La physiologie est l’étude des fonctions normales des organismes vivants. En tant que sous-discipline de la biologie, elle englobe une variété de thèmes, y compris les organes, l’anatomie, les cellules, et les substances biologiques, ainsi que leurs interactions qui rendent la vie possible.
Des théories anciennes aux techniques de laboratoire modernes, la recherche en physiologie a considérablement enrichi notre compréhension des composants de notre corps, de leurs interactions et de leur rôle dans notre survie.
Selon Merriam-Webster, la physiologie est définie comme :
« [Une] branche de la biologie qui traite des fonctions et des activités de la vie ou de la matière vivante (comme les organes, les tissus ou les cellules) et des phénomènes physiques et chimiques impliqués. »
Faits rapides sur la physiologie
Voici quelques points clés sur la physiologie. Plus de détails et d’informations à l’appui sont dans l’article principal.
- La physiologie peut être considérée comme l’étude des fonctions et des processus qui soutiennent la vie.
- L’étude de la physiologie remonte au moins à 420 av. J.-C.
- La physiologie se divise en plusieurs disciplines, abordant des sujets variés tels que l’exercice, l’évolution et les mécanismes de défense.
Qu’est-ce que la physiologie?
L’étude de la physiologie est, en essence, l’étude de la vie. Elle pose des questions sur le fonctionnement interne des organismes et la manière dont ils interagissent avec leur environnement.
La physiologie explore le fonctionnement des organes et des systèmes du corps, leurs modes de communication et la manière dont ils coopèrent pour créer des conditions propices à la survie.
La physiologie humaine, en particulier, est souvent subdivisée en sous-catégories, chacune couvrant une vaste quantité d’informations.
Les chercheurs de ce domaine peuvent se concentrer sur des sujets allant des organites microscopiques à la physiologie cellulaire, jusqu’à des thématiques plus larges comme l’écophysiologie, qui examine les organismes dans leur ensemble et leur adaptation à divers environnements.
La branche la plus pertinente de la recherche physiologique est la physiologie humaine appliquée, qui étudie les systèmes biologiques à différents niveaux, allant de la cellule à l’organisme entier.
Dans cet article, nous allons explorer quelques sous-sections de la physiologie, en offrant un aperçu de ce vaste domaine. Nous commencerons par un bref historique de la physiologie.
Histoire
L’étude de la physiologie remonte à des civilisations anciennes telles que l’Inde et l’Égypte.
En tant que discipline médicale, elle trouve ses origines au moins à l’époque d’Hippocrate, surnommé le « père de la médecine », vers 420 av. J.-C.
Hippocrate a introduit la théorie des quatre humeurs, affirmant que le corps humain contenait quatre fluides distincts : la bile noire, le flegme, le sang et la bile jaune. Selon cette théorie, toute perturbation de ces fluides pouvait entraîner des maladies.
Claudius Galenus (c. 130-200 apr. J.-C.), souvent connu sous le nom de Galen, a enrichi la théorie d’Hippocrate et a été le premier à utiliser des méthodes expérimentales pour explorer les systèmes corporels, étant ainsi considéré comme le fondateur de la physiologie expérimentale.
Jean Fernel (1497-1558), un médecin français, est celui qui a introduit le terme « physiologie » du grec ancien, signifiant « étude de la nature, des origines ».
Fernel a également été le premier à décrire le canal rachidien, l’espace dans la colonne vertébrale où passe la moelle épinière. En reconnaissance de ses contributions, un cratère lunaire porte son nom : Fernelius.
Un tournant majeur dans la compréhension physiologique est survenu avec la publication de l’ouvrage de William Harvey en 1628.
Harvey a été le premier à décrire la circulation systémique et le parcours du sang à travers le corps, propulsé par le cœur.
Il est surprenant de constater que beaucoup de pratiques médicales reposaient encore sur la théorie des quatre humeurs jusqu’au XIXe siècle (comme saignées par exemple). En 1838, un changement de paradigme est survenu avec l’émergence de la théorie cellulaire de Matthias Schleiden et Theodor Schwann, qui a proposé que le corps soit constitué de cellules individuelles.
À partir de ce moment, le champ de la physiologie s’est élargi, avec des avancées rapides :
- Joseph Lister, en 1858, a étudié la coagulation et l’inflammation suite à une blessure, découvrant et utilisant des antiseptiques salvateurs.
- Ivan Pavlov, en 1891, a conditionné les réponses physiologiques chez les chiens.
- August Krogh, en 1910, a reçu le prix Nobel pour sa découverte sur la régulation du flux sanguin dans les capillaires.
