శరీర ధర్మ శాస్త్రం

శరీర ధర్మ శాస్త్రం (Physiology) అనేది శాస్త్రీయ పద్ధతిలో జీవుల శరీరాలు ఎలా పనిచేస్తాయో వివరించే ఒక అధ్యయనం. ఇది జీవశాస్త్రంలో ఒక ముఖ్యమైన భాగం. శరీర ధర్మ శాస్త్రం చదివే శాస్త్రవేత్తలు జీవక్రియల వెనుక ఉన్న "యంత్రాంగాన్ని" (mechanisms) గమనిస్తారు. అంటే, జీవులు ప్రాణంతో ఉండటానికి ఉపయోగపడే భౌతిక, రసాయన పద్ధతుల గురించి వారు పరిశోధనలు చేస్తారు. ఈ శాస్త్రం జీవంలోని అనేక స్థాయిలను పరిశీలిస్తుంది. ఇందులో చాలా చిన్నవైన అణువులు, కణాలు, అవయవాలు, గుండె, ఊపిరితిత్తుల వంటి పూర్తి స్థాయి శరీర వ్యవస్థలు ఉంటాయి. 

"ఫిజియాలజీ" (Physiology) అనే పదం ప్రాచీన గ్రీకు భాష నుండి వచ్చింది. దీనికి "ప్రకృతి గురించి అధ్యయనం చేయడం" అని అర్థం. ఒక శరీరం సరైన రీతిలో పనిచేస్తున్నప్పుడు, దానిని "ఫిజియోలాజికల్ స్టేట్" (physiological state) అంటారు. ఒకవేళ ఏదైనా వ్యాధి వల్ల శరీరం సరిగ్గా పనిచేయకపోతే, దానిని "పాథోలాజికల్ స్టేట్" (pathological state) అంటారు. 

ఈ శాస్త్రంలో పెద్ద ఆవిష్కరణలు చేసే వారికి నోబెల్ బహుమతి ఇస్తారు. ఇది స్వీడన్ దేశంలో ప్రతి ఏటా ఇచ్చే చాలా గౌరవప్రదమైన పురస్కారం.

 శరీర ధర్మ శాస్త్రం ప్రాథమిక అంశాలు 

శరీర ధర్మ శాస్త్రం చాలా పెద్ద పరిధి ఉన్న శాస్త్రం. ఒక శరీరం ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి శాస్త్రవేత్తలు ఇతర విజ్ఞాన శాస్త్రాల గురించి కూడా తెలుసుకోవాలి. ఈ ఇతర శాస్త్రాలు శరీర ధర్మ శాస్త్రానికి పునాదిగా పనిచేస్తాయి.

 సంబంధం ఉన్న ముఖ్యమైన శాస్త్రాలు 

+ శరీర ధర్మ శాస్త్రానికి సహాయపడే శాస్త్రాలు శాస్త్రం  దేని గురించి చదువుతారు?  శరీర ధర్మ శాస్త్రానికి ఇది ఎందుకు ముఖ్యం? అనాటమీ (శరీర నిర్మాణం)  శరీర భాగాలు, వాటి ఆకారం  ఒక అవయవం ఆకారం అది చేసే పనికి సహాయపడుతుంది. బయోకెమిస్ట్రీ (జీవ రసాయన శాస్త్రం)  జీవుల్లో ఉండే రసాయనాలు  రసాయన చర్యలు శరీరానికి శక్తిని ఇస్తాయి. బయోఫిజిక్స్ (జీవ భౌతిక శాస్త్రం)  జీవుల్లో ఉండే భౌతిక నియమాలు  కండరాలు ఎలా కదులుతాయి, కళ్ళు కాంతిని ఎలా చూస్తాయి అనేది ఇది వివరిస్తుంది. జెనెటిక్స్ (జన్యుశాస్త్రం)  DNA, వారసత్వం  శరీర భాగాలు ఎలా ఉండాలో జన్యువులు నిర్ణయిస్తాయి. పరిణామం  కాలక్రమేణా జీవం ఎలా మారుతుంది  శరీరాలు ఇప్పుడు ఎందుకు ఇలా పనిచేస్తున్నాయో ఇది వివరిస్తుంది.

