第一節 生理學的研究內容和研究方法

一、生理學(physiology)是生物科學的一個分支,是研究正常情況下生物體的各種生命現象和功能活動規律的科學。生理學的研究內容是揭示機體各種正常的生命現象和功能的產生機制,機體各組成部分功能活動的相互協調,內外環境的變化對功能活動的影響及機體的相應調節。人體生理學是研究人體生理功能的科學,是醫學的重要基礎課程。在學習了人體解剖學和人體組織學的基礎上,學習生理學能夠了解人體各個組成部分的正常功能,進而才能理解疾病發生的形態和功能的改變,才能理解各種藥物治療疾病的原理,才能認識疾病的臨床表現,得出正確診斷,採取合適的治療方法。因此,生理學起著聯繫基礎學科和臨床學科的重要橋樑作用。作為醫護人員,掌握生理學的基本知識是正確認識疾病的基礎。同時,在臨床實踐中會不斷地遇到新的問題,生理學的基本理論和基本方法又是指導科學思維的重要依據。

二、生理學的研究方法

生理學的發展是在醫學實踐中,伴隨著科學技術的進步不斷積累起來的。生理學的知識都是來自於臨床實踐和實驗研究,是一門實驗科學。最初人們只能通過肉眼對一些生命現象進行觀察和比較,推測人體器官的功能。十七世紀初,英國的醫生哈維(Harvey)首先採用活體解剖和科學實驗的方法研究了動物的血液循環。1628年,哈維所著的《心與血的運動》出版,這是歷史上第一部基于實驗證據的生理學著作,標誌著生理學真正成為一門實驗性科學。

由於人與動物的機體在結構和功能上有很多相似之處,一般情況下生理學的實驗主要在動物身上進行,只有一些損傷性小的、不危及健康的實驗才能在人體進行,而且需要得到受試者本人的同意。

動物實驗通常分為急性實驗(acute experiment)和慢性實驗(chronic experiment)。急性實驗有在體實驗(experiment in vivo)和離體實驗(experiment vitro)。在體實驗一般是在動物麻醉狀態下,施加一定的實驗因素,觀察和紀錄某些生理功能的變化。例如對家兔進行氣管插管記錄呼吸運動,觀察各種化學因素及迷走神經對呼吸運動的影響。急性在體實驗條件易於控制,便於觀察和記錄。離體實驗是將器官組織或細胞,從體內分離出來,在一定的實驗條件下進行研究。例如通過離體蛙心灌流,觀察各種體液因素對心臟功能活動的影響。離體實驗可排除其他影響因素,易於控制實驗條件,實驗結果易於分析,可進行細胞或分子水平的研究。但是由於實驗對象已經脫離整體,其在特定實驗條件下的功能活動與在整體條件時可能會存在差異。慢性實驗一般是在動物清醒狀態下,在一段時間內,觀察完整機體內某些器官組織的生理指標變化。通常預先對動物進行某些預防處理或施加一定的實驗因素,例如觀察胃液的分泌,需要預先進行胃造術,使之體表可以收集到胃液,待動物康復後再進行實驗觀察。慢性實驗時除施加的實驗因素以外,機體接近自然生理狀態,但是由於整體條件下體內各種因素的互相影響較為複雜,實驗結果相對不易分析。以上所述的急慢性動物實驗是生理學常用的實驗方法,很多生理學的知識都是通過動物實驗獲得的。

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