Toate funcțiile organismului se îndeplinesc prin consumarea unei cantități de energie, care este luată de organism din mediul înconjurător.
Importul materiei necesară pentru realizarea acestei energii, ca și pentru nutriția țesuturilor, se face prin aparatul respirator și aparatul digestiv.
Fiziologia respirației. Energia necesară organismului provine din oxidarea substanțelor organice care se găsesc în celule. Pentru asigurarea acestui proces și deci pentru menținerea vieții, este necesar un aport continuu de oxigen în organism. Scheletul cutiei toracice și mușchii respiratori îndeplinesc mișcările respiratorii datorită cărora aerul trece prin căile respiratorii și ajunge în plămâni (inspirație). Aerul inspirat conține azot (79%), bioxid de carbon (0,04%), gaze rare și oxigen (20%). Pe baza anumitor legi fizico-chimice, oxigenul din aerul atmosferic inspirat trece prin peretele alveolei pulmonare și pătrunde în capilarele sangvine, fixându-se pe hemoglobina globulelor roșii, care cedează în același timp bioxidul de carbon pe care i-au transportat de la țesuturi. Acest schimb face ca aerul care este evacuat din plămâni prin mișcarea de expirație să conțină numai 16% oxigen; în schimb proporția bioxidului de carbon este crescută (4%).
Mișcările respiratorii sunt dirijate în mod reflex de centrii nervoși care sunt informați direct și asupra proporției de oxigen și de bioxid de carbon din sângele care circulă la nivelul lor.
Când cantitatea de bioxid de carbon crește, cum se întâmplă în activitatea musculară intensă, mișcările respiratorii se accentuează, iar în momentul în care proporția bioxidului de carbon a scăzut, respirația se rărește.
In cazurile în care proporția de oxigen din aerul atmosferic este redusa – cum întâlnim la marile altitudini organismul se adaptează crescând numărul de globule roșii circulante; când această adaptare se face anevoios și incomplet apar în organism tulburări cunoscute sub nume de rău de altitudine.
Fiziologia digestiei. In afară de oxigen, toate celelalte substanțe necesare organismului provin din alimentele care se găsesc în mediul înconjurător sub forme foarte variate, forme în care nu pot fi trimise la țesuturi și folosite de organism. Alimentele trebuie să fie transformate din punct de vedere fizic și chimic prin digestie, pentru a fi primite și integrate în organismul omenesc.
Ele sunt fărâmițate și tratate succesiv de salivă, de sucul gastric, de secrețiile pancreasului, ficatului și de mucoasa intestinală.
Fermenții digestivi împart moleculele proteinelor, glucidelor si grăsimi lor din alimente în fragmente mai mici si mai simple, care pot si străbată bariera mucoasei intestinale i sa treacă în sânge. Peretele intestinului apară mediul intern de invazia moleculelor proprii posturilor altor ființe vegetale sau animale. După digestia intențional, fracțiunile de proteine care provin din carnea animalelor sau din vegetale nu mai au nicio specific si caracteristic ființei de la care au provenit; numai după aceasta transformare substanțele din alimente sunt absorbite i integrate în fonturile omului, devenind sub- stanțe proprii si specifice ființei umane.
Bariera pe care o constituie mucoasa intestinal intre mediul extern si organism nu este totdeauna de nestrăbătut; să pătrundă uneori proteine animale sau vegetale netransformate si care constituie substanțe străine pentru om. Așa se explica fenomenele de sensibilizare si de intoleranta la unele substanțe alimentare; în aceste situații, organismul omului reacționează prin modificări locale sau generale, incadrate în limbajul medical în notiunile de alergie sau idiosincrazia, care înseamnă de fapt o reactivitate a organismului față de unii agenți externi.