 శరీర ధర్మ శాస్త్ర రకాలు 

ఈ శాస్త్రాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి చాలా మార్గాలు ఉన్నాయి. కొందరు శాస్త్రవేత్తలు కేవలం మొక్కల గురించి, మరికొందరు జంతువుల గురించి లేదా మనుషుల గురించి పరిశోధనలు చేస్తారు.

 జీవుల రకాన్ని బట్టి 

మొక్కల శరీర ధర్మ శాస్త్రం: మొక్కలు ఎలా జీవిస్తాయో ఇది వివరిస్తుంది. మొక్కలు సూర్యరశ్మిని ఉపయోగించుకుని ఆహారాన్ని ఎలా తయారు చేసుకుంటాయో (కిరణజన్య సంయోగక్రియ) ఇది చూస్తుంది. అలాగే మొక్కలు వెలుతురు వైపు ఎలా పెరుగుతాయి, వేర్ల ద్వారా నీటిని ఎలా పీల్చుకుంటాయి అనేది కూడా వివరిస్తుంది. 

జంతువుల శరీర ధర్మ శాస్త్రం (Animal physiology): రకరకాల జంతువులు ఎలా బతుకుతున్నాయో ఇది చూస్తుంది. కొన్ని జంతువులు చాలా చలి ఉన్న చోట, మరికొన్ని ఎడారుల్లో ఉంటాయి. వాటి శరీరాలు ఆ పరిస్థితులను ఎలా తట్టుకుంటాయో శాస్త్రవేత్తలు ఇక్కడ చదువుతారు.

మానవ శరీర ధర్మ శాస్త్రం (Human physiology): ఇది మానవ శరీరం గురించి చదువుకునే శాస్త్రం. ఇది వైద్య శాస్త్రానికి చాలా ముఖ్యం. మన గుండె రక్తాన్ని ఎలా పంపింగ్ చేస్తుంది, మన మెదడు కండరాలకు సంకేతాలను ఎలా పంపిస్తుంది వంటి విషయాలను ఇది వివరిస్తుంది. 

సూక్ష్మజీవుల శరీర ధర్మ శాస్త్రం (Microbial physiology): ఇది బ్యాక్టీరియా, వైరస్ వంటి చాలా చిన్న జీవుల గురించి వివరిస్తుంది.

 శరీర స్థాయిని బట్టి 

కణ శరీర ధర్మ శాస్త్రం: కణం అనేది జీవానికి ప్రాథమిక యూనిట్. కణాలు ఎలా పెరుగుతాయి, ఆహారాన్ని ఎలా తీసుకుంటాయి, కొత్త కణాలుగా ఎలా విడిపోతాయి అనేది ఈ విభాగం వివరిస్తుంది.

వ్యవస్థల శరీర ధర్మ శాస్త్రం (Systems physiology): ఇది అవయవాల సమూహాల గురించి చూస్తుంది. ఉదాహరణకు, శ్వాస వ్యవస్థలో ముక్కు, గొంతు, ఊపిరితిత్తులు ఉంటాయి. మనం శ్వాస తీసుకోవడానికి ఈ భాగాలన్నీ కలిసి ఎలా పనిచేస్తాయో ఇది వివరిస్తుంది.

 మానవ శరీర ధర్మ శాస్త్రం (Human Physiology) 

మానవ శరీర ధర్మ శాస్త్రం ఈ విజ్ఞాన శాస్త్రంలో అతిపెద్ద భాగం. మనం బ్రతికి ఉండటానికి కారణమయ్యే యాంత్రిక, రసాయన పద్ధతులను ఇది వివరించడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. మన శరీరంలో చాలా వ్యవస్థలు ఒకదానితో ఒకటి మాట్లాడుకుంటూ ఉంటాయి. ఇవి నాడుల ద్వారా విద్యుత్ సంకేతాలను, హార్మోన్ల ద్వారా రసాయన సంకేతాలను పంపుకుంటాయి.

