# Fiziologija

*Vitruvijev čovjek* svjetski je poznati crtež Leonarda da Vincija (oko 1487). Često se povezuje s fiziologijom kao naukom.
**Fiziologija** (grč. φύσις – *physis* = priroda, porijeklo + λογία – *logia* = nauka, učenje) jest grana biologije, a izučava funkcije živih sistema, odnosno životne manifestacije organizma.

Fokusira se na to kako organizmi, sistemi organa, organi, ćelije i biomolekule vrše hemijske ili fizičke funkcije koje postoje u nekom živom sistemu.

S obzirom na širinu proučavanja, fiziologija se obično dijeli na sljedeća područja:

* fiziologija čovjeka
* fiziologija životinja
* fiziologija biljaka
* fiziologija ćelije
* fiziologija mikroorganizama
* fiziologija bakterija
* fiziologija virusa.

Najveća nagrada za dostignuća u ovoj nauci jest Nobelova nagrada za fiziologiju ili medicinu, koju od 1901. dodjeljuje Kraljevska švedska akademija nauka.

## Pregled

Fiziologija je nauka o funkcijama organizma i njegovih organskih sistema, organa, tkiva i ćelija. Istražuje, opisuje i objašnjava procese svojstvene živim organizmima i uzročno-posljedične veze i odnose funkcija koje omogućavaju preživljavanje u mogućim, permanentno promjenljivim, uvjetima spoljne i unutartjelesne sredine. Fiziologija, dakle, istražuje dinamičko-funkcijsku prirodu održavanja i mijenjanja živih sistema, tj. uzroke, tokove i posljedice životnih procesa koji se u njima dešavaju. Samo ime ove biološke znanosti potiče još iz antičkih vremena, kada je imalo sasvim drugi smisao (fiziolozima su označavani filozofi koji se bave prirodom stvari, tj. prirodnim silama i zakonitostima u najširem smislu. Tek u 16. stoljeću naziv "fiziologija" najprije se povezuje s biološkom prirodom funkcije ljudskog organima, a u 19. stoljeću njena oblast konačno se izdvaja iz anatomije i razvija kao posebna biološka nauka. Otada, fiziologija ubrzano širi krug svog interesiranja na sva živa bića i u potpunosti poprima današnje značenje.

Polazeći od ograničenih mogućnosti sveobuhvatnog i istovremenog proučavanja životnih pojava i procesa, fiziologija se samo iz praktičnih razloga može izdvojiti iz cjeline ostalih bioloških nauka. Njene neposredne veze najočitije su sa biohemijom, citologijom, genetikom, histologijom i naravno, anatomijom, morfologijom i ekologijom. Između ovih i ostalih bioloških nauka najčešće je nemoguće uočiti jasnu granicu, što se ogleda i u nizu njihovih interdisciplinarnih (mostovnih) područja, kao što su fiziološka biohemija, fiziološka genetika, citofiziologija, histofiziologija, anatomska fiziologija ili funkcijska anatomija, ekofiziologija i dr. Kada je riječ o vezama fiziologije sa drugim (nebiološkim) prirodnim naukama, onda treba posebno istaći da većinu svojih naučnih problema ona rješava primjenom različitih eksprimentalnih metoda iz oblasti hemije i fizike (sa kojima je vežu biohemija i biofizika).

Prema različitim kriterijima, fiziologija se na više načina dijeli na mnoštvo užih oblasti. Najčešća je podjela na **opću, specijalnu i uporednu fiziologiju**.

**Opća fiziologija** proučava one pojave i procese koji su u osnovi funkcioniranja većine oblika života, bez obzira na stupanj složenosti tjelesne organizacije. Budući da se takve funkcije primarno odvijaju na ćelijskoj razini, ovo područje fiziologije obično se poistovjećuje sa citofiziologijom.

**Specijalna fiziologija** bavi se fiziološkim osobenostima pojedinih širih i užih biosistematskih skupina. Na toj osnovi, tj. prema "predmetu" proučavanja, uobičajeno je da se fiziologija dijeli na fiziologiju biljaka, fiziologiju životinja i fiziologiju čovjeka (unatoč suvremenim - naučno prihvatljivijim klasifikacijama živog svijeta). Unutar svake od ovih posebnih oblasti, moguće je izdvojiti još "specijalnije" (uže) cjeline, kao što su fiziologija algi, fiziologija cvjetnica i dr. (u fiziologiji biljaka) ili fiziologija beskičmenjaka i fiziologija kičmenjaka (u fiziologiji životinja). Pojedine oblasti specijalne fiziologije definiraju se i prema drugim, veoma heterogenim kriterijima (ciljevima, proučavanim funkcijama, primjeni i sl.). U tom smislu posebno su razvijene npr. medicinska fiziologija, neurologija, endokrinologija, fiziologija prehrane, fiziologija razvića, te fiziologija rada i sporta. Izrazito uske i praktično usmjerene su npr. podmorska, avijatičarska i kosmička fiziologija.

**Uporedna fiziologija** se bavi komparativnim istraživanjem fizioloških fenomena i procesa između različitih organizacijskih tipova organizama. Poznavanje međusobnih razlika fiziologije pojedinih vrsta i skupina (čovjeka, domaćih životinja i biljaka, riba, insekata, mehkušaca, rakova, algi, gljiva, mikroorganizama i dr.), uz općebiološko značenje, predstavlja jedan od najbitnijih elemenata za uspješnu primjenu bioloških nauka u zaštiti zdravlja, proizvodnji hrane i drugim djelatnostima i oblastima života.

