生理學

生理學

       生理學是生物科學的一個分支,是以生物機體的生命活動現象和機體各個組成部分的功能為研究對象的一門科學。

  • 中文名稱
    生理學
  • 外文名稱
    physiology

個人簡介

生理學

研究生物功能活動的生物學學科,包括,個體器官細胞分子層次的生理活動研究,以及實驗生理學、分子生理學和系統生理學等。生理學(physiology)是生物科學的一個分支,是以生物機體的生命活動現象和機體各個組成部分的功能為研究對象的一門科學。生理學是研究活機體的正常生命活動規律的生物學分支學科。活機體包括最簡單的微生物到最復雜的人體。

生理學發展史

人體生理的知識最初是隨著生產和醫療實踐而逐漸積累起來的。

人體生理的知識最初是隨著生產和醫療實踐而逐漸積累起來的。公元300-400年的《黃帝內經》一書是我國古代醫療實踐經驗的理論總結,書中闡述了經絡髒腑、七情六欲、營衛氣血等生理學理論。在其他國家,早期對人體生理知識也有不少重要的貢獻。例如,古羅馬名醫Galen曾從人體解剖的知識來推論生理功能,並曾進行初步的動物活體解剖,對醫學的貢獻很大。

生理學真正地成為一門實驗性科學是從17世紀開始的。1628年英國醫生Harvey證明了血液迴圈的途徑,並指出心髒是迴圈系統的中心。他的結論是在幾種動物身上套用活體解剖法通過多次實驗而獲得的。在17-18世紀,顯微鏡的發明和物理學、化學的迅速進步,都給生理學的發展準備了良好的條件。例如,套用顯微鏡發現了毛細血管,證實了Harvey對迴圈系統結構的推論;物質守恆與能量守恆及轉化定律的提出,以及燃燒和呼吸原理的闡明,為機體新陳代謝的研究奠定了基礎。到了19世紀,隨著其他自然科學的迅速發展,生理學實驗研究也大量開展,累積了大量各器官生理功能的知識。例如,關于感覺器官、神經系統、血液迴圈、腎的排泄功能、內環境穩定等的研究,均為生理功能提供了不少寶貴資料。我國現代生理學也有60餘年的歷史。1926年北京協和醫學院生理系主任林可勝發起建立了中國生理學會,隨即出版了《中國生理學雜志》。學會的成立和專業雜志的出版,對于生理學在我國的發展起了很好的推動作用。當時我國比較集中的研究工作是關于胃液分泌、物質代謝、神經肌肉和心血管運動的神經調節等問題,並在學術上作出了貢獻,受到國際生理學界的重視。

近二三十年來,由于基礎科學和新技術的迅速發展,以及相關學科間的交叉滲透,使生理學的研究有了很大的進展。細胞、分子水準的研究,已深入到細胞內部環境的穩態及其調節機製、細胞跨膜信息傳遞的機製、基因水準的功能調控機製等方面,使生命活動基本規律的研究取得了不少寶貴資料。在整體水準研究方面,由于學科的交叉滲透,不斷產生了研究的新領域,如神經免疫內分泌學等;而且由于採用了許多先進技術,使整體生理學研究,尤其是各種特殊條件下(如勞動、運動、高空、高原、潛水等)的研究,醫學`教育網蒐集整理取得了很大進展。生理學向微觀的細胞分子水準深入發展,以及向巨觀的整體水準加快擴展,是當今發展的總趨勢。

研究內容

因為研究對象不同,生理學可分為微生物生理學植物生理學動物生理學人體生理學。動物生理學特別是哺乳動物生理學和人體生理學的關系密切,他們之間具有許多共同點,可結合在一起研究。通常所說的生理學主要是指人體和高等脊椎動物的生理學。

動物生理學從進化角度和個體發育角度去考慮,可以分為比較生理學和發育生理學。前者對無脊椎動物各門及脊椎動物各綱的生理功能進行比較研究,探索他們的生命活動如何與其環境變化相適應。 醫學生理學在種類浩繁的無脊椎動物中,昆蟲生理學的研究具有特別重要的位置。在脊椎動物中,魚類、兩棲類、鳥類和哺乳類動物的生理學研究具有重要意義。在發育生理學方面,哺乳動物的個體發育各階段的生理特征的研究,除具有它自身的價值外,對于理解人體發育進程中的生理變化也很有意隨著學科的相互滲透,生理學又分化出生物化學和生物物理學。

