Inngangur

• Lífeðlisfræði fjallar um virkni líkamans, hvernig frumur, vefir og líffærakerfi starfa saman.

• Aristóteles (384-322 B.C), einn mesti heimspekingur og náttúruvísindamaður sem heimurinn hefur alið, notaði orðið lífeðlisfræði (Physiology) í breiðum skilningi, til þess að útskýra virkni allra lífvera, ekki bara mannsins

• Hippocrates (ca. 460-377 B.C), faðir nútíma læknisfræði (smb. Hippocrates eiðinn sem læknar taka) notaði orðið physiology yfir “lækningamátt náttúrunnar”.

• Grísku náttúruheimspekingarnir höfnuðu yfirnáttúrulegum orsökum því að það hlyti að finnast eðlileg skýring á öllu.

• Seinna færðust menn frá þessari hugsun, og töldu að náttúran og leyndardómar lífsins yrðu aldrei skilin, því á bak við það lægi dularfullur lífskraftur.

• Kallast þetta lífshyggja. “náttúran verður aldrei skilin því hún stafar af dularfullum og óskiljanlegum lífskrafti”.

• Sjálfskviknunarkenningin var önnur bábilja, en hún byggðist á því að líf væri sífellt að kvikna í lífvana náttúru. Sköpunarmáttur guðs væri þar á verkum skv. kenniningum Ágústínusar kirkjufaðar (354-430).

• Nú er lífeðlisfræðingar sannfærðir um að lífverur lúti sömu lögmálum og lífvana efni.

• Flestir, ef ekki allir nútíma lífeðlisfræðingar, líta á líkamann sem geysilega flókna vél.

• Eru þessar hugmyndir að miklu leiti komnar frá franska heimspekingnum René Descartes (1596-1650)

• Markhyggjan er andstæða vélarhyggjunar• Byggist hún á því að það sé tilgangur eða

markmið með öllu sem gerist í náttúrunni.– T.d. Borðum við til þess að deyja ekki úr

hungri

• Vélarhyggjan neitar þessu, náttúran hefur engin markmið.– Við borðum og komumst þannig hjá því að

drepast úr hungri.

Saga hugmyndar manna um blóðrásina

• Hugmyndir Forn-Grikkja um blóðrásina var komin frá Aristóteles, sem taldi að slagæðarnar væru fullar af lofti.

• Kládíus Galenon (129-199) leiðrétti þessa villu, og sýndi fram á að blóð er í öllum æðum

• Hinsvegar taldi hann að samgangur blóðs væri á milli bláæða og slagæða um ósýnilegar rásir í hjartanu, og æðasláttur stafaði af því að blóð rynni fram og aftur í æðunum.

• William Harvey (1578-1657), enskur læknir, birti árið 1628 rit þar sem hann sýndi fram á að blóð rynni alltaf í sömu átt, til slagæðanna.– Studdist hann við krufningu

á hjarta og einnig tilraunir á mönnum og dýrum.

• Margir telja Harvey upphafsmann vísindalegrar lífeðlisfræði.

• Enski presturinn Stephan Hales var sá fyrsti til að mæla blóðþrýsting.

• Stakk hann holnál inn í lærisslagæð á hryssu sem hann átti og tengi með gæsarbaka við háa, lóðrétta glerpípu.

• Hæð blóðsins í glerpípunni sýndi blóðþrýstinginn og púlsinn sást greinilega á því hvernig súlann gekk upp og niður við hvert hjartarslag.

Fræðigreinin lífeðlisfræði• Lífeðlisfræði er mjög breytt svið

• Innan hennar falla sameindarfræði, fumufræði, vefjafræði, líffærafræði o.fl.

• Kunnátta í þessum fræðum er því nauðsynleg fyrir góðan skilning á lífeðlisfræði.

• Lífeðlisfræðin fjallar bæði markhyggjulega (af hverju) og framkvæmdarlega (hvernig) um hlutina.– T.d. Af hverju flytja rauð blóðkorn súrefni:

• Því rauð blóðkorn færa súrefni til fruma sem þarfnast þess

– Hvernig flytja rauð blóðkorn súrefni• Blóðrauðinn í rauðu blóðkornunum binst súrefninu

í lungunum og lætur það frá sér í til frumnanna

Samvægi

• Einfrumungar lifa allir í vatni, sækja í það næringu og losa í það úrgang.– Þeir þola mjög illa allar breytingar sem verða

á vatninu, hvort sem það er hiti, sýrustig eða eitthvað annað

• Flóknir fjölfrumungar geta hinsvegar þrifist í mjög breytilegu umhverfi– Þetta geta þeir því þeir hafa skapað frumum

sínum mjög stöðugt innra umhverfi.

• Líkaminn þolir mjög illa breytingar á innra umhverfinu.

• Því hafa lífverur skapað allskonar mekanísma til þess að halda innra umhverfi sínu innan þröngra eðlilegra marka.

• Þessi þörf líkamans að halda innra umhverfinu innan þessara marka kallast samvægi eða jafnvægishneigð.

• Dæmi um samvægi er líkamshitinn• Líkaminn reynir eins og hann getur að halda

kjarnlíkamshitanum í um 37 °C.• Ef líkaminn hitnar, þá leitast líkaminn við að kæla sig

– Við svitnum– Æðar í húð víkka til þess að auka varmatap út í umhverfið

• Ef líkamshitinn lækkar aftur á móti, þá reynum við að minnka varmatapið– Æðar í húð dragast saman– Við kúrum okkur til að minnka yfirborð líkamans og varmatap– Við förum að skjálfa til þess að auka hitamyndun í vöðvum

Jákvæð og neikvæð afturvirkni

• Samvæginu er stjórnað með afturvirkni (feedback).

• Neikvæð afturvirkni stuðlar að samvægi.• Hún leitast við að vinna á móti þeim

breytingum sem draga kerfið frá sínum eðlilegum gildum.

• Ef við lítum aftur á líkamshitan, þá leitast neikvæð afturvirkni við að lækka líkamshitann ef hann hækkar og öfugt.

Jákvæð og neikvæð afturvirkni

• Jákvæð afturvirkni stuðlar ekki að samvægi.

• Jákvæð afturvirkni eykur áreytið frekar en að vinna á móti því eins og neikvæð afturvirkni gerir.

• Oft er neikvæð afturvirkni í sambandi við sjúklegt ástand, t.d. þegar líkamshitinn hækkar við sjúkdóm.

• En jákvæð afturvirkni stundum eðlileg, t.d. við fæðingu.

• Þegar barnið er að fæðast þrýstir það á legið. Þessi þrýstingur eykur losun á hormóninu oxytocin, sem eykur vöðvasamdrátt í leginu.

• Við það þrýstist barnið enn meira í legið meiri losun á oxytocin meiri vöðvasamdráttur

• Þegar barnið er loks fætt hættir þrýstingurinn á legið og þar með hvatinn fyrir losun á oxytocin og vöðvasamdrætti jákvæða afturvirknin hættir