آشنایی با علم فیزیولوژی

در فیزیولوژی به بررسی کارکرد اندام‌های مختلف بدن مثلاً وظیفه قلب در بدن، وظیفه مخچه در بدن، وظیفه کلیه در بدن و غیره پرداخته می‌شود.

مقدمه

فیزیولوژی یکی از مهمترین شاخه‌های بیولوژی است که به مطالعه اعمال حیاتی موجود زنده ، اندامها ، بافتها ، سلولها و عناصر سلول می‌پردازد. برای درک عمیق اعمال حیاتی ، سعی می‌گردد که خواص و روابط بین این اعمال و تغییراتشان در محیط‌های مختلف و یا در شرایط گوناگون موجود زنده مورد بررسی قرار گیرد. فیزیولوژی ، تکامل و توسعه این اعمال در یک گونه و در یک موجود زنده و همچنین تغییرات و تطابق آنها با شرایط محیطی متغیر را مورد مطالعه قرار می‌دهد.
طبقه بندی فیزیولوژی
فیزیولوژی عمومی :
 فیزیولوژی عمومی قوانین حاکم بر پاسخ ماده زنده نسبت به تاثیرات محیطی و فرایندهای حیاتی موروثی ، همچنین پدیده‌هایی که موجود زنده را از غیر زنده متمایز می‌سازد، را مورد مطالعه قرار می‌دهد. از شاخه‌های فیزیولوژی عمومی می‌توان فیزیولوژی سلولی را نام برد.
 فیزیولوژی مقایسه‌ای :
فیزیولوژی مقایسه‌ای ویژگی خاص یک عمل را در گونه‌های مختلف و در یک گونه در مراحل مختلف تکامل فردی مورد بررسی قرار می‌دهد. هدف نهایی فیزیولوژی مقایسه‌ای که اکنون به فیزیولوژی تکاملی تغییر نام یافته است، مطالعه قوانین تکامل عملکردهای فردی و گونه‌ای است. به غیر از فیزیولوژی عمومی و تکاملی شاخه‌های دیگری مثل فیزیولوژی رده‌های جانوری یا گروههای جانوری (نظیر جانوران مزرعه ، پرندگان ، حشرات) و یا فیزیولوژی گونه‌های خاص (نظیر گوسفند و گاوها) و یا فیزیولوژی اندامهای داخلی (مثل کبد ، کلیه ، قلب) و فیزیولوژی بافتها (مثل بافت عصبی و عضلانی) وجود دارد.
 فیزیولوژی تخصصی :
 به شاخه‌هایی از فیزیولوژی که به مطالعه عملکرد خاصی می‌پردازند (مثل فیزیولوژی گوارش یا گردش خون) و اغلب به عنوان رشته مشخصی از علوم نیز شناخته می‌شوند، فیزیولوژی تخصصی می‌گویند. به تعداد گروههای مختلف موجودات زنده ، اندامها ، بافتهای مختلف و فعالیتهای گوناگون حیاتی ، فیزیولوژی تخصصی وجود دارد. فیزیولوژی انسان و جانوران عالی‌تر نیز از شاخه‌های فیزیولوژی تخصصی است که زیاد مورد مطالعه قرار گرفته است.
 فیزیولوژی انسانی به شاخه‌هایی مانند فیزیولوژی کار ، فیزیولوژی تمرینات بدنی و ورزش ، فیزیولوژی تغذیه و ... تقسیم می‌شود.
  فیزیولوژی پاتولوژیکی :
 شاخه‌ای تخصصی از فیزیولوژیست است که با مسائل خاص خود از فیزیولوژی طبیعی که فرایندهای حیاتی را در فرد سالمی بررسی می‌کند، مشخص می‌شود. در این شاخه از فیزیولوژی قوانین حاکم بر علت توسعه و دوره فرایند (پاتولوژیک) در موجود زنده مورد مطالعه قرار می‌گیرد، یعنی به مطالعه پدیده‌های اختصاصی که فعالیت حیاتی موجود بیمار را از فرد سالم مشخص می‌سازد، می‌پردازد.
روشهای تحقیق در فیزیولوژی
فیزیولوژی علمی تجربی است و فیزیولوژیست مشاهداتش را به صورت کمی و کیفی بیان می‌کند. فیزیولوژیست برای ثبت و اندازه گیری مشاهداتش از ابزارها و دستگاههای خیلی پیچیده استفاده می‌کند. این دستگاههای خیلی حساس و دقیق که توسط فیزیولوژیست‌های مدرن بکار می‌روند، سبب بالا رفتن قدرت تفکیک اندامهای حسی می‌شوند. فیزیولوژزیست‌ها فقط به مشاهده تنها اکتفا نمی‌کنند، بلکه تلاش می‌کنند علت و چگونگی وقوع فرایندهای فیزیولوژیک را کشف نمایند.
 تجربیات فیزیولوژی به اشکال خیلی متفاوت انجام می‌گیرد. اعمال حیاتی را می‌توان با تغییر عوامل محیطی ، یا با قطع کامل اندام یا پیوند اندام ، قطع عصب و رگ اندام ، فیستول گذاری و کاتترگذاری و استفاده از محرکهای گوناگون مورد مطالعه قرار داد. تجربیات فیزیولوژی به دو صورت تجربه آنی و تجربه زمان‌بر انجام می‌شود. این تجربیات بیشتر بر روی جانوران صورت می‌گیرند تا انسان. امروزه نتایج مهم و قابل توجهی توسط کامپیوترهای مدرن بدست آمده است.
فیزیولوژی و ارتباط آن با علوم دیگر
فیزیولوژی با علوم دیگر رابطه نزدیک دارد، مثل علم فیزیک ، شیمی. فیزیولوژی و علوم بافت شناسی (هیستولوژی) ، سلول شناسی (سیتولوژی) ، تشریح (آناتومی) و ریخت شناسی (مورفولوژی) کاملا به هم وابسته‌اند، به هم دیگر کمک کرده و بر هم تاثیر متقابل دارند، زیرا اعمال حیاتی بدون شناخت ساختمان ممکن نیست. از طرفی نقش اعمال حیاتی بر شکل‌گیری ساختار بدن انکارناپذیر است. فیزیولوژی و پزشکی نیز متقابلا در پیشرفت هم موثر بوده‌اند. پیشرفت علم سیبرنیتیک و اختراع کامپیوترهای مدرن نیز در پیشرفت فیزیولوژی تاثیر بسزایی داشته است.

