Organisation

Un corps humain est constitué de milliards de cellules organisées de manière à maintenir des compartiments internes distincts. Ces compartiments maintiennent les cellules du corps séparées des menaces environnementales externes et les gardent humides et nourries. Ils séparent également les fluides corporels internes des innombrables micro-organismes qui se développent sur les surfaces du corps, y compris le revêtement de certains passages qui se connectent à la surface extérieure du corps. Le tractus intestinal, par exemple, abrite plus de cellules bactériennes que le total de toutes les cellules humaines du corps, pourtant ces bactéries sont à l'extérieur du corps et ne peuvent pas être autorisées à circuler librement à l'intérieur du corps.

Les cellules, par exemple, possèdent une membrane cellulaire (également appelée membrane plasmique) qui maintient l'environnement intracellulaire — les fluides et les organites — séparé de l'environnement extracellulaire. Les vaisseaux sanguins maintiennent le sang à l'intérieur d'un système circulatoire fermé, et les nerfs et les muscles sont enveloppés dans des gaines de tissu conjonctif qui les séparent des structures environnantes. Dans la poitrine et l'abdomen, diverses membranes internes maintiennent les organes majeurs tels que les poumons, le cœur et les reins séparés des autres.

Le plus grand système d'organes du corps est le système tégumentaire, qui comprend la peau et ses structures associées, telles que les poils et les ongles. Le tissu de surface de la peau est une barrière qui protège les structures internes et les fluides des micro-organismes potentiellement nocifs et d'autres toxines.

Métabolisme

La première loi de la thermodynamique stipule que l'énergie ne peut être ni créée ni détruite — elle ne peut que changer de forme. Votre fonction fondamentale en tant qu'organisme est de consommer (ingérer) de l'énergie et des molécules dans les aliments que vous mangez, d'en convertir une partie en carburant pour le mouvement, de maintenir les fonctions de votre corps, et de construire et maintenir les structures de votre corps. Deux types de réactions accomplissent cela : l'anabolisme (anabolism) et le catabolisme (catabolism).

• L'anabolisme (anabolism) est le processus par lequel des molécules plus petites et plus simples sont combinées en substances plus grandes et plus complexes. Votre corps peut assembler, en utilisant de l'énergie, les substances chimiques complexes dont il a besoin en combinant de petites molécules dérivées des aliments que vous mangez.
• Le catabolisme (catabolism) est le processus par lequel des substances plus grandes et plus complexes sont décomposées en molécules plus petites et plus simples. Le catabolisme libère de l'énergie. Les molécules complexes présentes dans les aliments sont décomposées afin que le corps puisse utiliser leurs composants pour assembler les structures et les substances nécessaires à la vie.

Ensemble, ces deux processus sont appelés métabolisme. Le métabolisme (metabolism) est la somme de toutes les réactions anaboliques et cataboliques qui ont lieu dans le corps (Figure 1.6). L'anabolisme et le catabolisme se produisent simultanément et continuellement pour vous maintenir en vie.

Figure 1.6 Métabolisme Les réactions anaboliques sont des réactions de synthèse, et elles consomment de l'énergie. Les réactions cataboliques décomposent les matériaux et libèrent de l'énergie. Le métabolisme comprend à la fois les réactions anaboliques et cataboliques.

Chaque cellule de votre corps utilise un composé chimique, l'adénosine triphosphate (ATP), pour stocker et libérer de l'énergie. La cellule stocke l'énergie dans la synthèse de l'ATP, puis déplace les molécules d'ATP vers l'endroit où l'énergie est nécessaire pour alimenter les activités cellulaires. Ensuite, l'ATP est décomposée et une quantité contrôlée d'énergie est libérée, qui est utilisée par la cellule pour effectuer une tâche particulière.

Réactivité

La réactivité (responsiveness) est la capacité d'un organisme à s'adapter aux changements de ses environnements interne et externe. Un exemple de réactivité aux stimuli externes pourrait inclure le déplacement vers des sources de nourriture et d'eau et l'éloignement des dangers perçus. Les changements dans l'environnement interne d'un organisme, tels qu'une augmentation de la température corporelle, peuvent provoquer des réponses de transpiration et la dilatation des vaisseaux sanguins dans la peau afin de diminuer la température corporelle, comme le montrent les coureurs de la Figure 1.7.

Mouvement

Le mouvement humain comprend non seulement les actions au niveau des articulations du corps, mais aussi le mouvement des organes individuels et même des cellules individuelles. Pendant que vous lisez ces mots, les cellules sanguines rouges et blanches se déplacent dans tout votre corps, les cellules musculaires se contractent et se relâchent pour maintenir votre posture et pour focaliser votre vision, et les glandes sécrètent des substances chimiques pour réguler les fonctions corporelles. Votre corps coordonne l'action de groupes musculaires entiers pour vous permettre de faire entrer et sortir l'air de vos poumons, de propulser le sang dans tout votre corps, et de faire avancer les aliments que vous avez mangés dans votre tractus digestif. Consciemment, bien sûr, vous contractez vos muscles squelettiques pour déplacer les os de votre squelette afin de vous déplacer d'un endroit à l'autre (comme le font les coureurs dans la Figure 1.7), et pour réaliser toutes les activités de votre vie quotidienne.

Figure 1.7 Coureurs de marathon Les coureurs démontrent deux caractéristiques des humains vivants : la réactivité et le mouvement. Les structures anatomiques et les processus physiologiques permettent aux coureurs de coordonner l'action des groupes musculaires et de transpirer en réponse à l'augmentation de la température corporelle interne. (source : Phil Roeder/flickr)

Développement, croissance et reproduction

Le développement (development) est l'ensemble des changements que le corps subit au cours de la vie. Le développement comprend le processus de la différenciation (differentiation), dans lequel les cellules non spécialisées deviennent spécialisées en structure et en fonction pour accomplir certaines tâches dans le corps. Le développement comprend également les processus de croissance et de réparation, qui impliquent tous deux la différenciation cellulaire.

La croissance (growth) est l'augmentation de la taille corporelle. Les humains, comme tous les organismes multicellulaires, grandissent en augmentant le nombre de cellules existantes, en augmentant la quantité de matériel non cellulaire autour des cellules (comme les dépôts minéraux dans l'os), et, dans des limites très étroites, en augmentant la taille des cellules existantes.

La reproduction (reproduction) est la formation d'un nouvel organisme à partir d'organismes parents. Chez l'homme, la reproduction est assurée par les systèmes reproducteurs masculin et féminin. Parce que la mort viendra à tous les organismes complexes, sans reproduction, la lignée d'organismes s'éteindrait.