- Andrew Huxley et Alan Hodgkin, en 1952, ont élucidé le mécanisme ionique par lequel les impulsions nerveuses sont transmises.
- Andrew Huxley et Hugh Huxley, en 1954, ont avancé dans l’étude des muscles avec leur découverte des filaments glissants dans le muscle squelettique.
Systèmes biologiques
Les principaux systèmes étudiés dans la physiologie humaine comprennent :
- Système circulatoire – comprenant le cœur, les vaisseaux sanguins, les propriétés du sang et la manière dont la circulation est affectée par la santé et la maladie.
- Système digestif/excréteur – qui trace le parcours des aliments de la bouche à l’anus, y compris l’étude de la rate, du foie et du pancréas, ainsi que la conversion des aliments en énergie.
- Système endocrinien – l’étude des hormones secrétées par les glandes endocrines qui communiquent des signaux dans tout l’organisme. Les principales glandes endocrines incluent l’hypophyse, la thyroïde, les glandes surrénales, le pancréas, et les gonades.
- Système immunitaire – le système de défense naturel du corps, comprenant les globules blancs, le thymus et le système lymphatique. Ce système complexe protège l’organisme contre les agents pathogènes.
- Système tégumentaire – englobant la peau, les cheveux, les ongles, et les glandes sudoripares et sébacées.
- Système musculo-squelettique – consistant en os, muscles, tendons, ligaments et cartilage. Cela inclut également la moelle osseuse, où sont fabriqués les globules rouges.
- Système nerveux – comprenant le système nerveux central (cerveau et moelle épinière) et le système nerveux périphérique, englobant les fonctions sensorielles, la mémoire, l’émotion, le mouvement et la cognition.
- Système rénal/urinaire – constitué des reins, des uretères, de la vessie et de l’urètre, responsable de l’élimination des déchets et de la régulation de l’eau dans le sang.
- Système reproducteur – englobant les gonades et les organes sexuels, ainsi que l’étude du développement fœtal.
- Système respiratoire – composé du nez, du nasopharynx, de la trachée et des poumons, ce système est essentiel pour l’apport d’oxygène et l’élimination du dioxyde de carbone.
Branches
Un grand nombre de disciplines intègrent le terme physiologie dans leur domaine. Voici quelques exemples :
- Physiologie cellulaire – étude des fonctions et interactions des cellules, se concentrant sur le transport membranaire et la transmission neuronale.
- Physiologie des systèmes – se concentre sur la modélisation informatique et mathématique des systèmes biologiques complexes, examinant comment les composants d’un système interagissent.
- Physiologie évolutive – analyse comment les systèmes évoluent et s’adaptent sur plusieurs générations, prenant en compte le comportement, la sélection sexuelle, et les variations géographiques.
- Physiologie de la défense – étudie les réponses physiologiques face à des menaces potentielles, comme celles liées aux réactions de lutte ou de fuite.
- Physiologie de l’exercice – analyse les effets de l’activité physique sur le corps, y compris la bioénergétique, la biomécanique, et la fonction musculaire.
Les sujets mentionnés ne représentent qu’un échantillon des nombreuses branches de la physiologie. Ce domaine est à la fois fondamental et vaste, mettant en lumière l’importance de la physiologie dans notre compréhension de la vie.
Physiologie ou anatomie?
L’anatomie et la physiologie sont étroitement liées. L’anatomie se concentre sur la structure des différentes parties du corps, tandis que la physiologie s’intéresse à leur fonctionnement et à leurs interactions.
Recherches Récentes en Physiologie
Les recherches en physiologie continuent d’évoluer rapidement, avec de nouvelles découvertes qui améliorent notre compréhension de la santé humaine. Par exemple, des études récentes ont montré comment les microbiotes intestinales influencent la physiologie humaine, affectant non seulement la digestion, mais également la santé mentale et l’immunité. Ces résultats soulignent l’importance de la nutrition et de l’équilibre microbien dans notre santé globale.
De plus, l’utilisation des technologies avancées, comme l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), permet d’explorer en profondeur les connexions cérébrales et les réponses physiologiques en temps réel. Ces techniques ouvrent de nouvelles voies pour comprendre des conditions neurologiques telles que la dépression et l’anxiété.
Enfin, l’étude des effets de l’exercice sur la physiologie humaine a également pris une nouvelle dimension, avec des recherches récentes indiquant que même des périodes d’exercice court peuvent avoir des bénéfices significatifs sur la santé métabolique et cardiovasculaire.
En somme, la physiologie est un domaine dynamique et crucial, qui continue de se développer avec de nouvelles découvertes et approches, enrichissant ainsi notre compréhension de la vie et de la santé.