 హోమియోస్టాసిస్ (Homeostasis) 

శరీర ధర్మ శాస్త్రంలో అతి ముఖ్యమైన ఆలోచన హోమియోస్టాసిస్. దీని అర్థం "స్థిరంగా ఉండటం". మన శరీరం లోపల పరిస్థితులను ఎప్పుడూ ఒకేలా ఉంచుకోవడానికి ఇష్టపడుతుంది. ఉదాహరణకు:

శరీరం తన ఉష్ణోగ్రతను ఎప్పుడూ 37 డిగ్రీల సెల్సియస్ (98.6 డిగ్రీల ఫారెన్ హైట్) దగ్గర ఉంచుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తుంది.

రక్తంలో చక్కెర స్థాయిని సురక్షితమైన పరిమితిలో ఉంచుతుంది.

కణాలు ఎండిపోకుండా ఉండటానికి శరీరంలో తగినంత నీటిని ఉంచుతుంది.

ఒకవేళ శరీరంలోని లోపలి వాతావరణం బాగా మారిపోతే, మనిషికి జబ్బు చేయవచ్చు లేదా చనిపోవచ్చు. సమస్యలను సరిచేయడానికి శరీరం "ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్స్" ఉపయోగిస్తుంది. మీకు బాగా వేడిగా అనిపిస్తే, శరీరాన్ని చల్లబరచడానికి శరీరం చెమటను పుట్టిస్తుంది. ఇదే శరీర ధర్మ శాస్త్రం పనితీరు.

 ఆరోగ్యం మరియు మనస్సు 

శరీర ధర్మ శాస్త్రంలో మార్పులు వస్తే, అది మనిషి ఆలోచనలు లేదా భావాలను కూడా మార్చవచ్చు. ఉదాహరణకు, కొన్ని మందులు మెదడులోని రసాయనాలను మారుస్తాయి. దీనివల్ల మనిషి ప్రవర్తన మారవచ్చు. ఒక వ్యక్తి ఆరోగ్యంగా ఉన్నాడా లేదా సహాయం కావాలా అని తెలుసుకోవడానికి డాక్టర్లు శరీర ధర్మ శాస్త్రాన్ని ఉపయోగిస్తారు. 

 శరీర ధర్మ శాస్త్ర చరిత్ర 

 ప్రాచీన కాలం 

శరీరం గురించి అధ్యయనం చేయడం చాలా కాలం క్రితమే మొదలైంది. ప్రాచీన గ్రీకు దేశంలో, హిప్పోక్రటీస్ (క్రీ.పూ. 5వ శతాబ్దం) అనే వైద్యుడు శరీరం నాలుగు రకాల ద్రవాలతో తయారైందని భావించాడు. అవి రక్తం, కఫం, పసుపు పిత్తం, నలుపు పిత్తం. ఈ ద్రవాలు సమతుల్యంగా లేకపోతే మనుషులకు జబ్బులు వస్తాయని ఆయన అనుకున్నాడు. 

తరువాత, అరిస్టాటిల్ శరీర భాగం ఆకారం దానికి ఉన్న పనితో ఎలా సరిపోతుందో గమనించాడు. ఆపై, గాలెన్ (క్రీ.శ. 130–200) అనే వ్యక్తి ప్రయోగాలు చేయడం మొదలుపెట్టాడు. శరీరం ఎలా పనిచేస్తుందో చూడటానికి ప్రయోగాలు చేసిన మొదటి వ్యక్తి ఆయనే. ఆయన ఆలోచనలను వైద్యులు దాదాపు 1,000 ఏళ్ల పాటు అనుసరించారు. 

