ما هو علم الفيزيولوجيا؟

يُسلِّط علم وظائف الأعضاء الضوء على العمليَّات الحيويَّة التي تُحافظ على استمرار الحياة، بدءاً من عملية التنفُّس التي تمدُّ أجسادنا بالأوكسجين، إلى دقَّات القلب التي تضخُّ الدم المُغذِّي لكل خليَّة، مروراً بعمليات الهضم المُعقَّدة التي تُحوِّل الطَّعام إلى طاقة.

سنغوص في هذا المقال في رحلةٍ لاكتشاف أسرار علم وظائف الأعضاء، وسنتناول مختلف جوانبه، بدءاً من الوظائف الأساسية للأعضاء والأجهزة، وصولاً إلى أحدث التطوُّرات في هذا المجال المُدهش.

معاً، سنكتشف كيف تُحافظ الكائنات الحيَّة على استمرار حياتها، وكيف تعمل آلياتها الداخليَّة بانسجامٍ مُذهلٍ يُثبت عظمة الخالق.

بماذا يهتمُّ علم الفيزيولوجيا؟

يهتم علمُ الفيزيولوجيا - أو علم وظائف الأعضاء - بكيفيَّة عمل الكائنات الحية، من أصغر الخلايا إلى أكبر الأعضاء وأنظمة الجسم، ويشمل ذلك:

1. كيفيَّة عمل الأعضاء والأجهزة:

كيف ينبض القلب؟ كيف تهضم أجسامنا الطعام؟ كيف نتنفَّس؟

2. كيفيَّة عمل الخلايا:

كيف تنتج الخلايا الطاقة؟ كيف تتواصل الخلايا مع بعضها؟ كيف تتكاثر الخلايا؟

3. كيفيَّة عمل الجزيئات الحيوية:

كيف تعمل البروتينات والإنزيمات والجزيئات الأخرى على تشغيل العمليات الحيوية؟

يستخدم علماء وظائف الأعضاء مجموعة متنوِّعة من الأساليب لدراسة كيفيَّة عمل الكائنات الحية.

أساليب دراسة كيفية عمل الكائنات الحية:

1. التشَّريح:

التشريح هو دراسة بنية الجسم.

2. الكيمياء الحيويَّة:

دراسة الجزيئات الحيويَّة في الجسم.

3. علم الأحياء الدقيقة:

دراسة الكائنات الحيَّة الدقيقة، مثل البكتيريا والفيروسات.

4. علم وظائف الأعضاء الخلَوي:

دراسة كيفيَّة عمل الخلايا.

5. علم وظائف الأعضاء العُضوي:

دراسة كيفية عمل الأعضاء والأجهزة.

6. علم وظائف الأعضاء الكلِّي:

دراسة كيفيَّة عمل الجسم ككل.

علم وظائف الأعضاء هامٌّ لفهم الصحَّة والمرض، فمن خلال فهم كيفيَّة عمل الكائنات الحية، يمكن للأطباء تشخيص الأمراض وعلاجها وتطوير أدوية جديدة، كما يمكن استخدام علم وظائف الأعضاء لتحسين الصحَّة العامَّة عن طريق تطوير برامج غذائية وممارسات رياضيَّة أفضل.

بعض الأمثلة المحدَّدة لكيفية استخدام علم وظائف الأعضاء لتحسين الصحة:

1. تطوير أدوية جديدة:

استُخدِمَ علم وظائف الأعضاء لتطوير أدوية لعلاج مجموعة متنوِّعة من الأمراض، ومن ذلك أمراض القلب والسَّرطان والسكَّري.

2. تحسين صحَّة القلب:

يمكن استخدام المعلومات المتعلقة بكيفيَّة عمل القلب لتحسين صحَّة القلب، من خلال اتِّباع نظام غذائي صحي، وممارسة الرِّياضة بانتظام، والإقلاع عن التدخين.

3. فهم التَّغذية:

يمكن استخدام علم وظائف الأعضاء لفهم كيفيَّة تأثير الأطعمة المختلفة في الجسم، وهذا يساعد الناس على اتخاذ خيارات غذائيَّة أفضل.

4. تطوير علاجات جديدة للألم:

يمكن استخدام علم وظائف الأعضاء لتطوير علاجات جديدة للألم، مثل الأدوية التي تستهدف مسارات الألم في الدماغ.

علم وظائف الأعضاء مجال واسع ومثير للاهتمام، ويتطوَّر باستمرار مع اكتشافات علميَّة جديدة، إذ نتعلَّم مزيداً من الأمور عن كيفيَّة عمل الكائنات الحيَّة، وهذه المعرفة ضروريَّة لفهم الصحَّة والمرض وتطوير طرائق جديدة لتحسين صحَّة الإنسان.

