第一节 概述
一、生理学研究的对象和任务
生理学(physiology)是研究机体正常生命活动规律的科学。根据其研究对象的不同，可分为动物生理学、植物生理学、人体生理学等。医学专业学生学习的是人体生理学，通常简称为生理学，其以人体为研究对象，主要研究正常人体及其细胞、组织、器官等组成部分所表现出来的各种生命现象的基本活动规律，例如呼吸、消化、血液循环、肌肉运动等。生理学的任务就是研究生命活动产生的机制、条件、发生过程以及内外环境变化对机体的影响，从而认识和掌握各种生命活动发展、变化的规律，为人类防病治病、增进健康、延长寿命提供科学的理论依据。
生理学作为一门重要的基础医学课程，与医学相关学科及医学发展密切相关。生理学以解剖学、组织学为基础，同时又为病理学、药理学及临床学科的学习奠定基础，起着承前启后的作用。对于医务工作者来说，要正确认识疾病，必须具备生理学知识。生理学可指导临床实践，许多医学问题的研究都要以生理学理论为基础；同时，临床医学的发展也为生理学的研究提出了新的课题和任务。
知识拓展
近代生理学的奠基人——哈维
威廉·哈维(William Harvey,1578—1657)是一名英国医生。1628年他发表的划时代著作《心血运动论》，标志着近代生理学的诞生。哈维从各个方面证明心脏是一个可以泵出血液的肌肉实体，证实了心脏瓣膜的作用是防止血液倒流，静脉瓣的作用是使静脉中的血液单向回流至心脏；证明人体和一些动物体内的血液总量是有限的，血液只能以循环的方式在体内流动；指出动脉是将血液从心脏输出的血管，静脉是将血液输回心脏的血管；说明左右心房和左右心室之间的联系途径，以及它们各自不同的作用。哈维的贡献是划时代的，他的工作标志着生命科学研究崭新的开始。
二、生理学研究的方法
生理学是一门实践性很强的实验性学科，生理学知识均来自临床实践和实验研究。生理学实验是获取生理学知识的一种重要的研究手段，动物实验是生理学重要的研究方法，可分为急性动物实验和慢性动物实验。
(一)急性动物实验
急性动物实验可分为在体实验和离体实验。
1．在体实验 对动物在麻醉状态下进行活体解剖，手术暴露需要研究的部位，观察和记录某些生理功能在人为干预下的变化。例如，在体观察蛙心的搏动及心搏起源的分析；通过对兔子颈总动脉做动脉插管，观察神经和体液因素等对动脉血压的影响。
2．离体实验 从动物身上取下所要研究的器官或组织，置于一定的人工环境中，使它们在一定时间内仍保持生理功能，然后根据特定的目的给予各种刺激或改变其周围条件来观察对其功能的影响及其活动规律。例如，制备青蛙的坐骨神经-腓肠肌标本，观察刺激强度与肌肉收缩反应的关系。
(二)慢性动物实验
将动物在无菌手术条件下先做某些预处理，待动物康复后，观察整体水平下的某些器官对机体内外环境变化的反应规律。例如，研究某个内分泌激素的生理作用时，先将分泌该激素的内分泌腺摘除，再来观察该种激素缺乏时动物生理功能的改变，从而了解该激素的生理作用。慢性动物实验的干扰因素较多，实验条件较急性动物实验更难以控制。
知识拓展
实验动物3R原则
在实验动物的使用和研究中应坚持3R原则，要具有动物人道主义意识，在实验动物的使用过程中做到善待活体动物，减少动物痛苦和死亡率。3R指：replacement(代替)，倡导应用无知觉材料替代有知觉动物的方法；reduction(减少)，在保证获取一定数量与精确度的信息前提下，通过选择优质量动物、改进实验设计、规范操作程序等，达到动物使用数量的最少化；refinement(优化)，使用动物时尽量减少非人道程序的影响范围和程度。
三、生理学研究的水平
细胞是构成人体的基本结构和功能单位，不同的细胞构成不同的组织器官，相关器官有机联系组成不同的功能系统。各个功能系统之间相互协调，共同构成一个统一的整体。故而，生理学通常从三个水平上进行研究：细胞和分子水平、器官和系统水平、整体水平。
(一)细胞和分子水平的研究
每一器官的功能都与组成该器官的细胞的生理特性分不开，如肌肉的收缩功能与肌细胞的生理特性分不开、腺体的分泌功能与腺细胞的生理特性分不开等。同时，细胞的生理特性又取决于构成细胞的各个物质的物理化学特性，尤其是生物大分子的物理化学特性。例如，对细胞生物电的认识，需要对细胞膜上转运蛋白的理化特性进行研究。这类研究的对象是细胞和它所含的物质分子，故称为细胞和分子水平的研究。
(二)器官和系统水平的研究
要了解各个器官和系统对机体有什么作用，它们是怎样进行活动的，它们的活动受到哪些因素的影响等，则需要从器官和系统的水平上来进行观察研究。例如，要了解心脏的射血，就要以心脏为研究对象；要了解尿的生成，就要以肾脏为研究对象。以器官和系统作为研究对象的研究，称为器官和系统水平的研究。
(三)整体水平的研究
机体的生理活动并不是各个器官生理功能的简单总和，体内各个器官、系统在生理功能上相互制约、相互协调，使机体成为一个完整而协调的整体。以完整的机体为研究对象，观察分析在各种条件下不同器官、系统之间的相互联系和相互协调规律的研究，称为整体水平的研究。
三个水平的研究并非各自独立，而是相互联系、相互补充的。要全面地理解某一生理功能的机制，必须从细胞和分子水平、器官和系统水平、整体水平三个方面进行研究，才能得出较全面的结论。