Introduzione alla fisiologia

La fisiologia animale si occupa della funzione dei tessuti, organi e sistemi di organi degli animali pluricellulari. Il fisiologo cerca di comprendere in termini chimici e fisici i meccanismi operanti negli organismi viventi a tutti i livelli, andando dall'ambito subcellulare all'organismo intero. Comunque, il termine “fisiologia” letteralmente significa “studio della natura”.  
SISTEMI FISIOLOGICI
Al livello base gli atomi degli elementi si legano a formare le molecole. La più piccola unità strutturale in grado di realizzare tutti i processi vitali è la cellula. Una cellula è un insieme di molecole separate dall'ambiente esterno da una barriera chiamata membrana cellulare (o plasmatica). Gli organismi semplici sono costituiti da un'unica cellula, mentre gli organismi complessi hanno molte cellule con differenti specializzazioni strutturali e funzionali. Gli insiemi di cellule che presentano funzioni correlate sono detti tessuti. I tessuti, a loro volta, formano unità strutturali e funzionali definite organi e gruppi di organi integrano la loro funzione per creare sistemi organici. Quest'ultimi sono in tutto dieci. Il sistema tegumentario, composto dalla cute, forma una barriera protettiva che separa l'ambiente interno da quello esterno. Il sistema muscolo-scheletrico, provvede al sostegno e al movimento del corpo. Quattro sistemi diversi scambiano, invece, materiale tra l'ambiente esterno e quelle interno, il sistema respiratorio scambia gas, il sistema digerente assorbe nutrienti e acqua ed elimina gli scarti, il sistema urinario rimuove l'eccesso di acqua e materiale di scarto e il sistema riproduttivo che produce i gameti. I rimanenti quattro sistemi si estendono in tutto il corpo: il sistema circolatorio distribuisce materiali pompando sangue attraverso i vasi, i sistemi nervoso ed endocrino che coordinano le funzioni corporee e il sistema immunitario diffuso ovunque nel corpo.
FUNZIONE E PROCESSO
Funzione e processo sono due concetti correlati in fisiologia. La funzione di un sistema o di un evento fisiologico è il “perché” del sistema o dell'evento: perché il sistema esiste e perché l'evento accade? Questo modo di ragionare su un argomento è definito approccio teleologico. Per esempio la risposta teleologica alla domanda perché i globuli rossi trasportino ossigeno è perché le cellule hanno bisogno di ossigeno e i globuli rossi glielo portano”. Invece i processi (o meccanismi) fisiologici sono il “come” di un sistema. Quindi l'approccio meccanicistico alla fisiologia esamina i processi . E dunque, la domanda di prima con questo approccio viene risposta con “l'ossigeno si lega alle molecole di emoglobina contenute nei globuli rossi”.
LA FISIOLOGIA E' UNA SCIENZA INTEGRATIVA
I fisiologi sono abituati a riflettere sull'integrazione delle funzioni tra diversi livelli di organizzazione, dalle molecola all'organismo vivente. Una delle sfide attuali in fisiologia è integrare le informazioni sui diversi sistemi corporei in un disegno unitario del corpo umano vivente. Questo processo è reso più complicato dal fatto che molti sistemi complessi, compresi quelli del corpo umano, possiedono proprietà emergenti, cioè proprietà che non possono essere desunte a partire dalla sola conoscenza dei singoli componenti del sistema. Negli esseri umani, tra le proprietà emergenti più complesse troviamo, l'emozione, l'intelligenza e altri aspetti della funzione cerebrale, nessuno dei quali può essere desunto dalla sola conoscenza delle proprietà individuali delle cellule nervose.