شاهد بالفيديو: بعد مشاهدة هذا الفيديو لن يكون دماغك كما كان قبل أن تشاهده "Dr. Lara Boyd" "د .لارا بويد"

أقسام علم الفيزيولوجيا؟

ينقسم علم وظائف الأعضاء إلى ثلاثة أنواع رئيسة:

1. الفيزيولوجيا العامَّة:

تُعنى بدراسة الوظائف الأساسية المشتركة بين معظم الكائنات الحية، بصرف النظر عن نوعها، وتشمل العمليَّات الحيويَّة مثل: التَّغذية، والتَّنفس، والتَّكاثر، والنُّمو، والتكيَّف.

2. فيزيولوجيا المقارَنة:

تُقارِن بين وظائف الأعضاء في مختلف أنواع الكائنات الحية: على سبيل المثال: يمكن دراسة كيفيَّة تنفُّس الإنسان والضفدع والأميبا، مع التَّركيز على أوجه التشابه والاختلاف بين آليَّات التنفُّس في كلِّ نوع.

3. فيزيولوجيا الإنسان:

تُركِّز على دراسة وظائف أعضاء وأجهزة جسم الإنسان، وتُعَد ضروريَّة لفهم كيفيَّة عمل الجسم في الصحَّة والمرض، ولها تطبيقات متنوعة في الطِّب وعلم الأحياء، وعلم النَّفس، وعلم التَّغذية، وغيرها من المجالات.

الأقسام الفرعية الأخرى لعلم وظائف الأعضاء:

1. فيزيولوجيا الأعضاء:

تدرسُ وظائف كل عضو من أعضاء الجسم على حدة.

2. فيزيولوجيا الأجهزة:

تدرسُ وظائف مجموعات الأعضاء التي تعمل معاً بوصفها وحدة واحدة، مثل: جهاز الدورة الدموية أو الجِّهاز الهضمي.

3. الفيزيولوجيا الخلويَّة:

تدرسُ وظائف الخلايا الفرديَّة.

4. الفيزيولوجيا الجزيئيَّة:

تدرسُ العمليَّات الجزيئيَّة التي تكمن وراء وظائف الأعضاء والأجهزة.

5. الفيزيولوجيا العصبيَّة:

تدرسُ وظائف الجهاز العصبي.

6. الفيزيولوجيا الهرمونيَّة:

تدرسُ وظائف الهرمونات.

7. الفيزيولوجيا التنمويَّة:

تدرسُ كيفيَّة تغيُّر وظائف الأعضاء والأجهزة خلال عملية النمو والتطوُّر.

8. الفيزيولوجيا الرياضيَّة:

تدرس تأثير التمرينات والنشاطات البدنية في وظائف الأعضاء والأجهزة.

تُعَدُّ فيزيولوجيا الإنسان مجالاً واسعاً ومتطوِّراً باستمرار، مع اكتشافات جديدة تُجرى كل عام.

من هم علماء الفيزيولوجيا الأوائل في كل زمان ومكان؟

يُعَدُّ علم وظائف الأعضاء رحلةً شائقةً عبر الزمن، فقد سعى روَّاده لفهم آليَّات عمل الجِّسم البشري بدقَّة، وبدأت هذه الرِّحلة منذ فجر الحضارات، وتواصلت عبر العصور، مخلِّفةً إرثاً غنياً من المعرفة والاكتشافات، لذا سوف نتعرَّف إلى علماء الفيزيولوجيا في كل عصر.

الحضارة الإغريقية: مهد الطِّب وعلوم الأحياء

1. "أبقراط" (460 ق.م - 370 ق.م):

يُعَدُّ أبا الطِّب، وله الفضلُ في تأسيس المنهجيَّة السريريَّة في التَّشخيص والعلاج. ركَّز "أبقراط" على أهميَّة النِّظام الغذائي وممارسة الرياضة للحفاظ على الصحَّة، ووضع أسس أخلاقيات الطُّب التي تُعرف باسم "قسم أبقراط".

2. "أرسطو" (384 ق.م - 322 ق.م):

لم يقتصرْ نبوغه على الفلسفة فحسب، بل برزَ في مجال علم وظائف الأعضاء أيضاً، فقد درسَ تشريح الحيوانات وقدَّم ملاحظات ثاقبة عن وظائف الأعضاء الحيويَّة مثل القلب والدماغ.

3. "جالينوس" (129 م - 210 م):

طبيبٌ يونانيٌّ رومانيٌ اشتهر بتشريحه الدَّقيق للحيوانات والبشر، وأجرى تجارب رائدة أدَّت إلى فهمٍ أفضل للجهاز الهضمي والجِّهاز العصبي والدَّورة الدموية.

الحضارة الإسلامية: مساهمات جليلة في فهم وظائف الجسم 

1. "ابن النَّفيس" (1213 م - 1288 م):

طبيبٌ وعالم مسلم من أصلٍ سوري، يُعدُّ من روُّاد علم وظائف الأعضاء؛ فقد وصف بدقَّة الدَّورة الدمويَّة الرئويَّة، قبل قرون من اكتشافها في أوروبا، وهذا يُعَدُّ ثورةً علميةً عظيمة.

2. "الرَّازي" (865 م - 925 م):

طبيب وفيلسوف قدَّم مساهماتٍ هائلة في فهم وظائف الجهاز الهضمي والجهاز العصبي والبصري.

