchiul fiziologiei, `i anume histofiziologia, biochimia `i histochimia etc., au adus un num[r imens de cuno`tin\e care au contribuit la ^ n\elegerea mai profund[ a intimit[\ii proceselor care stau la baza diferitelor func\ii.

Anatomia `i fiziologia sunt studiate ^mpreun[, deoarece constituie o unitate dialectic[, forma `i func\ia fiind caracteristicile fundamentale ale materiei vii ^n permanent[ interrela\ie `i intercondi\ionare. At]t forma c]t `i func\ia sunt produse ale procesului de dezvoltare `i transformare a materiei vii fiind de neconceput existen\a uneia ^n lipsa celeilalte.

Cercet[rile de anatomie `i fiziologie comparat[ permit recunoa`terea cu u`urin\[ a ^nrudirii str]nse dintre organizarea structural[ `i func\ional[ a organismului uman cu cea a animalelor

superioare, demonstr]nd c[ omul reprezint[ veriga superioar[ a unui lan\ complex de evolu\ie a materiei vii.

Dezvoltarea structural[ `i mai ales func\ional[ a creierului uman a dus la un control `i o integrare mai profunde ale tuturor func\iilor, av]nd ca rezultat, pe de o parte, o independen\[ mai mare a organismului fa\[ de condi\iile variabile ale mediului fizico-biologic printr-o stabilitate mai mare a unor constante biologice (homeostazie) `i, pe de alt[ parte, o mai bun[ adaptare a organismului la condi\iile mediului fizico-biologic `i mai ales ale celui social, specific uman.Cercet[rile de anatomie `i fiziologie a sistemului nervos uman au permis o ^n\elegere mai bun[ a complexit[\ii activit[\ii nervoase superioare `i au furnizat elemente utile pentru noile orient[ri ^n procesul de instruire `i educa\ie. Aceste cercet[ri, ^n afara importan\ei lor teoretice, au ovaloare aplicativ[ pentru optimizarea activit[\ii umane.

LEC|IA 1Celula

Celula este unitatea de baz[ 1 structural[, func\ional[ `i genetic[ a tuturor organismelor vii. Ea poate exista singur[ sau ^n grup, form]nd \esuturi.

Forma celulelor. Ini\ial toate celulele au o form[ globular[, ulterior devin fusifome, cilindrice, cubice, stelate etc., ^n raport cu rolul lor fiziologic.

1 Anatomic[, fiziologic[, morfologic[

Dimensiunile celulelor2 variz[ de la un \esut la altul; ^n medie sunt cuprinse ^ntre 20 `i 30 de microni.

Componentele fundamentale ale celulei sunt:1. Citoplasma;2. Nucleul;3. MembranaCitoplasma3 este masa celular[ care ^nconjur[ nucleul. Se

prezint[ ca un sistem coloidal, ^n are mediul de dispersie este apa, iar faza dispersat[ - ansamblul de micele organice ce se g[sesc ^n stare de mi`care brownian[.

Din punct de vedere stuctural `i func\ional citoplasma este format[ din dou[ componente:

• Citoplasma fundamental[ - hialoplasma (partea nestructural[);• Forma\iunile diferen\iate, structurate, ale citoplasmei,

reprezentate de organitele (comune tuturor celulelor `i specifice anumitor celule) `i incluziunile citoplasmatice4.

Organitele comune:

Reticulul endoplasmatic apare ca un sstem de canalicule intracitoplasmatice ce fac leg[tura dintre exteriorul celulei `i nucleu; exist[ dou[ variet[\i5 de reticul endoplasmatic: neted `i rugos (pe suprafa\a canaliculelor sunt ata`a\i ribozomi).

Ribozomii sunt forma\iuni sferice cu rol ^n sinteza proteinelor specifice; ei se g[sesc fie liberi ^n citoplasm[, fie ata`a\i canaliculelor reticulului endoplasmatic6.

Lizozomii se prezint[ ca ni`te enzime ce con\in enzime hidrolitice; se g[sesc, ^n special ^n leucocite, dar `i ^n alte celule `i au rol ^n digestia intracelular[7.

Aparatul Golgi se afl[ ^n apropierea nucleului, av]nd rol ^n elaborarea produ`ilor de secre\ie ai celulei dar `i ^n excre\ia lor.

Mitocondriile au o membran[ dubl[; prin plierea membranei intenne se formeaz[ creste, care con\in enzime oxido-reduc[toare, cu rol ^n producerea de energie celular[8.