由于近代生理學一開始就運用化學的和物理學的理論和技術進行研究,因而在生理學與生物化學和生物物理學之間要作出截然的劃分是不可能的。

近代生理學的研究,不僅描述生命活動的表面現象,而且在整體觀點下運用實驗的方法探討機體各部分的功能及其內在的聯系。

生理學的實驗可分為幾個層次,也就是從不同的水準進行生理學的實驗研究:器官系統水準,細胞組織水準和亞細胞及分子水準。迄今為止,大量的生理學研究是集中于機體的器官系統水準,因為這在醫學套用和生產實踐上是最亟需的基礎知識。

例如:血液迴圈生理包括血液運行和心髒、血管的功能;呼吸生理包括呼吸道和肺的功能以及氣體在血液中的運輸;消化生理包括消化管運動和消化液的分泌,以及食物的消化和養料的吸收過程;排泄生理主要討論腎髒的泌尿過程和輸尿管、膀胱的排尿過程;內分泌生理討論各種內分泌腺的功能;神經系統是機體各部分功能的調節機構,一方面接受由各種感受器或感覺器官傳來的信號而加以整合,另方面對各種器官系統的活動進行調節和控製,從而使機體對體內外環境的變化作出有規律的反應。

關于細胞組織水準的研究,乃是探索各種組織細胞的生理特徵和活動特征,如神經組織、肌肉組織。上皮組織和結締組織的生理及其相互關系。這一水準的研究在生理學發展上也很早受到重視,從而為理解各器官系統的活動機製提供必需的基礎知識。

關于亞細胞和分子水準的生理研究,這是近期才發展的領域,如關于細胞膜的物質轉運的機製,神經和肌內細胞膜的電位變化及其與離子通透性改變的關系,各種肌肉的超微結構的功能及其與興奮——收縮耦聯的關系,各種激素的生物合成過程及其分泌和作用機製,中樞神經細胞的遞質和神經激素的研究等。以上3個層次的研究都屬于分析性生理學的範圍,這種分析性實驗的結果對于近代生理學的發展起了重大作用。

在分析性研究發展的同時,生理學家還重視綜合性生理學的研究,那就是探討人類或動物的整體如何適應于環境的變化。生理學家對人和動物在各種自然環境中或人工模擬的環境中、整體或其某一部分的生理活動如何通過自身內部的調節,從而使機體與環境變化相適應進行研究。 例如,19世紀的生理學家就已註意到人體和動物在基礎或安靜情況下的能量代謝,以及不同強度的運動或勞動和不同的營養物質對能量代謝的影響。又如高空、潛水對呼吸和心血管活動的影響,也很早受到生理學家的註意。

隨著工業和航天事業的發展,于是高溫、低溫、航天失重時的生理變化的研究,也就應運而生。此外,生理學家利用慢性手術的製備來研究動物機體在健康、清醒的情況下各種消化液分泌的調節機製以及大腦活動的變化等。

由于實驗技術和生理測試手段的不斷創新,使得生理學家有可能在人體或動物不受創傷的條件下研究各種生理活動的變化規律。所有這些綜合性或整體生理學的研究對于檢驗分析性生理研究的結果和解決人體生理學在實際套用中的問題,顯得特別有意義。而分析性生理研究越深入細致,對于綜合性生理研究結果的認識也越深刻全面。

在研究人體正常生命活動的基礎上,還要研究人體的異常生命活動的規律。這樣就從生理學領域又派生了病理生理學,這對人類疾病的發生、發展和防治提供了理論依據。

生理學

無論人體生理學或動物生理學的研究課題,在初期都是為解決實際問題的需要而由少數人自發地從事工作的。例如人體生理學一向是同醫療實踐密切聯系著的,因此早期進行人體生理研究的也就是直接參與醫療實踐的醫務工作者。隻是由于醫療實踐中提出的生理學問題越來越多,而且要求對這些問題的解抉越來越深入,于是才有專門的生理學工作者。

動物生理學的研究也是如此。例如畜牧業的發展需要研究家畜家禽的生理,水產業的發展需要研究魚類和其他水生動物的生理,農作物病蟲害的防治需要研究致病動物的生理,養蠶和養蜂業的發展需要研究蠶和蜜蜂的生理。所有這些實際套用問題的解決又反過來促進各有關的專業生理學的發展。

生理學的任務主要是闡明機體及其各組成部分所表現的各種正常的生命現象、活動規律及其產生機製,以及機體內、外環境變化對這些功能性活動的影響和機體所進行的相應調節,並揭示各種生理功能在整體生命活動中的意義。

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