Izučava sličnosti i razlike u funkcioniranju pojedinih tkiva, organa, organskih sistema i organizmna u ukupnom živom svijetu. Prema posebnim kriterijima, unutar fiziologije (i opće i specijalne i uporedne), izdvajaju se patofiziologija (fiziologija oboljelih organizmna), paleofiziologija (fiziologija živog svijeta minulih geoloških epoha), evolucijska fiziologija (nauka o historijskom razvoju fizioloških procesa - od prapočetnih do suvremenih i budućih oblika života) i dr.

Fiziologija se pojavila i razvijala u krilu nauka koje proučavaju oblik, građu i strukturu živih bića, a svoje najznačajnije početne domete dostigla je na temeljima anatomije, citologije i biotehnike. Zato je po prirodi svog interesiranja suvremena fiziologija u prvom redu usmjerena na proučavanje životnih procesa koji se odvijaju u organizmu, dok se strukturom i građom bavi u onoj mjeri koja je neophodna za razumijevanje određenih cjelina i sistema. Pritom je neophodno imati na umu da organizacija i funkcija žive tvari čine jedinstvenu cjelinu, uobličenu u organizam, te da je održavanje pojedinih živih struktura moguće samo pri kontinuiranom odvijanju životnih funkcija. One su, opet, moguće samo u specijalno organiziranim - živim strukturama. Smrt svake jedinke, tj. potpuni prestanak životnih funkcija, označava početak razgradnje tih struktura i postupnog izjednačavanja nekada živih sistema sa svojom neživom okolinom - pretvaranja organske supstance u njene neorganske sastojke (od kojih je i postala). U tom stnislu, život se može definirati i kao jedinstvo organizacije (građe, strukture) i funkcije.

Ako su univerzalne i najbitnije osobenosti svih oblika života njihova automnost, autoregulacija i autoreprodukcija, onda se i cjelokupna djelatnost fiziologije u suštini može svesti na proučavanje životnih funkcija koje omogućavaju cjelovitost i samostalnost organizma, samopodešavanje u trajno promjenljivim uvjetima životnog okruženja i sposobnost samoponavljanja (razmnožavanja) živih sistema. Iako čine jedinstvenu mrežu životnih pojava i procesa, one se mogu posmatrati i kao složeni skup usaglašenih, ali posebnih životnih aktivnosti. Unatoč nepreglednom mnoštvu i raznorodnosti oblika ispoljavanja, medu njima mogu se uočiti one koje imaju općebiološki značaj i rasprostranjenje. Među takve životne aktivnosti naročito spadaju:

* ishrana (prehrana),
* disanje (respiracija),
* izlučivanje (ekskrecija),
* kretanje (lokomocija organizma, njegovih dijelova, organa i struktura),
* razvoj i razviće (uz rast i diferencijaciju),
* obnavljanje istrošenih ili oštećenih dijelova i struktura (regeneracija i reparacija), i razmnožavanje (reprodukcija). Kao što je već istaknuto, u osnovi života i životnih aktivnosti je metabolizam - uređeno harmonizirani sklop međuzavisnih veza i odnosa u prometu materije i energije, koji ih povezuje i objedinjuje u cjeloviti živi sistem - organizam. Ovaj sistem počiva na istovremenim procesima razgradnje i sinteze odgovarajućih tvari, uz oslobađanje, odnosno potrošnju određenih količina energije. Ti procesi medusobno se uvjetuju, dopunjuju i usaglašavaju putem posebnih regulacijskih supstanci, u održavanju neophodne homeostaze.

## Historija

Proučavanje fiziologije ljudi datira barem iz 420. p. n. e, tj. iz vremena Hipokrata, koji je poznat kao "otac medicine". Aristotelovo kritičko razmišljanje i njegovo stavljanje naglaska na vezu između strukture i funkcije označili su početak fiziologije u staroj Grčkoj dok je Klaudije Galen prvi izvodio eksperimente kako bi ispitao funkcije u tijelu. On je bio osnivač eksperimentalne fiziologije.

Termin "fiziologija" uveo je 1525. Jean Fernel, francuski ljekar.

U 19. vijeku znanje iz fiziologije počelo se akumulirati veoma brzo, naročito nakon 1838. godine kad su Matthias Schleiden i Theodor Schwann formulirali ćelijsku teoriju. Ta je teorija tvrdila tada radikalnu stvar: da se organizmi sastoje od jedinica zvanih ćelije. Daljnja otkrića Claudea Bernarda na kraju su dovela do njegovog koncepta *milieu intérieur* (unutrašnja sredina), koji će kasnije prihvatiti američki fiziolog Walter Cannon i promovirati ga pod nazivom homeostaza.

U 20. vijeku biologe je također počelo zanimati kako funkcioniraju i drugi organizmi osim ljudskog, što je na kraju dovelo do nastanka poredbene fiziloogije i ekofiziologije. Među glavne stručnjake u ovim poljima spadaju Knut Schmidt-Nielsen i George Bartholomew. U najskorije vrijeme kao disciplina se izdvojila i evolutivna fiziologija.

## Reference