Fiziologia circulației. Prin procesele de nutriție, țesuturile și organele primesc substanțe energetice din mediul extern, pe care le folosesc și apoi elimină resturile. Deci, aceste procese cer existenta unui aparat care să asigure circulația rapidă a mediului intern, să înlocuiască materiile alimentare folosite de țesuturi și să elimine substanțele rezultate din metabolism, care devin toxice pentru organism. Volumul lichidelor care circulă în organism, comparat cu acela al organelor și țesuturilor este foarte mic. Un om are o cantitate de sânge care reprezintă aproximativ a 13-a parte din greutatea lui sau ca proporție circa 8%. In schimb, un fragment de țesut viu cultivat într-un borcan, trebuie să aibă un volum de lichid egal cu de două mii de ori propriul lui volum, pentru a nu fi intoxicat în câteva zile de resturile propriei sale nutriții; păstrând proporția, pentru un corp omenesc, ar fi necesare circa 200 mii de litri de lichid nutritiv. Această necesitate este redusă la câțiva litri (5-6 litri sânge și 1,5 litri limfă circulantă) prin existența și funcția aparatului circulator sangvin și limfatic. Acestea pun sângele și limfa în mișcare, le încarcă cu substanțele energetice pe care le duc la țesuturi și de la care transportă pentru a fi eliminate resturile metabolismului. Prin viteza pe care o au aceste medii circulante și prin intervenția plămânului și rinichiului în funcția de depurare, compoziția lor fizicochimică nu este schimbată peste anumite limite constante.
In circulația sangvină se constată existența a două circuite, care pornesc din inimă: circulația mare și circulația mică.
Circulația mare, numită și circulația de nutriție, este drumul pe care-1 urmează sângele de la inimă la țesuturi și înapoi. Acest circuit este format dintr-o porțiune arterială, reprezentată de sistemul aortic (artera aortă împreună cu toate ramurile sale) și dintr-o porțiune venoasă reprezentată de sistemul venelor cave (care aduce sângele venos din corp) și de sinusul coronar (care aduce sângele venos din pereții inimii). Circuitul sângelui începe din ventriculul sting și se termină în atriul drept, transportând la țesuturi substanțele nutritive și oxigenul și luând de la ele substanțele de excreție care urmează să fie eliminate.
Circulația mică, numită și circulația pulmonară, reprezintă drumul pe care-l urmează sângele de la inimă la plămâni și înapoi. Ea începe în ventriculul drept și se termină în atriul sting.
Fiziologia excreției. In plămâni sângele nu se descarcă decât de bioxidul de carbon adus de la țesuturi; el mai conține multe resturi ele metabolismului care sunt transportate la rinichi și eliminate sub formă de soluție. Rinichii au proprietatea de a absorbi din sânge diferite substanțe minerale si organice sub forma de soluții, producând astfel urina, care este eliminată intermitent.
In timp de 24 de ore trec prin rinichi 1500 litri de sânge, din care se elimină sub formă de urină aproximativ 1,5 litri. Această diferență mare intre volumul circulant și volumul eliminat se explică prin mecanismul formării urinei. In structura rinichiului există un număr imens de unități funcționale numite nefroni, are sunt de fapt niște tuburi microscopice, cu porțiuni întortocheate, alternând cu porțiuni alungite. In partea inițială a nefronului trec din sânge printr-un mecanism de filtrare toate componentele plasmei, cu excepția protidelor, formând-se urina primitivă. In restul sistemului tubular al nefronului, urina primitivă este mult concentrată, prin reabsorbită apei în proporție de 90% și prin secreția unor substanțe toxice: amoniac, acizi organici etc.
In condiții de muncă și regim alimentar normal, omul elimină 1,5 litri urină pe zi.
In cazul unei activități musculare crescute, cantitatea de urină scade, din cauza transpirației mai abundente, prin care se elimină o dată cu apa și o parte din substanțele de excreție.
De asemenea, cantitatea de urină depinde de consumul de lichide și de temperatura mediului înconjurător.
Foto: Freepik
