생리학의 어원은 라틴어에서 유래된 것이며 자연의 성질이나 그 기능을 중심으로 과정과 원인을 과학적으로 분석하여 생명현상의 기전을 규명하는 생명과학이다.
생리학이란 신체의 학문(hypsiology) 이다. 해부학적, 생화학적, 조직학적 지식을 종합해 단순한 생명과학이 아니라 인체를 중심으로 한 생명현상의 원리추구와 그 이상상태인 병태를 이해하기 위한 기초의학으로서 중요한 위치를 차지하고 있다.
1. 생명의 특성
모든 생명체는 대사, 성장, 생식, 적응, 운동, 유기적 체제라는 공통된 기본적 특성을 가지고 있습니다.
1) 대사 : 생물은 주위환경으로부터 물질을 얻어 체내에서 분해 및 합성을 통해 생명을 유지한다. 이 과정에 의해 열과 에너지 및 대사산물이 생성는 것을 대사라 한다.
2) 성장 : 대사에 의해 합성된 물질의 일부가 생물체의 구성요소로 쓰여 생물체의 부피와 무게가 커지는 것을 성장이라 한다. 세포 하나하나의 원형질량이 많아지거나 분열에 의해 세포수가 증가할 수 있다. 또, 다세포의 생명체에서 개개의 세포들은 특정한 기능 수행을 위해 특수화 되는데 이것을 분화라 한다.
3) 생식 : 생물은 자기와 유전적으로 동일한 자손을 남기려는 본능이 있다. 종족보존을 위한 개체수의 증가를 의미한다.
4) 적응 : 주위환경의 변동에 대하여 형태 및 기능을 조절한다. 이러한 특성은 생물은 개체의 생존이나 번식에 유리하다. 진화도 적응에 속하며, 시시각각으로 일어나는 환경변화에 대해 반응 하는것도 적응이다.
5) 유기적 체제 : 한개의 개체를 형성하는 구성단위들은 서로 유기적으로 연락하고 있고, 모든 생활과정을 조절할 수 있는 고유능력이 있다. 각 부분은 상호의존과 상호작용의 관계를 가지고 통합하여 전체로서 하나의 유기적 체제의 개체를 이룬다.
2. 인체의 구성 원소
환산방법에 상관없이 산소, 탄소, 수소, 질소 등의 4가지 원소들이 대부분을 이루고 나머지는 미량의 원소들로 존재한다.
주요 원소는 총 원자수에 대한 비로는 수소가 약 62% 정도로 가장많고, 무게비로 환산 시에는 산소가 약 65%로 가장 많은 원소가 된다. 원소 중 유기질의 구성성분은 산소, 탄소, 수소이고 단백질의 구성성분은 질소, 뼈 치아 형성 및 근 수축 혈액응고는 칼슘, 신경전도와 근 수축 과정에 필수적으로 이용되는 구성성분은 칼륨과 나트륨이다.
3. 인체를 구성하는 고분자
유기분자는 탄소원자를 갖고있는 분자를 말한다. 탄소원자의 독특한 특성 때문에 다양한 여러 형태의 분자를 만들고 크기도 커지는데 화학구조 단위가 반복 결합하여 생긴 분자량이 10,000 이상의 거대분자를 고분자라 한다.
모든 세포와 유기체 활동과정에서 중요한 역활을 하는데, 세포생리학에서 중요한 고분자들은 탄수화물, 지질, 단백질, 핵산이다.
인체 구성의 주요 원소(체중비 %)
4. 인체의 구조적 수준
인체에는 세포, 조직, 기관 및 기관계의 구조적 수준이 있다.
1) 세포 : 약 60조~100조 개로 인체구조의 기본단위로 생존에 요구되는 기능을 수행하는 살아있는 세포 단위이다.
2) 조직 : 같은 종류의 세포집단이 모인 것. 세포의 집단이 일정한 형태를 갖추어 일정한 기능을 영위하도록 한다.
상피조직, 지지 또는 결합조직, 근육조직, 신경조직으로 구별된다.
3) 기관 : 세포와 조직이 무질서하게 존재하는것이 아니라 여러 종류의 조직이 일정한 배열로 결합되어 심장, 간 처럼 일정한 모양과 기능을 나타낼 때 기관 또는 장기라 한다.
4) 기관계 : 생리적 목적을 이루기 위해 여러 기관을 한데 모은 것. 각 계통은 어느정도의 독립성을 지니고 작용하지만 완전히 독립적인 것이 아니라 상호협조를 이루고 있다. 그 결화 생체 항상성 상태가 유지된다.
기관계
체내 항상성 유지
항상성의 개념 : 외부의 자극을 받아들여 그에 대해 반응하며, 외부환경이 변해도 체내의 상태를 일정하게 유지하려고 하는 성질. 신경계와 내분비계에 의해 이루어진다.
신경계에 의한 조절은 무의식중에 모든 장기의 기능을 조절한다. 심장, 혈압, 호흡, 소화기계 등이 있다. 짧은 시간에 비교적 활발하게 이루어진다.
내분비계에 의한 조절은 호르몬이 혈액이나 림프액을 통해 이루어지는 조절이다. 성장, 발육, 대사 등 작용이 지속적이고 장기적으로 이루어진다.
이렇게 각 기관이 그 기능을 발휘해 동시에 상호연락하여 서로 조화를 이루는 평형상태를 신체의 항상성 이라 한다.
* 역동적 평형 : 내부환경의 물질이 부족하면 그 물질을 첨가하고, 많으면 제거됨을 의미하는 용어
예로는 체온조절이 있는데 추운 겨울이나 더운 여름에도 정상체온인 37도로 조절한다. 항상성은 건강의 기본이며 항상성의 교란상태는 질병의 원인이 된다.
항상성 유지기전의 특성에는 보상성, 자가조절성, 되먹이기전이 있다.
1) 보상성 : 정상에서 벗어난 상태를 보상함으로서 교정하여 다시 정상상태로 회복시키는 역할을 한다.
2) 자가조절성 : 정상에서 이탈한 것을 교정하기 위해 자동적으로 작용한다.
3) 되먹이기전
3-1) 음성되먹이기전 : 정상에서 벗어난 변화를 다시 정상으로 되돌리는 역할을 말한다.
3-2) 양성되먹이기전 : 정상에서 벗어난 변화를 가속화 시키며 잘못을 계속 반복하게 하여 심한 상해, 질병 또는 죽음을 초래한다. 대부분 모든 생명체는 음성먹이기전에 의해 조절된다.