أوروبا في العصور الوسطى وعصر النهضة: خطوات نحو علم وظائف الأعضاء الحديث

1. "ويليام هارفي" (1578 م - 1657 م):

طبيبٌ إنجليزي يُعرف بـ "أبي علم وظائف الأعضاء الحديث" لوصفه الدَّورة الدمويَّة بشكلٍ دقيق، وشرحه لكيفية ضخِّ القلب للدَّم عبر الأوردة والشرايين.

2. "سانتوريني" (1561 م - 1630 م):

عالم تشريحٍ إيطالي قدَّم مساهمات كبيرة في فهم وظائف الجهاز الهضمي والعضلات والعظام.

3. القرن التاسع عشر:

ثورةٌ علميَّة وفهمٌ أعمقُ للجسم البشري.

4. "فرانسيس ماغنوس" (1689 م - 1761 م):

عالم فيزيولوجيا هولندي أجرى تجاربَ رائدةً عن وظائف العضلات والأعصاب، وهذا أدَّى إلى فهمٍ أفضل لكيفيَّة تحكُّم الدِّماغ في الحركة.

5. "لودفيج فان بيتهوفن" (1778 م - 1827 م):

عالم فيزيولوجيا ألماني درس وظائف الجهاز الهضمي والكلى والقلب، وقدَّم مساهمات هامَّة في فهم عملية الهضم.

القرن العشرين: حقبة الاكتشافات المذهلة والاختراقات العلمية

1. "إيفان بافلوف" (1849 م - 1936 م):

عالم فيزيولوجيا روسي اشتهر بأبحاثه عن المنعكسات الشرطيَّة والجِّهاز الهضمي، وحاز "بافلوف" على جائزة نوبل في الطِّب عام 1904 لاكتشافه ظاهرة التكييف الشَّرطي.

2. "والتر كانون" (1871 م - 1947 م):

عالم فيزيولوجيا أمريكي درسَ وظائف الجهاز العصبي اللاإرادي والاستجابة للضغوطات، وقدَّمَ "كانون" مفهوم "الهوميوستاسيس" لوصف قدرة الجسم على الحفاظ على توازنه الداخلي.

القرن الواحد والعشرين:

1. "جينفر دودنا" (1964 م):

عالمة كيمياء حيويَّة أمريكيَّة حائِزة على جائزة نوبل؛ لاكتشافها تقنية "كريسبر" لتحرير الجينات، والتي لها إمكانات هائلة لعلاج الأمراض الوراثيَّة.

2. "إدوارد موسر" (1963 م):

عالم فيزيولوجيا نرويجي حائِز على جائزة نوبل؛ لدراسته نظام تحديد المواقع في الدِّماغ.

3. "ماي بريت موسر" (1947 م):

عالمة فيزيولوجيا نرويجيَّة حائِزة على جائزة نوبل؛ شاركت زوجها "إدوارد موسر" في دراسة نظام تحديد المواقع في الدماغ.

4. "جون أودونيل" (1940 م):

عالم فيزيولوجيا بريطاني حائِز على جائزة نوبل؛ لدراسته نظام المكافآت في الدماغ.

هذه مجرَّد أمثلة قليلة عن المساهمات الهائلة التي قدَّمها علماء وظائف الأعضاء في فهمنا للجسم البشري، ومع استمرار التقدم العلمي، نتطلَّع إلى اكتشافات جديدة مذهلة تُلقي مزيداً من الضوء على تعقيدات وظائف الجِّسم وعمليَّاتها.

ملاحظة: هذه القائمة ليست شاملة، ويوجد العديد من علماء وظائف الأعضاء الآخرين الذين قدَّموا مساهماتٍ هامَّة في هذا المجال.

في الختام:

يُعَدُّ علم وظائف الأعضاء علماً واسعاً وشاملاً، يُقدِّم لنا نظرةً ثاقبةً على كيفية عمل أجسامنا على المستوى الخلوي والجزيئي، كما أنَّنا من خلال دراسة وظائف الأعضاء المختلفة، نكتسب فهماً أفضل لكيفية الحفاظ على صحتنا وعلاج الأمراض.

يُساهم علم وظائف الأعضاء بشكلٍ كبير في تقدُّم الطِّب، فيُساعد الأطباء على تشخيص الأمراض بشكلٍ دقيقٍ، ووضع خطط علاجيَّة فعَّالة، كما يُستخدَم هذا العلم في تطوير أدويةٍ جديدة وعلاجاتٍ مبتكرة، ولكن ما يزال هناك الكثير مما نجهله عن وظائف الجسم البشري.

تُقدِّم لنا التطوُّرات الجديدة في تقنيات البحث، مثل علم الجينوم وعلم الأعصاب، فرصاً جديدة لفهم تعقيدات الجسم البشري بشكل أفضل.

ستزدادُ معرفتنا بعلم وظائف الأعضاء مع استمرار البحث العلمي، وهذا سيؤدِّي إلى تحسينات كبيرة في مجال الرعاية الصحيَّة وصحَّة الإنسان بشكلٍ عام.