آشنایی با علم آناتومی

آناتومی علم تشریح ساختار بدن است . آناتومی توصیف یا تشریح یک ساختار است، از راه جدا کردن تکه‌‌های مختلفی که بر هم سوار شده و آن ساختار را ساخته اند. واژه آناتومی (Anatomy) از ترکیب پیشوند ana به معنای up (به مفهوم بر بالای هم سوار شده و ساخته شده و کالبد) و واژه یونانی tomy به معنای (بریدن و قطعه قطعه کردن) بدست آمده است و همان مفهوم از هم جدا کردن، اجزای یک کالبد را می‌دهد. آناتومی (کالبد شناسی) انسان (Human anantomy) عبارتست از “مطالعه ساختارهایی که تن (کالبد) انسان را تشکیل  می‌دهند”.

tarife anatomy1 تعریف واژه آناتومی چیست
در بیان آناتومی گفته می‌شود که مطالعه ساختار بدن انسان است. البته بیشتر آناتومیست ها این را قبول ندارند، چرا که آنان بیان می‌کنند این تعریف بدون در نظر گرفتن اعمال مربوط به قسمت های مختلف بدن است. بنابراین معنی دقیق آناتومی عبارتست از مطالعه ساختار بدن و ارتباط آن با اعمال قسمت های مختلف آن ساختار.

در بررسی آناتومی، چنانچه بررسی با چشم غیر مسلح صورت گیرد آن را کالبد شناسی درشت بین (Macroanatomy)  گویند و اگر با کمک میکروسکوپ انجام گیرد، آن را کالبد شناسی ریزبین (Microanatomy) یا بافت شناسی (Histology) گویند. شناسایی بدن انسان در دوره جنینی، جنین شناسی یا رویان شناسی (Embryology) نامیده می‌ شود. ولی واژه آناتومی یا کالبد شناسی، در زبان فارسی بیشتر بیان کننده همان ماکروآناتومی است.باز بینی و  بررسی مجدد که روی جسد انجام می‌گیرد، کالبد شکافی یا تشریح خوانده می‌شود.

آشنایی با علم فیزیک

از آنجا که فیزیک بخشی از علم و دانش است بنابراین لازم است برای درک فیزیک، شناختی از علم داشته باشیم.
علم فرآیند کاویدن و به کارگیری دانش دنیای اطرافمان است.
اگر پیگیری و جستجوی دانش به خاطر خود آن باشد ما آن را تحت عنوان "علوم محض" یا "علوم پایه" طبقه‌بندی می‌کنیم. توسعه و بسط روش‌های استفاده از دانش، "علوم کاربردی" را تشکیل می‌دهند. به عنوان مثال، اختر شناسی عمدتاً جزو علوم محض است ولی رشته‌های مهندسی "علوم کاربردی" هستند. مطالبی که در آینده مطالعه می‌کنیم ترکیبی از مفاهیم پایه‌ای (که باور داریم یادگیری آن به خودی خود مهم است) و مثال‌هایی از روش‌های مختلفی که این مفاهیم در زندگی روزمره ما کاربرد دارند، است.

