生理学知识是通过在器官，细胞和分子，器官系统整体等几个不同的水平上进行的研究获得
关键词：生理学知识的研究获得
构成机体的基本单位是细胞。每个细胞又有许多亚细胞结构即细胞器（organelle），细胞器又由许多特殊的分子组成。一些生物大分子，如脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid，DNA），核糖核酸(ribonucleicacid，RNA）和蛋白质（protein），在机体的生命过程中起着极其重要的作用。由不同的细胞构成组织（tissue）和器官（organ），而行使某一类生理功能的不同器官互相联系，构成一个器官系统(organsystem）。例如由心脏、动脉、毛细血管和静脉构成的循环系统，由鼻腔、喉、气管、支气管和肺构成的呼吸系统等等。整个身体是由各个器官系统互相联系、互相作用而构成的一个复杂的生物机体。
然而，在实际工作中，往往不可能在一个研究中同时观察分子、细胞、器官、系统以至整个机体各个水平上的活动。事实上，不同的从不同的角度，用不同的方法或技术，在不同的水平上对机体的功能进行观察和研究，得到各种具体的知识，并提出各种相应的理论。因此，在学习生理学时必须弄清楚各种具体的知识是从哪个水平上的研究观察得来的。一般地说，不能简单地把从某一个水平上研究得到的知识或理论用来解释或推论另一个水平上的生理现象，因为在不同水平上进行研究时，观察对象所处的条件是很不相同的。下面再进一步说明这个问题。
（一）生理学的大量的基本知识首先是通过在器官水平上的研究获得的
对人体生理功能的研究，首先是在器官和系统的水平上进行的，即观察和研究各个器官和系统的功能、它们在机体生命过程中所起的作用、它们的功能活动的内在机制，以及各种因素对它们活动的影响。例如关于循环系统中心脏的射血、血液在心血管系统中流动的规律、各种神经和体液因素对心脏和血管活动的调节等等知识，就是以心脏、血管以及整个循环系统作为研究对象进行研究而得到的。在器官、系统水平上进行研究所获得的知识，构成器官生理学（organphysiology）的内容，例如循环生理学、消化生理学、肾脏生理学等。医学生学习的生理学课程的内容，大部分属于器官生理学的知识。
（二｝对机体功能的认识必须深入到细胞和分子水平
各个器官的功能都是由构成该器官的各个细胞的特性决定的。例如，肌肉的收缩功能和腺体的分泌功能分别是由肌细胞和腺细胞的生理学特性决定的。细胞水平的研究为我们提供了大量有关各种细胞活动的现象和机制的知识。需要指出的是，细胞水平的研究通常是将细胞从整体上分离下来，放在适当的环境中，然后观察它们的功能以及在不同情况下活动的改变。因此在分析这类实验结果时，必须注意实验当时细胞所处的特殊的条件，不能简单地把在离体实验中观察到的结果直接用来推论或解释这些细胞在完整机体中的活动和功能，因为在完整机体内细胞所处的环境远比在离体实验条件下的复杂得多。
细胞的生理特性是由构成细胞的各个成分，特别是细胞中各种生物大分子的物理学和化学特性决定的。例如肌细胞发生收缩，是由于在某些离子浓度改变及酶的作用下肌细胞内若干种特殊的蛋白质分子的构型和排列方式发生变化的结果（见第五章）。各种细胞的生理特性取决于它们所表达的各种基因；而在不同的环境条件下，基因的表达又可以发生改变。因此生理学研究还必须深入到分子水平。
在细胞和分子水平上进行的研究，其研究对象是细胞（包括各种细胞器）和构成细胞的大分子，所获得的知识在传统上属于普通生理学（generalphysiology）的内容，现在则通常称之为细胞和分子生理学（cellularandmolecularphysiology）。
｛三）对机体功能的认识还必须提高到整体水平
在整体中，各个器官、系统之间发生相互联系和相互影响，各器官、系统的功能互相协调，从而使机体能够在不断变化着的环境中维持正常的生命活动。因此生理学还必须进行整体水平上的研究，即以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种环境条件和生理情况下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规律。例如，当人进行肌肉运动时，各种器官、系统的功能都会发生改变，机体通过神经系统指挥肌肉进行各种运动动作，肌肉的代谢活动明显加强，呼吸系统和循环系统的活动发生相应的改变，以保证肌肉活动的进行，同时其他内脏的活动也发生相应的改变，使机体各部分之间的活动能相互配合，相互协调，从而保证运动的进行。这些就是运动生理学（exercisephysiology湖究的内容。在机体所处的环境条件发生改变时，如高温、严寒、低氧、高气压（潜水）、失重（航空、航天）等等，体内各个器官、系统的功能都会发生相应的改变，使机体能适应环境条件的变化。这些就是环境生理学（environmentalphysiology）研究的内容。
