Fisiologi adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari fungsi dan mekanisme makhluk hidup serta bagian-bagiannya. Ini mencakup bagaimana bagian-bagian tubuh bekerja dan berinteraksi, bagaimana organisme merespons lingkungannya, dan proses yang membuat mereka tetap hidup. Fisiologi mencakup tingkat molekuler dan seluler hingga tingkat jaringan dan sistem, menawarkan wawasan tentang harmoni kompleks yang menopang kehidupan.
Inti fisiologi adalah sel, unit dasar kehidupan. Setiap sel beroperasi seperti pabrik yang sangat kecil, dengan kompartemen khusus yang melakukan tugas berbeda. Nukleus, yang bertindak sebagai pusat kendali, menampung DNA, cetak biru perkembangan dan fungsi organisme. Mitokondria, sering disebut pembangkit tenaga listrik, menghasilkan ATP ( \(ATP\) ), mata uang energi sel. Sel sangat bervariasi dalam bentuk, ukuran, dan fungsi, yang mencerminkan keanekaragaman kehidupan.
Sistem pernapasan memungkinkan pertukaran gas yang penting untuk kelangsungan hidup kita. Oksigen dari udara yang kita hirup diserap ke dalam aliran darah, sementara karbon dioksida, produk limbah metabolisme, dikeluarkan. Pertukaran ini terjadi di paru-paru, khususnya di kantung udara kecil yang disebut alveoli. Proses pernapasan melibatkan otot diafragma dan tulang rusuk, yang menciptakan tekanan negatif untuk menarik dan mengeluarkan udara. Pentingnya oksigen ditegaskan oleh perannya dalam respirasi sel, proses yang menghasilkan ATP.
Sistem peredaran darah memastikan bahwa oksigen, nutrisi, dan hormon mencapai setiap sel dan produk limbah terbawa. Sistem ini terdiri dari jantung, pompa otot, dan jaringan pembuluh darah – arteri, vena, dan kapiler. Jantung memompa darah ke seluruh tubuh dalam siklus yang mencakup sirkulasi pulmonal (paru-paru) dan sistemik (seluruh tubuh). Darah, terdiri dari sel darah merah dan putih, trombosit, dan plasma, adalah kendaraan untuk transportasi.
Sistem saraf, yang terdiri dari otak, sumsum tulang belakang, dan saraf tepi, mengoordinasikan aktivitas tubuh dengan mengirimkan sinyal. Neuron, unit fungsional sistem saraf, berkomunikasi melalui impuls listrik dan pembawa pesan kimia, atau neurotransmitter. Sistem ini mengontrol segalanya mulai dari gerakan dan sensasi hingga pikiran dan emosi. Kompleksitas otak manusia, dengan miliaran neuron dan triliunan koneksi, merupakan titik fokus studi fisiologis.
Sistem pencernaan mengubah makanan menjadi nutrisi yang dibutuhkan tubuh untuk berfungsi. Prosesnya dimulai di mulut, tempat pencernaan mekanis dan kimiawi dimulai, dan berlanjut melalui kerongkongan, lambung, usus, dan organ lain seperti hati dan pankreas. Penyerapan nutrisi terutama terjadi di usus kecil, sedangkan usus besar menangani penyerapan air dan pembentukan limbah. Sistem ini mencontohkan interaksi antara proses mekanis dan aktivitas enzimatik dalam fisiologi.
Sistem endokrin terdiri dari kelenjar yang mengeluarkan hormon, zat kimia yang mengalir melalui aliran darah ke organ atau jaringan sasaran, sehingga memengaruhi fungsinya. Hormon mengatur berbagai fungsi tubuh, termasuk pertumbuhan, metabolisme, dan reproduksi. Pankreas, misalnya, mengeluarkan insulin, hormon yang mengatur kadar gula darah. Keseimbangan dan interaksi hormon sangat penting bagi kesehatan, dan gangguan dapat menyebabkan berbagai gangguan.
Sistem ginjal, atau sistem saluran kemih, meliputi ginjal, ureter, kandung kemih, dan uretra. Ginjal menyaring limbah dan zat berlebih dari darah, menghasilkan urin. Mereka juga memainkan peran penting dalam mengatur tekanan darah, keseimbangan elektrolit, dan produksi sel darah merah. Melalui proses filtrasi, reabsorpsi, dan sekresi, sistem ginjal menjadi contoh bagaimana organ dapat menjaga stabilitas internal, atau homeostatis, di tengah perubahan eksternal.
Sistem kekebalan melindungi tubuh dari patogen, seperti bakteri, virus, dan parasit. Ini terdiri dari pertahanan bawaan (non-spesifik) dan adaptif (spesifik). Imunitas bawaan mencakup penghalang fisik seperti kulit dan selaput lendir, serta sel kekebalan yang menargetkan penyerang. Imunitas adaptif berkembang ketika tubuh terpapar patogen, dengan sel darah putih yang disebut limfosit menciptakan antibodi yang disesuaikan dengan ancaman tertentu. Kemampuan sistem ini untuk mengingat dan menyerang penyerang tertentu menggarisbawahi kapasitas dinamis proses fisiologis untuk beradaptasi dan melindungi organisme.
Sistem muskuloskeletal memberikan struktur pada tubuh, memfasilitasi pergerakan, dan melindungi organ dalam. Ini terdiri dari tulang, otot, tendon, ligamen, dan tulang rawan. Otot rangka, bekerja berpasangan, berkontraksi dan berelaksasi untuk menghasilkan gerakan, dipandu oleh sinyal dari sistem saraf. Tulang memberikan dukungan dan terlibat dalam penyimpanan kalsium dan produksi sel darah di dalam sumsum tulang. Integrasi sistem ini dengan sistem lain, seperti sistem saraf untuk pergerakan dan sistem peredaran darah untuk pengiriman nutrisi, menunjukkan sifat fisiologi yang saling berhubungan.
Tema sentral dalam fisiologi adalah homeostasis, proses dimana organisme mempertahankan lingkungan internal yang stabil meskipun ada perubahan eksternal. Hal ini melibatkan putaran umpan balik yang kompleks di mana sensor mendeteksi perubahan, pusat kendali memproses informasi ini, dan efektor membuat penyesuaian yang diperlukan. Misalnya, tubuh mempertahankan suhu internal yang konstan melalui mekanisme seperti berkeringat untuk mendinginkan atau menggigil untuk menghasilkan panas. Konsep homeostasis menunjukkan kemampuan luar biasa tubuh untuk mengatur diri sendiri dan mempertahankan kehidupan.
Fisiologi adalah bidang komprehensif yang memberikan wawasan tentang sistem dan proses rumit yang penting bagi kehidupan. Dengan memahami bagaimana sistem fisiologis bekerja secara individu dan kolektif, kita memperoleh apresiasi yang lebih dalam terhadap kompleksitas organisme hidup dan kapasitas adaptasi dan kelangsungan hidup mereka yang luar biasa. Studi tentang fisiologi tidak hanya meningkatkan pemahaman kita tentang dasar biologis kehidupan tetapi juga memandu kemajuan dan praktik medis yang meningkatkan kesehatan manusia.
