生理学

生命そのものは、自然科学の方法のみで完全に理解することはできない。しかし、心臓の拍動や呼吸など、生体の現す個々の生命現象は観察し実験することが可能であり、自然科学的な研究の対象になりうる。こうした考え方から、生理学とは、生命現象の仕組みを自然科学の方法を用いて解明する科学であるということができる。より具体的には、一つの生命現象を、それを構成しているいくつかの現象に分析できるとき、またそれらの部分現象を組み合わせて、もとの現象を説明できるとき、その現象の仕組みがわかったというのである。ある現象がこのようにして説明されると、さらにその部分現象の説明が必要となり、研究はしだいに分析的に発展していく。19世紀以来、生命の最小の単位は細胞であるとする考えが一般的になると、細胞の機能を研究することが生命現象を解明するうえで先決とされるようになり、細胞生理学が生まれた。細胞にみられる機能は多くの生物に共通したもっとも一般的な生命現象であるとする考えから、この立場からの研究は一般生理学ともよばれる。細胞の微細構造がわかってくると、細胞をさらに細分化して、種々の細胞内小器官を扱う細胞下生理学や、それらを構成する分子を扱う分子生理学といった分野も現れた。このように分析的研究が微視化の途をたどる一方で、脳の働きに代表されるような高次の生命現象、さらに個体全体を合目的的に総合し、制御している生命の仕組みも、生理学の対象として自然科学的に追究されている。すなわち、生理学は個々の生命現象の仕組みを明らかにするだけでなく、その合目的的意味までをも明らかにすることを目標にしている。
[高橋景一] [真島英信]

生理学はその対象や研究方法によっていろいろに分かれる。対象とする生物によって、動物生理学、人体生理学、昆虫生理学、植物生理学、微生物生理学などがあり、生理機能によって、消化生理学、呼吸生理学、感覚生理学、運動生理学、生殖生理学などがある。電気生理学は、生物が示す電気現象の解明を目的とする生理学の一分野である。なお、人体生理学では、生理機能のなかで栄養、成長、生殖など動植物を通じて認められるものを植物性機能とよび、これに対して動物においてよく発達している運動、感覚、神経による相関の三者を動物性機能とよぶ習慣がある。また、生物体の構造上の準位に応じて、前述の細胞生理学のほかに組織生理学、器官生理学などがあり、組織や器官の種類によって筋肉生理学、神経生理学、心臓生理学、大脳生理学などが区別される。さらに、個体の行動のメカニズムを生理学的方法で研究する行動生理学、生体の機能に対する環境の影響を研究する環境生理学などの分野がある。発生生理学、遺伝生理学（生理学的遺伝学）などは、もともと形態学の領域に属していた発生学、遺伝学に生理学的研究法が導入されて生まれたものである。生理学を医学の基礎学問として考えるときは、人体生理学が中心となるが、病的状態を取り扱うものは病態生理学、臨床生理学である。
生理学はまた、研究の立場、方法論の点で一般生理学と比較生理学とに区別される。一般生理学は前述したように生物に共通した一般的な生命現象を研究することによって、生体の機能の基本的原理を追究しようとするもので、理論的、演繹（えんえき）的研究を特徴とする。これに対し、比較生理学は、多様な生物種間の比較研究を通じて生命現象の仕組みを理解しようとする立場で、経験的、帰納的研究に特色がある。しかし、これらの両者は相補的なものである。たとえば、最近の神経生理学の進歩はイカの神経を用いた一般生理学的研究の成果に負うところが多いが、その結論を人体を含めた他の生物の神経にどこまで拡張して適用できるか、また動物界を通じて神経の機能はどのように進化してきたかというような基本的な問いに対する答えは、比較生理学的研究によってのみ得られるものである。
[高橋景一] [真島英信]

生理学にあたる「フュシオロギア」physiologiaというラテン語は「フュシス」physis（自然、体の意）と「ロゴス」logos（ことば、学問の意）というギリシア語に由来し、古代イオニアの自然学に発するとされるが、これを現在に近い意味で使い始めたのは、静脈内の弁を実験的に発見したイタリアのファブリキウスである。その弟子ハーベーは血液循環の発見者として有名であるが、その研究は、定量的把握をはじめ、実証的な近代生理学の方法を開拓したものとして重要である。18世紀の生理学はA・フォン・ハラーによって体系化された。19世紀に入ると、神経生理学がC・ベル、マジャンディらにより進歩した。19世紀後半から生理学は非常な勢いで発展するようになる。マジャンディの弟子であるC・ベルナールは一般生理学的立場を強く唱えるとともに、自ら実験的方法により多くの画期的業績をあげ、J・P・ミュラーの業績とともに現代につながる実験生理学の道を確立した。デュ・ボア・レイモンの電気生理学、ヘルムホルツの感覚生理学、一般生理学の創始者とよばれるフェルウォルンの刺激生理学、ロイブの走性や単為生殖の研究なども、19世紀後半から20世紀にかけての生理学上の重要な業績である。
[高橋景一] [真島英信]

現在では、生物科学全体がかつてない規模で発達、変貌（へんぼう）を遂げるなかで、生理学も大きく変化しつつある。たとえば、細胞をはじめ、生体の微細な構造が分子のレベルで解明されてきた結果、生命現象を分子レベルで論ずることが可能になり、これまで、生理学と生化学、形態学等の間に存在した境界は薄れ、あるいは消滅した。これに伴って、生物物理学や分子生物学、細胞生物学などが新しく発展し、生理学の基礎に重要なかかわりをもつようになった。また、新しい測定技術の発達や、コンピュータの利用によって、従来厳密な解析が困難であった脳の活動や高等動物の個体レベルでの活動など複雑な生命現象の研究が盛んになった。さらに、人類の活動範囲が広がるにつれて、宇宙生理学のような新しい環境生理学の分野が生まれた。このように、生体の機能の研究は、その方法においても、対象においても多様化するとともに、生命科学のきわめて広い分野に直接に関係をもつようになった。
現在、わが国の生理学関係の主要な学会としては、医学部出身者を中心とする日本生理学会（1922設立）のほか、日本植物生理学会（1959設立）、日本動物生理学会（1979設立）などがあるが、生理学に関連する研究の発表は、このほかの多数の学会においても盛んに行われるようになっている。また、国際的な組織としては国際生理科学連合があり、3年ごとに国際会議を開いている。
なお、生理学的の語は、病理学的に対し正常状態をさして用いられることがある。
また、「植物生理学」については別項目とする。
[高橋景一] [真島英信]