notiuni de fiziologie si biochimie

 Toate functiile organismului se indeplinesc prin consumarea unei cantitati de energie. Aceasta energie este luata de organism din mediul inconjurator. Aparatul de import al materiei necesare pentru realizarea acestei energii, cat si pentru nutritia tesuturilor, este reprezentat de aparatul respirator si aparatul digestiv.
Fiziologia respiratiei. Energia necesara organismului provine din oxidarea substantelor organice care se gasesc in celule. Pentru asigurarea acestui proces si deci pentru mentinerea vietii este necesar un aport continuu de oxigen in organism. Scheletul cutiei toracice si muschii respiratori realizeaza miscarile respiratorii datorita carora aerul trece prin caile respiratorii si ajunge in plamani (inspiratie): aerul inspirat contine azot, bioxid de carbon (0,04%), gaze rare si oxigen (20%); dupa anumite legi fizico-chimice, oxigenul din aerul atmosferic inspirat trece prin peretele alveolei pulmonare si patrunde in capilarele sanguine, fixandu-se pe hemoglobina globulelor rosii, care cedeaza in acelasi timp bioxidul de carbon pe care l-au transportat de la tesuturi. Acest schimb face ca aerul care este evacuat din plamani prin miscarea de expiratie sa contina numai 16% oxigen; in schimb, proportia bioxidului de carbon este crescuta (4%).
Miscarile respiratorii sunt dirijate in mod reflex de centrii nervosi care sunt informati direct si asupra proportiei de oxigen si de bioxid de carbon din sangele care circula la nivelul lor.
Cand cantitatea de bioxid de carbon creste, cum se intampla in activitatea musculara intensa, miscarile respiratorii se accentueaza, iar in momentul in care proportia bioxidului de carbon a scazut, respiratia se rareste.
In cazurile in care proportia de oxigen din aerul atmosferic este redusa-cum intalnim la marile altitudini-organismul se adapteaza crescand numarul de globule rosii circulante ; cand aceasta adaptare se face anevoios si incomplet apar o serie de tulburari in organism, cunoscute sub numele de rau de altitudine.
Fiziologia digestiei. In afara de oxigen, toate celelalte substante necesare organismului provin din alimente care se gasesc in mediul inconjurator sub forme foarte variate, forme in care nu pot fi trimise la tesuturi si folosite de organism. Alimentele trebuie sa fie transformate din punct de vedere fizic si chimic prin digestie, pentru a fi primite si integrate in organismul omenesc. Ele sunt faramitate si tratate succesiv de saliva, de sucul gastric, de secretiile pancreasului, ficatului si de mucoasa intestinala.
Fermentii digestivi impart moleculele proteinelor, glucidelor si grasimilor din alimente in fragmente mai mici si mai simple care pot sa strabata bariera mucoasei intestinale si sa treaca in sange. Peretele intestinului apara mediul intern de invazia moleculelor proprii tesuturilor altor fiinte vegetale sau animale. Dupa digestia intestinala, fractiunile de proteine care provin din carnea animalelor sau din vegetale nu mai au nimic specific si caracteristic fiintei de la care au provenit; numai dupa aceasta transformare substantele din alimente sunt absorbite si integrate in tesuturile omului, devenind substante proprii si specifice fiintei umane.
Bariera pe care o constituie mucoasa intestinala intre mediul extern si organism nu este totdeauna de nestrabatut; ea lasa sa patrunda uneori proteine animale sau vegetale netransformate si care constituie substante straine pentru om. Asa se explica fenomenele de sensibilizare si de intoleranta la unele substante alimentare; in aceste situatii, organismul omului reactioneaza printr-o serie intreaga de modificari locale sau generale-incadrate in limbajul medical in notiunile de alergie sau idiosincrazie-care insemneaza de fapt o reactivitate modificata a organismului fata de unii agenti externi.
