第一节　生理学的研究内容和方法

生理学研究的具体内容主要是探讨人体各种功能活动的发生原理、产生过程、活动规律，阐明构成人体各系统、器官之间的内在联系和作用，并进一步认识人体作为一个完整的机体，在复杂多变的环境中，其各部分功能活动的相互制约、协调与统一等。

一、生理学的研究内容

机体是由众多细胞、组织、器官和系统构成的统一整体。为了阐明机体功能活动的发生原理、发展过程和活动规律，需要通过不同的研究方法，从不同角度、不同层次进行分析研究。所以，要全面探索人体功能，研究应在细胞和分子水平、器官和系统水平及整体水平上进行。

1.细胞和分子水平　研究各种组织细胞的生理特性、活动特征及其相互关系，研究构成细胞及其亚细胞器的多种生物大分子的特殊理化变化过程。如细胞膜物质转运的机制、肌肉超微结构的功能及其与兴奋-收缩耦联的关系、各种激素的生物合成过程及其分泌和作用机制、神经细胞的信息传导与传递等。这一水平的研究现称为细胞和分子生理学，所获得的知识对于进一步认识生命活动的本质非常重要。如今，现代生理学与分子生物学紧密联系形成的生理基因组学（physiological genomics）成为生理学一个新的分支，主要阐述有关基因在生理学中的作用，更深入地阐明生命活动的本质。

2.器官和系统水平　早期的生理学主要研究各器官或功能系统的活动规律及其发生原理在整体中所起的作用，以及各种因素对生命活动的影响。如心脏的射血、动脉血压的形成和影响因素、神经和体液因素对心血管活动的调节等，就是以心脏、血管及整个循环系统作为研究对象所获得的知识。因此，器官和系统水平的研究有助于进一步认识生命活动的规律。

3.整体水平　整体水平的研究是以完整的机体为研究对象，观察和分析在环境因素改变和不同生理情况下各器官、系统功能活动之间的相互协调、相互联系，以及完整机体的反应规律。所以，整体水平的研究比细胞和分子水平、器官和系统水平的研究更为复杂。例如在运动时，为确保运动的进行，肌肉的代谢明显增加，循环系统、呼吸系统及其他器官和系统的功能都要发生相应的变化，使机体各部分活动相互协调与配合，以适应机体代谢增加的需要。同时，在整体水平的研究中，还要探讨人体如何适应环境变化，以及在人工模拟的环境中，整体或某一部分的生理功能是如何进行协调统一的。我国古代学者已懂得“天人合一”的道理，认识到人与环境互相依存、互相影响的辩证关系，天、地、人三者的关系，也即是自然环境-社会-人的关系。生理学研究也不应只局限于某些生理变量的变化，而应从环境、社会、心理等多方面地去认识这个生物变量所产生的变化及其意义。整体水平的研究有助于系统地、整体地揭示机体的功能活动规律。

以上三个水平的研究是人为进行区分的。在不同水平上进行的研究只能在不同水平上说明某种功能活动的规律。在整体上，它们并不是各自独立的，而是相互联系、补充、协调统一的。要想阐明某一种生理功能的机制，必须对细胞和分子、器官和系统及整体水平的研究结果加以综合分析，才能得出比较全面和整体的认识。现在十分重视将不同水平的研究结果加以联系和综合，以求得对机体功能活动更为全面和整体性的认识，因而出现了整合生理学（integrative physiology）的新领域。

二、生理学的研究方法

生理学是一门实验性科学，它的知识和理论主要是通过临床实践和实验研究获得的。生理学研究最常用的方法有人体观察和动物实验两种。人体观察仅在不损害健康且得到受试者本人同意的情况下进行，目前主要用于进行人群资料调查，如人体血压、体温、心率、血细胞数量等的正常值就是通过对大批人群采样后进行数据统计分析获得的。生理学研究更多的是进行动物实验，常用的动物实验按其进程通常分为急性实验和慢性实验两大类。

（一）急性实验

急性实验（acute experiment）是在短时间内对动物某些生理活动进行观察和记录的实验，可分为离体实验和在体实验两种方法。

1.离体实验　通常是指从动物体内取出所要研究的器官、组织或细胞，置于一个能保持其正常功能活动的人工环境中，观察、分析某些人为的干预因素对其功能活动的影响。如取家兔一段小肠，在恒温有氧条件下，观察不同因素对小肠平滑肌运动的影响。离体实验由于器官、组织或细胞脱离了整体，排除了许多干扰因素的影响，实验因素单纯，结果容易分析，但与在整体中的真实情况相比，可能会有很大的差异。

2.在体实验　一般是指在麻醉后或破坏脑和脊髓等条件下，通过手术在保持多因素不变的情况下，人为改变某一因素，观察该器官活动的变化。由于观察的器官没有脱离机体，可以观察整体情况下该器官的功能活动或器官间的相互作用。如在家兔或大鼠的动脉中插入导管，直接观察不同因素对动脉血压的影响。在体实验的条件容易控制，观察分析较为客观，实验结果比较明确，但影响因素较多。

（二）慢性实验

慢性实验（chronic experiment）通常是在无菌麻醉条件下，通过手术破坏、摘除、移植某些器官或将电极埋藏于体内，待动物麻醉和手术恢复后，观察和记录其在清醒状态下的功能活动规律和变化。例如巴甫洛夫创造了多种消化瘘管（如食管瘘、胃瘘等）实验方法，观察动物在清醒状态下，各种不同因素对消化液分泌的影响。慢性实验可以在动物清醒条件下长期、反复观察某一活动，所获得的结果更接近生理状态，但实验时间长，整体条件太复杂，干扰因素较多，实验条件较难控制。

随着现代科学技术的发展，我国学者运用包括生理学研究方法在内的多种实验技术和手段开展了多年的中西医结合研究工作。在不脱离中医学整体观的基础上，使中医学从客观化、定量化及标准化上有所体现，为中医学理论阐明生命活动提供了物质基础，也为多种疾病机制的阐明提供了理论依据和解决途径。近年来，人们运用现代科学方法和实验技术对中医药的研究已取得了长足的进步，如针刺镇痛、针刺戒毒等机制的研究已获得国际上的认可。目前，中西医结合的基础研究与临床融合仍处于初级阶段，任重而道远。