2 Mici: hemati (7,5 microni), trombocite (2-4 microni) Mari:fibra muscular[ striat[(10-12 cm.) Cea mai mare celul[: ovulul3 Structur[ complex[ la nivelul c[reia se desf[`oar[ principalele func\ii vitale celulare (sinteza proteinelor, producerea de energie, contractilitatea etc.4 lipide, glicogen (^n fibre musculare, celule hepatice, spermatozoizi), s[ruri minerale, incluziuni pigmentare.5 4Dintre aceste dou[ variet[\i cel rugos este frecvent ^n celulele pancreatice `I limfocite iar cel neted este abundent ^n fibrele striate cu rol ^n metabolizarea glicogenului.6 Mai frecvent ^n celulele pancreatice, nervoase `I plasm[.7 Fagocitoz[. 8 Respira\ia celular[;

Centrul celular (centrozomul) este situat ^n apropierea nucleului; formeaz[ fusul de diviziune.

Organitele specifice Miofibrilele sunt specifice fibrei musculare;Neurofibrilele `I corpusculii Nissl –specifici celulelor nervoase

se vor studia la \esuturile respective.Nucleul9 este cel mai mare corpuscul din citoplasm[.

Majoritatea celulelor sunt uninucleate; exist[ `i celule binucleate (celulele hepatice), polinucleate (fibra muscular[ striat[) sau anucleate (hematia adult[). Din punct de vedere structuralnucleul este alc[tuit dintr-un ^nveli` extern sau membran[ nuclear[ dubl[10 cu pori `i din carioplasm[ (nucleoplasm[). Nucleoplasma apare electronomicroscopic ca o re\ea de filamente sub\iri formate din granula\ii fine de cromatin[ (o nucleoprotein[) care con\ine A.D.N. `iproteine . Nucleul con\ine unul sau mai mul\i nucleoli.

Membrana celular[ se formeaz[ prin diferen\ierea citoplasmei, la periferia celulei. Are o structur[ trilaminat[; straturile intern `i extern sunt protidice iar cel mijlociu este fosfolipidic. Membrana intervine ^n schimburile dintre celule `i mediul extern al acestora; are permeabilitate selectiv[ `i este polarizat[ electric.

LEC|IA 2|esuturile

Toate celulele care intr[ ^n alc[tuirea corpului omenesc provin, prin segmentare, din celula ou. Treptat are loc o diferen\iere celular[ care duce la formarea \esuturilor.

|esutul este format dintr-o grupare de celule care prezint[ aceea`i diferen\iere morfologic[, structural[ `i aceea`i origine `i specializare func\ional[.

Principalele tipuride \esuturi sunt:• Epitelial;• Conjunctiv;• Muscular;• Nervos;

|esutul epitelial

9 Are rol ^n coordonarea proceselor biologice celulare fundamentale (controleaz[ metabolismul celulelor `I transmiterea informa\iilor genetice);10 Cariolema.

|esutul epitelial formeaz[ la suprafa\a corpului epiderma `I c[ptu`e`te suprafa\a intern[ a organelor cavitare (tub digestiv, c[I respiratorii etc.), constituind mucoase. Este format din celule pavimentoase, cubice, prismatice sau cilindrice, str]ns legate ^ntre ele, fie prin pun\i citoplasmatice ce trec de la o celul[ la alta, fie printr-o substan\[ amorf[. Celulele profunde sunt a`ezate pe o membran[ bazal[, care le separ[ de \esutul conjunctiv, ce se g[se`te sub cel epitelial `I care are func\ie trofic[, ^ntruc]t epiteliile nu sunt vascularizate `I se hr[nesc prin difuziune.

Dup[ func\ie. epiteliile sunt clasificate ^n:epitelii de acoperire, glandulare `I senzoriale.

Epiteliile de acoperire

1. Epiteliile unistratificate, dup[ formacelulelor se pot clasifica ^n:

• Pavimentoase simple av]nd celule turtite; ele formeaz[ tunica intern[ a vaselor sangvine, pleurei, pericardului, peritoneului;

• Cubice simple ^nt]lnite ^n bronhiole `i canalele de secre\ie ale glandelor;

• Cilindrice simple, form]nd epiteliul mucoasei tubului digestivde la stomac la rect `i al mucoasei trompelor uterine. Celulele acestor epitelii pot prezenta cili sau microvili, acoperi\i de o membran[ celular[ cu “marginea ^n perie” sau un platou striat, cu rol de epiteliu absorbant (vilozit[\ile intestinale).

2. Epiteliile pluristratificate pot fi:• Pavimentoase stratificate, av]nd celulele din stratul superficial

turtite, cheratinizate (epiderma) sau necheratinizate (epiteliul mucoasei bucale, esofagiene);

• Cilindrice stratificate formate din mai multe straturi celulare, dar numai cele superficiale sunt cilindrice (canalele excretoare ale glandelor salivare, epiteliul ureterelor `i al vezicii urinare);

• Pseudostratificate cu celulele a`ezate pe membrana bazal[ ^ntr-un singur strat, dar cu nucleii situa\i la ^n[l\imi diferite, ceea ce d[ aparen\[ de fals[ stratificare (epiteliul traheal, al bronhiilor mari).