四、当前应更重视整合生理学的发展
整体水平上的研究比细胞水平和器官、系统水平上的研究复杂得多。因此，在很长的时间里，生理学研究常常采取把研究简单化，也就是用“还原论”（reductionism）的方法，把机体整体还原到器官，再逐步还原到细胞和分子。用这种还原论方法进行的研究，无疑获得了大量的知识，使人们对生命现象的认识不断地深入。但是，现在愈来愈多的人认识到，仅仅有细胞和器官水平上的研究，不可能对整体中各器官、系统之间的联系、协调得到完整的认识，因此现在要十分重视整合（integration），也就是把在不同水平上的研究联系、结合起来，进行整合，以求得到对人体生命现象和各种功能活动更加全面、整体的认识。
不同水平上的研究，是从不同的出发点，用不同的研究工具和思维方法，回答不同的问题。因此，不能笼统地说哪一个水平上的研究（或者说用哪一种方法或技术进行的研究）最准确或最重要。近年来，生理学和医学界愈来愈强调不同水平研究之间的交叉、结合和转化，即研究如何把分子、细胞水平的研究成果更快地用于解决医学和促进人类健康方面的问题，同时把在医学和人类健康方面发现的问题从器官、细胞、分子等各个水平上进行深入的基础研究。现在常把这样的研究称为转化性研究（translationalresearch）。生理学这门学科的重要任务之→，就是在分子生物学、细胞生物学等基础学科和临床医学、健康科学之间建造一座大桥，把目前属于不同学科和不同研究水平上的知识和技术联系起来，进行整合，从而对人体的各种功能得到完整的和整体的认识，更好地解决医学和人类健康中的问题。人们把承担这一任务和实施相应研究工作的学术领域称为整合生理学（integrativephysiology）。在今后一个时期内，生理学研究不仅应该继续向细胞和分子水平纵深发展，而且更应该注意加强整合生理学的研究。
构成机体的基本单位是细胞。每个细胞又有许多亚细胞结构即细胞器（organelle），细胞器又由许多特殊的分子组成。一些生物大分子，如脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid，DNA），核糖核酸(ribonucleicacid，RNA）和蛋白质（protein），在机体的生命过程中起着极其重要的作用。由不同的细胞构成组织（tissue）和器官（organ），而行使某一类生理功能的不同器官互相联系，构成一个器官系统(organsystem）。例如由心脏、动脉、毛细血管和静脉构成的循环系统，由鼻腔、喉、气管、支气管和肺构成的呼吸系统等等。整个身体是由各个器官系统互相联系、互相作用而构成的一个复杂的生物机体。
然而，在实际工作中，往往不可能在一个研究中同时观察分子、细胞、器官、系统以至整个机体各个水平上的活动。事实上，不同的从不同的角度，用不同的方法或技术，在不同的水平上对机体的功能进行观察和研究，得到各种具体的知识，并提出各种相应的理论。因此，在学习生理学时必须弄清楚各种具体的知识是从哪个水平上的研究观察得来的。一般地说，不能简单地把从某一个水平上研究得到的知识或理论用来解释或推论另一个水平上的生理现象，因为在不同水平上进行研究时，观察对象所处的条件是很不相同的。下面再进一步说明这个问题。
（一）生理学的大量的基本知识首先是通过在器官水平上的研究获得的
对人体生理功能的研究，首先是在器官和系统的水平上进行的，即观察和研究各个器官和系统的功能、它们在机体生命过程中所起的作用、它们的功能活动的内在机制，以及各种因素对它们活动的影响。例如关于循环系统中心脏的射血、血液在心血管系统中流动的规律、各种神经和体液因素对心脏和血管活动的调节等等知识，就是以心脏、血管以及整个循环系统作为研究对象进行研究而得到的。在器官、系统水平上进行研究所获得的知识，构成器官生理学（organphysiology）的内容，例如循环生理学、消化生理学、肾脏生理学等。医学生学习的生理学课程的内容，大部分属于器官生理学的知识。
（二｝对机体功能的认识必须深入到细胞和分子水平