  در کنار علوم محض و کاربردی، روش‌های دیگری برای طبقه‌بندی حیطه‌های مختلف علم وجود دارد. علوم فیزیکی (فیزیک و زمین‌شناسی دو مثال آن هستند)، علوم زیستی (زیست‌شناسی و پزشکی) و علوم اجتماعی (روان‌شناسی و جامعه‌شناسی) نیز حیطه‌های مختلف علوم هستند. همانند بسیاری از طبقه‌ بندی‌هایی از این نوع، این حیطه‌ها هم‌پوشانی دارند. مثلاً بیوفیزیک نمونه‌ی خوبی از هم‌پوشانی فیزیک و زیست‌شناسی است.
    تعریف فیزیک به سادگی برخی حیطه‌های علم مثل زیست‌شناسی (مطالعه‌ی موجودات زنده) نیست. اگر از چندین فیزیک‌دان بخواهید که این کلمه را تعریف کنند، به احتمال زیاد دو پاسخ یکسان را پیدا نمی‌کنید. یک تعریف خوب و مناسب از فیزیک می‌تواند این باشد:
فیزیک راهی برای مدل کردن قوانین حاکم بر طبیعت و پیش بینی کردن پدیده‌های جدید است.
در آینده مطالب بیشتری در مورد ساختارهای ماده (مثل اتم و هسته)، چگونگی بر هم کنش ماده توسط گرانش، الکتریسیته، مغناطیس.... می‌آموزیم. در خود فیزیک، تقسیم بندی‌های گسترده‌ای وجود دارد. جدول زیر برخی حیطه‌های متداول که در آن فعالیت‌های تحقیقاتی امروزه صورت می‌گیرد آورده شده است.
برخی تقسیم بندی‌های متداول فیزیک معاصر، تقریبا به ترتیب تعداد دکترهایی که هر سال در آن تحصیل می‌کنند.

حیطه
   
سرفصل‌های تحقیق

ماده‌ی چگال
   
  ساختارها و خواص جامدات و مایعات

اختر فیزیک
   
ستاره، کهکشان، سیر تکامل هستی

ذرات و میدان
   
ذرات و میدان‌های بنیادی، شتاب‌دهنده‌های پر انرژی

نورشناسی و فوتونیک
   
 نور و دانش فنی لیزر

اتمی و مولکولی
   
اتم و مولکول

فیزیک هسته‌ای
   
هسته، مواد هسته، کوارک‌ها و گلون‌ها

فیزیک پلاسما و گداز
   
پلاسما، پژوهش‌های گداز و همجوشی

علم مواد
   
کاربردهای فیزیک ماده چگال

بیوفیزیک
   
فیزیک پدیده‌های زیستی
فیزیک جو و فضا
    هواشناسی، خورشید، سیارات
همپوشانی بسیاری بین این تقسیم‌بندی‌ها وجود دارد و برخی از آن‌ها به وضوح متمایل به سمت سایر علوم مثل زیست‌شناسی و شیمی است.
وقتی مبانی و مفاهیم اولیه به نوآموز آموخته می‌شود حیطه‌ی دانش فیزیک به شکل‌های مختلف تقسیم‌بندی می‌شود. سرفصل‌هایی که به دانش‌آموزان در اولین مواجه‌شان با فیزیک ارائه می‌شود معمولاً مطابق رشد و گسترش تاریخی آن‌ها است (ابتدا حرکت و فیزیک کلاسیک، فیزیک نسبیت و کوانتوم، ذرات بنیادی و در پایان اخترشناسی).
در واقع ترتیب یادگیری فیزیک تقریباً شبیه همان مراحلی است که ما در زندگی روزمره با آن مواجه ایم و آن را تجربه می‌کنیم. به عنوان مثال ما مردمی را می‌بینیم که در حال حرکتند و چیزهایی که برخورد می‌کنند، برای همین این مطالب را زودتر یاد می گیریم. اما عده‌ی بسیار کمی از مردم‌ایده‌ای از کوارک‌ها و ذرات بنیادی دارند و در زندگی روزمره با آن‌ها مواجه نیستیم. با این حال همه‌ی ما و تمامی موادی که با آن‌ها سرو کار داریم عمدتاً از کوارک ساخته شده‌اند!



اکثر دانش‌آموزانی که درس مقدماتی فیزیک را می‌گیرند در فیزیک متخصص نمی‌شوند. اغلب آن‌هایی که فیزیک تحصیل کرده‌اند در تجارت، صنعت، کارهای دولتی یا آموزشگاه‌ها مشغول کار هستند. بنابر آمار ارائه شده در سال 1990، اغلب کارشناس‌ها و کارشناس‌های ارشد رشته‌ی فیزیک در دو مورد اول و دکترهای فیزیک در دو مورد آخر مشغول به کار هستند. علاوه بر حرفه و شغل‌های متعارف مثل پژوهشگر و معلم، افراد فارغ‌ التحصیل فیزیک در کارهای مهندسی، مدیریت، دانش رایانه و دانش فنی نیز مشغول به کارند.
 

اغلب فیزیک‌دان‌ها نه به خاطر محفوظات و دانسته‌های فیزیکی‌شان بلکه به خاطر تجربیات‌شان در "حل مسئله" و "دانش فنی پیشرفته" به کار گرفته می‌شوند.