生理学

生理学的主要从整体水平、器官水平 、细胞水平三个不同水平进行研究。生理学的概念：研究生物功能活动的生物学学科，包括器官和系统水平、细胞和分子水平、整体水平层次的生理活动研究，以及实验生理学、分子生理学和系统生理学等。

整体水平极易完整的机体为研究对象，研究机体与环境的适应；机体内部各系统、器官之间的协调。器官水平以机体内个器官和系统为研究对象，研究各器官、系统的作用，活动的特殊性，活动的机理，影响因素，活动所需条件；细胞分子水平以单个细胞和细胞内物质分子为研究对象，揭示普遍规律，深层次展现原理。

生理学是研究生命活动规律的科学。是生物学的一个分支，是以生物机体的生命活动现象和机体各个组成部分的功能为研究对象的一门科学。人体生理学的任务是研究正常状态下人体及其各组成部分的功能及其发生机制，以及内外环境变化对机体功能的影响。

从结局来看，65岁的克劳德·纳德无疑是相当成功的。他拥有法国科学家从未有过的荣耀。他去世后，法国下议院投票决定为他举行国葬，这是法国历史上第一次为科学家举行国葬。

小说家福楼拜曾描述道:“这个虔诚而壮观的葬礼比教皇去世时举行的仪式更令人难忘。”

然而，在这种令人悲伤的荣耀背后，隐藏着一位科学家，他提倡通过活体解剖和其他实验方法来理解生命现象，并且已经经历了漫长的一生。

伯纳德是一个贫穷家庭的药剂师学徒，最初梦想成为一名剧作家。因此，店主解雇了这个工作做得不好的年轻人。伯纳德随后拿出剧本，找到了巴黎著名的评论家奥萨马·本·拉登。

“如果只是为了吃饭，你应该学另一门手艺。”批评家们指责年轻人。这粉碎了伯纳德的作家梦。

1834年，21岁的伯纳德进入了巴黎的一所医学院。显然，这个新来的人不是一个好学生，他在参加考试的29人中仅排在第26位。然而，他最终获得了实习资格，并在实习期间转专业为解剖学和生理学。或许得益于早年的写作训练，伯纳德的论文清晰、流畅、优雅。

这立即引起了医学界的注意，并很快使他成为法国科学院院长、生理学家马让迪的实验助手。他的主要任务是做活体解剖实验。从那以后，伯纳德迈出了成为实验生理学创始人的第一步，也招致了一生的批评。

1832年，当伯纳德仍梦想成为一名作家时，法国大学的一些人开始抗议活体解剖，并坚决反对开设解剖学课程。法国著名博物学家乔治·居维叶男爵曾嘲笑说:“活体解剖的结论只是一大堆错误。”

然而，伯纳德却无动于衷，坚持认为只有通过实验才能建立生命科学，例如，“只有在牺牲了某些生命之后，生命才能从死亡中拯救出来”。

然而，从那以后，伯纳德回家了，再也不能平静地生活了。妻子非常虔诚，不仅强烈反对丈夫的活体解剖，还成为反对活体解剖的社会成员。在他们结婚后的25年里，他们的争吵从未停止过。

伯纳德躲在地下实验室，被邀请到当地警察局长的办公室。伯纳德在研究胃液的消化过程中，将一根插管插入狗的胃里，但是狗在半夜带着插管逃跑了，并被带到了警察局。幸运的是，在询问之后，导演同意了伯纳德的解释，并和他成了朋友。

但是麻烦并没有就此停止。不久之后，不仅动物而且儿童都被秘密地装在袋子里送到伯纳德的实验室的谣言开始流传。

尽管伯纳德坚信自己正站在一个崭新的医学领域的门口，他还是不得不关上实验室的门。1851年，他甚至考虑放弃这门学科，成为一名医生。然而，“生命科学就像一个华丽的大厅，只有穿过一个又长又可怕的黑暗厨房才能到达。”