Fiziologia circulatiei. Prin procesele de nutritie, tesuturile si organele primesc substante energetice din mediul extern pe care le folosesc si apoi elimina resturile. Deci, aceste procese cer existenta unui aparat care sa asigure circulatia rapida a mediului intern, sa inlocuiasca materiile alimentare folosite de tesuturi si sa elimine substantele rezultate din metabolism, care devin toxice pentru organism. Volumul lichidelor care circula in organism, comparat cu acela al organelor si tesuturilor, este foarte mic. Un om are o cantitate de sange care reprezinta aproximativ a 13-a parte din greutatea lui, sau ca proportie cea 8%. In schimb, un fragment de tesut viu, cultivat intr-un borcan, trebuie sa aiba un volum de lichid egal cu de doua mii de ori propriul lui volum, pentru a nu fi intoxicat in cateva zile de resturile propriei sale nutritii; pastrand proportia, pentru un corp omenesc, ar fi necesar circa 200 000 de litri de lichid nutritiv. Aceasta necesitate este redusa la cativa litri (5-6 l sange si 1,5 l limfa circulanta) prin existenta si functia aparatului circulator sanguin si limfatic. Acestea pun sangele si limfa in miscare, le incarca cu substantele energetice pe care le duc la tesuturi si de la care transporta pentru a fi eliminate resturile metabolismului. Prin viteza pe care o au aceste medii circulante si prin interventia plamanului si rinichiului in functia de depurare, compozitia fizicochimica a lor nu este schimbata peste anumite limite constante.
In circulatia sanguina se constata existenta a doua circuite, care pornesc din inima: circulatia mare si circulatia mica.
Circulatia mare, numita si circulatia de nutritie, este drumul pe care il urmeaza sangele de la inima la tesuturi si inapoi. Acest circuit este format dintr-o portiune arteriala, reprezentata de sistemul aortic (artera aorta impreuna cu toate ramurile sale) si dintr-o portiune venoasa, reprezentata prin sistemul venelor cave care aduce sangele venos din corp si de sinusul coronar care aduce sangele venos din peretii inimii. Circuitul incepe din ventriculul stang si se termina in atriul drept, transportand la tesuturi substantele nutritive si oxigenul, si luand de la ele substantele de excretie care urmeaza sa fie eliminate.
Circulatia mica numita si circulatia pulmonara reprezinta drumul pe care iI urmeaza sangele de la inima la plamani si inapoi. Ea incepe in ventriculul drept si se termina in atriul stang.
Fiziologia excretiei. La nivelul plamanilor, sangele nu se descarca decat de bioxidul de carbon adus de la tesuturi; el mai contine multe resturi ale metabolismului care sunt transportate la rinichi si eliminate sub forma de solutie. Rinichii au proprietatea de a absorbi din sange diferite substante minerale si organice sub forma de solutii, producand astfel urina care este eliminata intermitent.
In timp de 24 de ore trec prin rinichi 1 500 litri de sange, din care se elimina sub forma de urina aproximativ 1,5 litri. Aceasta diferenta mare intre volumul circulant si volumul eliminat se explica prin mecanismul formarii urinii. In structura rinichiului exista un numar imens de unitati functionale numite nefroni, care se prezinta de fapt ca niste tuburi microscopice, cu portiuni intortochiate, alternand cu portiuni alungate. In partea initiala a nefronulul trec din sange printr-un mecanism de filtrare toate componentele plasmei, cu exceptia protidelor, formandu-se urina primitiva.In restul sistemului tubular al nefrotiului, urina primitiva este mult concentrata, prin reabsorbtia apei in proportie de 99% si prin secretia unor substante toxice; amoniac, acizi organici etc.
In conditii de munca si regim alimentar normal, omul elimina 1,5 litri urina pe zi.
In cazul unei activitati musculare crescute, cantitatea de urina scade, din cauza transpiratiei mai abundente prin care se elimina o data cu apa si o parte din substantele de excretie.
De asemenea, cantitatea de urina depinde de consumul de lichide si de temperatura mediului inconjurator.