 పునరుజ్జీవనం-ఆధునిక యుగం 

1500, 1600 సంవత్సరాల్లో శాస్త్రవేత్తలు గుండె, రక్తం గురించి పెద్ద ఆవిష్కరణలు చేశారు. విలియం హార్వే అనే ప్రసిద్ధ వైద్యుడు రక్తం శరీరంలో ఒక వలయంలా ఎలా తిరుగుతుందో చూపించాడు. దీనినే రక్త ప్రసరణ అంటారు.

1610లో, శాంటోరియో శాంటోరియో శరీరాన్ని కొలవడానికి మొదటిసారి పరికరాలను ఉపయోగించాడు. ఆయన నాడిని (pulse) పరీక్షించడానికి, ఉష్ణోగ్రతను చూడటానికి పరికరాలను తయారు చేశాడు. 

1700ల చివరలో, లుయిగి గాల్వాని విద్యుత్తు వల్ల కప్ప కాలిలోని నాడులు కదులుతాయని నిరూపించాడు. నాడుల వ్యవస్థ సంకేతాలను పంపడానికి విద్యుత్తును ఉపయోగిస్తుందని అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది శాస్త్రవేత్తలకు సహాయపడింది.

 19వ శతాబ్దం 

ఇది శరీర ధర్మ శాస్త్రానికి "స్వర్ణయుగం". 1838లో, మథియాస్ ష్లీడెన్, థియోడర్ ష్వాన్ అనే శాస్త్రవేత్తలు కణ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించారు. జీవులన్నీ కణాలతో తయారవుతాయని వారు చెప్పారు. దీనివల్ల శాస్త్రవేత్తలు జీవాన్ని చాలా సూక్ష్మ స్థాయిలో అధ్యయనం చేయడం మొదలైంది.

ఈ సమయంలో క్లాడ్ బెర్నార్డ్ అనే ప్రసిద్ధ ఫ్రెంచ్ శాస్త్రవేత్త ఉండేవారు. ఆయన "అంతర్గత వాతావరణం" (internal environment) అనే ఆలోచనను తెచ్చారు. బయట పరిస్థితులు మారినా, శరీరం లోపల మాత్రం పరిస్థితులను ఒకేలా ఉంచుకోవడానికి కష్టపడుతుందని ఆయన చెప్పారు. ఈ ఆలోచనే తరువాత హోమియోస్టాసిస్ అని పిలువబడింది. 

ఈ శతాబ్దంలోనే జోసెఫ్ లిస్టర్ శస్త్రచికిత్సలను సురక్షితంగా చేయడానికి మార్గాలను కనుగొన్నాడు. క్రిములను చంపడానికి ఆయన యాంటిసెప్టిక్ పదార్థాలను ఉపయోగించాడు. దీనివల్ల ఆపరేషన్ తర్వాత చనిపోయే వారి సంఖ్య తగ్గింది. 

 20వ శతాబ్దం నుండి నేటి వరకు 

1900లలో శరీర ధర్మ శాస్త్రం ఇంకా అభివృద్ధి చెందింది. 1920లో ఆగస్ట్ క్రోగ్ నోబెల్ బహుమతి గెలుచుకున్నారు. రక్తం చాలా చిన్న నాళాలైన కేశనాళికల ద్వారా ఎలా ప్రవహిస్తుందో ఆయన చూపించారు. 1954లో కండరాలు ఒకదానిపై ఒకటి జారి కదలడం వల్ల శరీరం ఎలా కదులుతుందో శాస్త్రవేత్తలు కనుగొన్నారు.

నేడు, శరీర ధర్మ శాస్త్రం అనేక ఇతర శాస్త్రాల్లో భాగమైంది. దీనివల్ల న్యూరోసైన్స్ (మెదడు అధ్యయనం), ఎండోక్రినాలజీ (హార్మోన్ల అధ్యయనం) వంటి రంగాలు పుట్టుకొచ్చాయి.