各个器官的功能都是由构成该器官的各个细胞的特性决定的。例如，肌肉的收缩功能和腺体的分泌功能分别是由肌细胞和腺细胞的生理学特性决定的。细胞水平的研究为我们提供了大量有关各种细胞活动的现象和机制的知识。需要指出的是，细胞水平的研究通常是将细胞从整体上分离下来，放在适当的环境中，然后观察它们的功能以及在不同情况下活动的改变。因此在分析这类实验结果时，必须注意实验当时细胞所处的特殊的条件，不能简单地把在离体实验中观察到的结果直接用来推论或解释这些细胞在完整机体中的活动和功能，因为在完整机体内细胞所处的环境远比在离体实验条件下的复杂得多。
细胞的生理特性是由构成细胞的各个成分，特别是细胞中各种生物大分子的物理学和化学特性决定的。例如肌细胞发生收缩，是由于在某些离子浓度改变及酶的作用下肌细胞内若干种特殊的蛋白质分子的构型和排列方式发生变化的结果（见第五章）。各种细胞的生理特性取决于它们所表达的各种基因；而在不同的环境条件下，基因的表达又可以发生改变。因此生理学研究还必须深入到分子水平。
在细胞和分子水平上进行的研究，其研究对象是细胞（包括各种细胞器）和构成细胞的大分子，所获得的知识在传统上属于普通生理学（generalphysiology）的内容，现在则通常称之为细胞和分子生理学（cellularandmolecularphysiology）。
｛三）对机体功能的认识还必须提高到整体水平
在整体中，各个器官、系统之间发生相互联系和相互影响，各器官、系统的功能互相协调，从而使机体能够在不断变化着的环境中维持正常的生命活动。因此生理学还必须进行整体水平上的研究，即以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种环境条件和生理情况下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调，以及完整机体对环境变化发生各种反应的规律。例如，当人进行肌肉运动时，各种器官、系统的功能都会发生改变，机体通过神经系统指挥肌肉进行各种运动动作，肌肉的代谢活动明显加强，呼吸系统和循环系统的活动发生相应的改变，以保证肌肉活动的进行，同时其他内脏的活动也发生相应的改变，使机体各部分之间的活动能相互配合，相互协调，从而保证运动的进行。这些就是运动生理学（exercisephysiology湖究的内容。在机体所处的环境条件发生改变时，如高温、严寒、低氧、高气压（潜水）、失重（航空、航天）等等，体内各个器官、系统的功能都会发生相应的改变，使机体能适应环境条件的变化。这些就是环境生理学（environmentalphysiology）研究的内容。
四、当前应更重视整合生理学的发展
整体水平上的研究比细胞水平和器官、系统水平上的研究复杂得多。因此，在很长的时间里，生理学研究常常采取把研究简单化，也就是用“还原论”（reductionism）的方法，把机体整体还原到器官，再逐步还原到细胞和分子。用这种还原论方法进行的研究，无疑获得了大量的知识，使人们对生命现象的认识不断地深入。但是，现在愈来愈多的人认识到，仅仅有细胞和器官水平上的研究，不可能对整体中各器官、系统之间的联系、协调得到完整的认识，因此现在要十分重视整合（integration），也就是把在不同水平上的研究联系、结合起来，进行整合，以求得到对人体生命现象和各种功能活动更加全面、整体的认识。
不同水平上的研究，是从不同的出发点，用不同的研究工具和思维方法，回答不同的问题。因此，不能笼统地说哪一个水平上的研究（或者说用哪一种方法或技术进行的研究）最准确或最重要。近年来，生理学和医学界愈来愈强调不同水平研究之间的交叉、结合和转化，即研究如何把分子、细胞水平的研究成果更快地用于解决医学和促进人类健康方面的问题，同时把在医学和人类健康方面发现的问题从器官、细胞、分子等各个水平上进行深入的基础研究。现在常把这样的研究称为转化性研究（translationalresearch）。生理学这门学科的重要任务之→，就是在分子生物学、细胞生物学等基础学科和临床医学、健康科学之间建造一座大桥，把目前属于不同学科和不同研究水平上的知识和技术联系起来，进行整合，从而对人体的各种功能得到完整的和整体的认识，更好地解决医学和人类健康中的问题。人们把承担这一任务和实施相应研究工作的学术领域称为整合生理学（integrativephysiology）。在今后一个时期内，生理学研究不仅应该继续向细胞和分子水平纵深发展，而且更应该注意加强整合生理学的研究。
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