Introducere în studiul biologiei umane

Elevii se familiarizează cu obiectul de studiu al biologiei umane și cu metodele de investigare a corpului uman.

Biologia umană – ce studiem în clasa a VII-a

Biologia umană este ramura biologiei care studiază alcătuirea (anatomia) și funcționarea (fiziologia) corpului omenesc, precum și regulile de păstrare a sănătății (igiena).

Cele trei direcții merg mereu împreună și e important să nu le confunzi:

• Anatomia răspunde la întrebarea „cum este alcătuit?” — descrie forma, poziția și structura organelor.
• Fiziologia răspunde la întrebarea „cum funcționează?” — explică procesele: cum bate inima, cum digerăm, cum respirăm.
• Igiena răspunde la întrebarea „cum păstrăm organele sănătoase?” — reguli de prevenire a bolilor.

O confuzie clasică: mulți elevi cred că anatomia și fiziologia sunt același lucru. Nu sunt: a descrie camerele inimii este anatomie, a explica de ce se contractă inima este fiziologie. La lucrări, când cerința spune „descrie structura”, se cere anatomie; când spune „explică rolul” sau „explică procesul”, se cere fiziologie.

Tot anul vom parcurge corpul uman sistem cu sistem: învelișul (tegumentul), mișcarea (oase și mușchi), coordonarea (sistemul nervos, analizatorii, glandele endocrine), apoi funcțiile de nutriție (circulație, respirație, digestie, excreție) și reproducerea.

Metode de studiu ale corpului uman

Corpul uman nu poate fi studiat oricum — de-a lungul timpului s-au dezvoltat metode din ce în ce mai precise:

• Observația — cea mai veche metodă: privim forma corpului, culoarea pielii, mișcările. Se face cu ochiul liber sau cu instrumente.
• Microscopul — permite studiul celulelor și țesuturilor, invizibile cu ochiul liber. Fără microscop nu am ști că suntem alcătuiți din celule.
• Disecția — secționarea unui organism pentru a studia organele interne; pe ea s-a construit anatomia clasică.
• Experimentul — provocăm intenționat un fenomen ca să îl înțelegem: de exemplu, măsurăm pulsul înainte și după alergare ca să vedem efectul efortului asupra inimii.
• Metodele imagistice moderne — radiografia (folosește raze X, arată mai ales oasele), ecografia (folosește ultrasunete, arată organele moi), RMN-ul și tomografia computerizată (imagini detaliate în secțiuni), EKG (înregistrează activitatea electrică a inimii).

Greșeala frecventă la acest capitol: elevii spun că radiografia „vede” toate organele. În realitate, radiografia evidențiază în primul rând oasele, pentru că țesutul osos absoarbe puternic razele X; pentru organele moi se preferă ecografia sau RMN-ul.

Celula – cărămida corpului

Celula este unitatea structurală și funcțională a tuturor organismelor vii — deci și a corpului uman. „Structurală” înseamnă că orice parte a corpului este construită din celule; „funcțională” înseamnă că toate procesele vieții (hrănire, respirație, înmulțire) se petrec la nivel de celulă.

Principalele componente ale celulei animale:

• Membrana celulară — înveliș subțire care delimitează celula și controlează schimburile de substanțe cu exteriorul (nu este un simplu perete închis!).
• Citoplasma — conținutul viu al celulei, în care plutesc organitele.
• Nucleul — coordonează activitatea celulei și conține materialul genetic (ADN).
• Mitocondriile — organitele care eliberează energia necesară celulei; de aceea sunt numeroase în celulele musculare, care consumă multă energie.

Celulele umane au forme foarte diferite, potrivite funcției: celula musculară este alungită ca să se poată scurta, neuronul are prelungiri lungi ca să transmită semnale la distanță, globulele roșii sunt discuri turtite ca să transporte eficient oxigenul. Regula de reținut: forma celulei reflectă funcția ei — aceasta este o idee care apare des în cerințele de tip „explicați legătura structură–funcție”.

De la celulă la organism – organizarea ierarhică

Corpul uman este organizat pe niveluri ierarhice, de la simplu la complex. Ordinea trebuie știută perfect, pentru că se cere aproape sigur:

celulă → țesut → organ → sistem de organe → organism

• Țesutul este o grupare de celule asemănătoare ca formă și funcție, care îndeplinesc împreună același rol. Exemple: țesutul muscular, țesutul osos, țesutul nervos, țesutul epitelial (de acoperire).
• Organul este alcătuit din mai multe tipuri de țesuturi care lucrează împreună pentru o funcție precisă. Exemple: inima, stomacul, plămânul, rinichiul.
• Sistemul de organe grupează organe diferite care realizează împreună o funcție majoră a organismului. Exemple: sistemul digestiv (gură, esofag, stomac, intestine, ficat, pancreas), sistemul circulator (inimă și vase de sânge).
• Organismul este întregul — toate sistemele funcționează coordonat, nu izolat.

Capcană clasică: inima NU este un țesut, ci un organ, pentru că în alcătuirea ei intră mai multe țesuturi (muscular, conjunctiv, epitelial, nervos). Alt exemplu de gândire corectă: sângele este considerat un țesut (țesut conjunctiv lichid), deși curge — criteriul este alcătuirea din celule cu funcție comună, nu consistența.

Funcțiile fundamentale ale organismului

Toate sistemele corpului pot fi grupate după cele trei funcții fundamentale ale oricărui organism viu. Această grupare este scheletul întregii materii de clasa a VII-a:

• Funcțiile de relație — leagă organismul de mediu: primim informații, le prelucrăm și reacționăm. Le realizează sistemul nervos, analizatorii (organele de simț), sistemul endocrin, sistemul osos și sistemul muscular.
• Funcțiile de nutriție — asigură materia și energia necesare vieții: digestia (transformă alimentele), respirația (aduce oxigen și elimină dioxid de carbon), circulația (transportă substanțele prin corp) și excreția (elimină substanțele toxice rezultate din activitatea celulelor).
• Funcția de reproducere — asigură perpetuarea speciei, prin sistemul reproducător.

De reținut o nuanță care încurcă mulți elevi: sistemul osos și cel muscular sunt încadrate la funcțiile de relație, nu la nutriție, pentru că prin mișcare organismul răspunde la ce se întâmplă în mediu.

Toate funcțiile sunt legate între ele: mușchii nu se pot contracta fără oxigenul adus de respirație și circulație, iar creierul nu poate coordona nimic fără energia obținută din hrană. Această interdependență a sistemelor este ideea-cheie cu care închidem introducerea și pe care o vom regăsi la fiecare capitol.

Test — 6 întrebări ca la examen