 శరీర ధర్మ శాస్త్రంలో మహిళలు 

చాలా కాలం పాటు మహిళలను సైన్స్ గ్రూపుల్లో చేరనిచ్చేవారు కాదు. కానీ చాలా మంది ధైర్యవంతులైన మహిళలు దీనిని మార్చారు.

1902లో, ఐడా హైడ్ అమెరికన్ ఫిజియోలాజికల్ సొసైటీలో చేరిన మొదటి మహిళ అయ్యారు. సైన్స్‌లో మహిళలకు కూడా పురుషులతో సమానమైన అవకాశాలు ఉండాలని ఆమె కష్టపడ్డారు. 

1915లో లండన్ లోని ఫిజియోలాజికల్ సొసైటీలోకి మొదటిసారి ఆరుగురు మహిళలను అనుమతించారు. వారి పేర్లు Florence Buchanan, Winifred Cullis, Ruth Skelton, Sarah C. M. Sowton, Constance Leetham, మరియు Enid Tribe. 

 ప్రసిద్ధ మహిళా ఫిజియాలజిస్టులు 

గెర్టీ కోరీ: ఈమె 1947లో నోబెల్ బహుమతి గెలుచుకున్నారు. శరీరం చక్కెరను శక్తిగా ఎలా మారుస్తుందో ఆమె కనుగొన్నారు. దీనిని కోరీ సైకిల్ అంటారు. 

బార్బరా మెక్ క్లింటాక్: ఈమె 1983లో నోబెల్ బహుమతి గెలుచుకున్నారు. జన్యువులు ఒక క్రోమోజోమ్ మీద అటు ఇటు కదులుతాయని ఆమె కనుగొన్నారు.

గెర్ట్రూడ్ ఎలియన్: కొత్త మందులను తయారు చేసినందుకు ఈమెకు 1988లో నోబెల్ బహుమతి వచ్చింది. ఈమె చేసిన పని ల్యూకేమియా (రక్త క్యాన్సర్), మలేరియా వంటి వ్యాధులకు చికిత్స చేయడంలో సహాయపడింది.

ఎలిజబెత్ బ్లాక్‌బర్న్: ఈమెకు 2009లో నోబెల్ బహుమతి వచ్చింది. మనం ముసలివారవుతున్నప్పుడు మన కణాలను రక్షించే DNA భాగాలైన టెలోమీర్స్ గురించి ఆమె అధ్యయనం చేశారు. 

 శరీర ధర్మ శాస్త్రం ఎందుకు ముఖ్యం? 

శరీర ధర్మ శాస్త్రం అనేది ప్రాథమిక విజ్ఞాన శాస్త్రానికి, వైద్యానికి మధ్య ఒక వంతెన లాంటిది. ఇది లేకపోతే, శరీరం దెబ్బతిన్నప్పుడు దాన్ని ఎలా బాగు చేయాలో మనకు తెలిసేది కాదు. ఇది మనకు ఈ క్రింది విషయాలను అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయపడుతుంది:

గుండె జబ్బులకు చికిత్స ఎలా చేయాలి.

మధుమేహం (షుగర్ వ్యాధి) ఉన్నవారికి ఎలా సహాయపడాలి.

శరీరం ఎక్కువ వేడిని లేదా చలిని ఎలా తట్టుకుంటుంది.

మెరుగైన ఆహారం, విటమిన్లను ఎలా తయారు చేయాలి.

 మూలాలు 

 చదవవలసిన పుస్తకాలు 

Hall, John. Guyton and Hall textbook of medical physiology. 2011.

Widmaier, E.P. Vander's Human Physiology. 2009.

Hill, R.W. Animal Physiology. 2012.

Taiz, L. Plant Physiology. 2010.

 ఇతర వెబ్‌సైట్లు 

physiologyINFO.org – అమెరికన్ ఫిజియోలాజికల్ సొసైటీ వారి వెబ్‌సైట్.