Epiteliile glandulare

Aceste tipuri de epitelii sunt formate din celule care au capacitatea de aelabora produ`i de secre\ie. Epiteliile secretoare se asociaz[ cu \esut conjunctiv, vase `i nervi, form]nd glande. Exist[ trei tipuri de glande:

• Exocrine produsul de secre\ie este eliminat printr-un canal la suprafa\a pielii (sebacee, sudoripare) sau ^n diferite cavit[\i (salivare, gastrice);

• Endocrine sau cu secre\ie intern[ - produsul lor de secre\ie - hormonul - este eliminatdirect ^n s]nge (tiroid[, suprarenale etc.)

• Mixte care au secre\ie exocrin[ `i endocrin[ (pancreas, testicul, ovar);

Glandele exocrine au un canal excretor, ^n timp ce glandele endocrine care nu au canal excretor sunt formate din foliculi, cordoane sau insule celulare ^nconjurate de insule de capilare sanguine.

Epiteliile senzoriale

Epiteliile senzoriale sunt alc[tuite din celule specializate pentru recep\ionarea diferi\ilor stimuli din mediul extern sau intern. Excita\iile sunt transformate ^n influx nervos, care este transmis prin termina\ii nervoase senzitive ce ^nconjur[ polul bazal al celulelor senzoriale (gustativ, acustic, vestibular).

|esutul conjunctiv

|esutul conjunctiv asigur[ rezisten\a organismului, leag[ diferite p[r\i ale organelor, are rol trofic depozit]nd gr[simi, intervine^n ap[rarea organismului, ^n fagocitoz[ etc.

Celulele conjunctive difer[ de la un \esut la altul; fibrele sunt de colagen reticulin[ sau elastin[, dup[ tipul substan\ei din care sunt alc[tuite; substan\a fundamental[ poate fi moale, dur[ sau semidur[

Clasificarea \esuturilor conjunctive se face dup[ mai multe criterii. |in]nd seama de consisten\a substan\ei fundamentale, \esuturile conjunctive se clasific[ ^n: moi, semidure `I dure.

|esuturile conjunctive moi sunt prezente sub mai multe forme:

• \esutul conjunctiv lax, care con\ine ^n propor\ii egale celule, substan\[ fundamental[ `I fibre; ^nso\e`te alte \esuturi `I are func\ie trofic[;

• \esutul reticulat este for,at din fibre de reticulin[, dispuse sub form[ de re\ea, ^n ochiurile c[reia se afl[substan\a fundamental[ `I celulele de origine ale elementelor figurate

ale s]ngelui. Se g[se`te ^n m[duva hematogen[, ganglionii limfatici;

• \esutul adipos con\ine celule globuloase care au acumulat central gr[sime ce ^mpinge nucleul la periferie. Se g[se`te sub tegument `I ^n jurul unor organe (rinichi, globi oculari);

• \esutul fibros con\ine predominant fibre de colagen, pu\ine celule `I substan\[ fundamental[; intr[ ^n structura fasciilor ce ^nvelesc mu`chii, a tendoanelor `I aponevrozelor; formeaz[ capsulele diferitelor organe (ficat, rinichi etc.)

• \esutul elastic con\ine numeroase fibre de elastin[ anastomozate ^n re\ele printre care se afl[ substan\a fundamental[ `I pu\ine celule. Formeaz[ tunica medie a arterelor mari `I a venelor.

|esutul conjunctiv semidur (cartilagnos)Este un \esut elastic dar `I rezistent. Substan\a

fundamental[ con\ine condrin[ un amestec de substan\e organice impregnate cu s[ruri de calciu `I sodiu. Celulele cartilaginoase - condrocite - sunt sferice sau ovoide, se g[sesc ^n substan\a fundamental[ ^n ni`te cavit[\i numite condroplaste, iar printre celule se g[sesc fibre de colagen `I fibre elastice ^ntr-o ^mpletitur[ dens[.

@n func\ie de cantitatea de substan\[ fundamental[ `I de topul fibrelor care predomin[, se disting trei variet[\i de cartilaje:

• hialin, ^n care substan\a fundamental[ pare omogen[, deoarece fibrele care se g[sesc ^n ea sunt foarte fine;formeaz[ cartilajele articulare, costale, laringeale, traheale, bronhice, nazale;

• elastic, ^n care predomin[ fibrele elastice; formeaz[ epiglota, pavilionul urechii `I aripile nasului;

• fibros, ^n care predominante sunt fibrele de colagen;Alc[tuie`te discurile intervertebrale `I meniscurile articulare.|esutul cartilaginos nu este vascularizat, nutri\ia lui se realizeaz[ prin difuziune de la nivelul capilarelor pericondrului, o membran[ conjunctivo-vascular[ care ^mbrac[ cartilajul.

|esutul conjunctiv dur intr[ ^n alc[tuirea oaselor.