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BIOL 273

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Chapter 1­ Introduction to Physiology 01/25/2014 Physiology­study of the normal functioning of a living organism and its component parts, including all its  chemical and physical processes Physiology­knowledge of nature Study of the vital functions of the human body, although today the term is again used to refer to the study of  the functions of all animals and plants Anatomy­study of structure with less emphasis on function Function of a tissue or organ is closely tied to its structure and the structure of the tissue or organ  presumably evolved to provide an efficient physical base for its function▯ how anatomy and physiology are  connected Levels of organization of living organisms­from atoms to groups of the same species to populations of  different species living together in ecosystems Sub­disciplines of chemistry and biology are related to the study of each organizational level Physiology encompasses many levels of organization form the molecular level all the way up to populations  of species Cell­smallest unit of structure capable of carrying out all life processes Cells are a collection of molecules separated from the external environment by a barrier called the  cell  membrane Tissues­ collections of cells that carry out related functions Tissues form structural and functional units known as organs and groups of organs integrate their functions  to create organ systems Nervous system­ coordinate body functions with endocrine system Musculoskeletal system­provides support and body movement Circulatory system­ distributes materials by pumping blood through vessels Respiratory system­ exchanges gases Immune system­ protect from foreign invaders Function­ physiological system or event is the “why” of the system or event: why does the system exist and  why does the event happen?­ Teleological approach to science Processes/Mechanisms­are the “how” of a system. Mechanistic approach to physiology examines process Homeostasis­ most cells in our bodies are not very tolerant of changes in their surroundings If environmental conditions changes, conditions inside the primitive organism changed as well ex. Marine  organisms relied on the constancy of their external environment to keep their internal environment in  balance. Terrestrial organisms constantly lose internal water to the dry air around them The organisms that survive in these challenging habitats cope with external variability by keeping their  internal environment relatively stable▯ HOMEOSTASIS Extracellular fluid­watery internal env. Of multi­cellular animals The extracellular fluid is a sea within the body that surrounds the cells. ECF serves as the transition  between an organism’s external env. And the intracellular fluid inside cells. Most cells of multi­cellular animals do not tolerate much change and depend on the constancy of  extracellular fluid to maintain normal function Internal environment is maintained within a range of values rather than at an exact fixed value. “relatively  constant internal environment Pathological condition▯ when the body fails to maintain homeostasis of theses variables, then normal  function is disrupted One gene may code for many proteins Proteomics­study of proteins in living organisms Chapter 3­Compartmentation (Cells/Tissues) 01/25/2014 Biological compartments have same type of anatomic variability, ranging from totally enclosed structures  such as cells, to functional compartments without visible walls.  Cell has intracellular fluid that is separated from the external env. By the wall made of phospholipids and  proteins called the cell membrane Calls are the basic functional unit of living organisms and an individual cell can carry out all the processes  of life Compartments seperate biochemical processes that might conflict with one another Compartments is a barrier between them can make it difficult to move needed materials from one  compartment to another Cell membrane­ thin layer of lipids that separated the aqueous fluids of the interior and outside environment  (double layers of phospholiids with protein molecules inserted in them. Cell membrane Physical isolation Regulation of exchange with the environment Communication between the cell and its environment Structural support ECF­Extracellular fluid compartment is subdivided into plasma and interstitial fluid. Material moving  between cells and ECF must cross the cell membrane Tissues of the Body Primary tissue type­ epithelial, connective, muscle, neural Extracellular matrix secreted by cells provided support and a means of cell­cell communication. It is  composed of proteoglycans and insoluble protein fibers Cell junctions Gap junctions allow chemical and electrical signals to pass directly from cell to cell Tight junctions restrict the movement of material between cells Anchoring junctions (Desmosome) hold cells to each other or to the extracellular matrix Membrane proteins called (CAMs) cell adhesion molecules are essential in cell adhesion and in anchoring  junctions Chapter 3­Compartmentation (Cells/Tissues) 01/25/2014 Desmosomes and adherens jnctions anchor cells to each other.  Epithelial tissues protect the internal env., regulation the exchange of material or manufacture and secret  chemicals 5 functional types found in the body: exchange, transport, ciliated, protective and secretory exchange epithelia permit rapid exchange of materials, particularly gases tras  Chapter 6 01/25/2014 Chapter 8­Neurons 01/25/2014 Brain and spinal cord are the integrating centers for homeostasis, movement and many other body  functions▯ control centre of the nervous system they are the control centre of the nervous system, a network of billions or trillions of nerve cells linked  together in highly organized manner to form the rapid control system of the body Neurons or nerve cells▯ carry electrical signals rapidly and over long distances Most are long, thin extensions or processes that are extend up to a meter in length Neurons release chemical signals called neurotransmitters into extracellular fluid Neurons are linked by gap junctions allowing electrical signals to pass directly from cell to cell Emergent properties of the nervous system▯ one neuron may influence multiple neurons or many neurons  may affect the function of a single neuron Nervous System CNS­ Central Nervous System▯ consists of the brain and the spinal cord PNS­ Peripheral Nervous System▯ consists of afferent (sensory) nervous and efferent neurons Sensory receptors throughout the body continuously monitor conditions in both the internal and external  environment Receptors send information along afferent neurons to the central nervous system Chapter 8­Neurons 01/25/2014 CNS▯Afferent▯Efferent Integrating centre for neural reflexes Integrate information that arrives from the afferent branch of the PNS and determine whether a response is  needed It sends output signals directing an appropriate response that travel through efferent neurons to their  targets­ mostly muscles and glands Efferent (MOTOR) neurons subdivided into somatic motor division which controls skeletal muscles and  autonomic division which controls smooth and cardiac muscles, exocrine glands, some endocrine glands  and some adipose tissues Autonomic division of PNS is called visceral nervous system because it controls contraction and secretion  in various internal organs Autonomic neurons are divided into sympathetic and parasympathetic branches­ the 2 divisions exert  antagonistic control over a single target Cells of the nervous system Nervous carry electrical signals They are the functional unit of the nervous system Neurons are uniquely shaped cells with long processes that extend outward from the cell body Chapter 8­Neurons 01/25/2014 Processes are either dendrites or axons Dendrites­receive incoming signals Axons­carry outgoing information They allow neurons to communicate with one another and with other cells Neurons can be classified either structurally or functionally Structurally­neurons are classified by the number of processes that originate from the cell body Functionally­sensory (afferent) neurons, interneuron’s, efferent (somatic and autonomic neurons) Chapter 8­Neurons 01/25/2014 sensory neurons carry information about temperature, pressure, light, and other stimuli from sensory  receptors to the CNS Peri
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