伯纳德终于活了下来。四年后，他接替了马让迪教授，并有了更多的发现。这些包括肝脏的糖原合成功能、血管舒缩神经、胰液在消化中的作用、箭毒、一氧化碳和其他有毒物质的作用特性等。他成为第一个完成心脏导管实验的人，也是第一个在离开身体组织后让器官存活下来的人。

这些成就不仅没有缓和他们夫妻之间的争吵，反而使争吵更加激烈。没完没了的争吵、焦虑和在潮湿寒冷的地下室里的长期实验严重损害了伯纳德的身体。1860年3月，47岁的伯纳德离开他的妻子和女儿，回到他的家乡村庄养病。

在农村的两年半时间里，他完成了《实验医学研究导论》，这被后人视为生理学史上的一个里程碑。在书中，他警告读者要始终保持怀疑，“避免固定的想法，始终保持思想自由。”

这本书被后人视为里程碑，使伯纳德成为当时的目标。令伯纳德心碎的是，他的女儿也开始在反对活体解剖的各种活动上花费大量的时间和金钱。伯纳德夫妇的婚姻现在不可逆转。

1870年，这场噩梦般的婚姻结束了。同样在今年，一些国家颁布了法律，规定活体解剖在某些情况下可被视为犯罪。

幸运的是，法国官员不同意这些法律。法国科学院在三个不同的场合授予伯纳德生理学奖。当他于1878年去世时，议会为他举行了国葬。

但是这个“头发花白，头偏向一边”的生病老人在他的妻子和女儿的眼里总是一个公敌。他们不能接受他的实验方法。

甚至在伯纳德去世之前，他的女儿就拒绝进入他的房间，只是在外面踱步。这位老人被称赞为“其名字与生理学上几乎所有的重大发现都有关联”，最后他绝望地独自一人。

在人们的印象中，宇航员通常身体强壮，但你肯定会发现，当宇航员从太空返回地面时，他们总是需要所有人的帮助才能走出驾驶舱，而且他们总是坐在下面接受媒体采访。这是为什么？

原来，在太空环境中，人体的骨密度会因失重而下降，而仅仅几天的飞行就能使宇航员容易患骨质疏松症。据研究估计，宇航员在太空中髋骨的骨丢失率约为每月1.7%，而腿和脊柱的骨丢失率高达每月2.7%。不难想象，如果宇航员穿着重达几十公斤的宇航服站立或行走，他们很可能会导致骨折，甚至危及生命。

宇航员离开机舱后必须坐着，如果他们自由行动，他们可能会骨折(照片来源:网易)

与上述骨随着应力状态的变化而生长、吸收和重建的现象相似，这也是生物力学中著名的沃尔夫定律，它是由德国外科医生朱利叶斯·沃尔夫在19世纪首次发现的。

1.跨学科相遇

事实上，在沃尔夫之前，也有两个德国人试图揭示人类骨骼上的压力。一个是生理学家戈尔格·迈耶，另一个是机械师卡尔曼。

两朵花盛开，一朵一朵。说到这里，卡尔曼出生于1821年。大学毕业后，他参加了许多重大建设项目。后来，他还访问了英国和美国，积累了大量的铁路建筑材料，极大地促进了德国结构理论和桥梁工程的发展。34岁时，他成为苏黎世联邦理工学院土壤与木材系的第一任系主任。卡尔曼被认为是工程制图的先驱。他坚信“绘图是工程师的语言”，并大力提倡几何图形的思维方式。他写了一本名为《图形静力学》的书，系统地总结了当时结构静力学分析中的各种几何图形方法。图解法影响了许多工程师。这是牛顿第三定律的图示，包括力的大小和方向。后来，埃菲尔铁塔结构设计采用了这种方法。

卡尔曼和他的书《图形静力学》的封面(照片来源:以太舞台)

此外，迈尔比卡尔曼大6岁，是苏黎世大学的解剖学教授。梅耶尔试图从解剖学和结构力学的角度来研究由捏鞋引起的足部变形，如拇趾外翻，他还以此为基础写了一本有趣的小书，名为《为什么鞋子会捏脚》。然而，“每一排都像一座山”。毕竟，迈尔是生理学家和解剖学家。他对力学的理解和应用还不成熟，所以他希望找到一个力学来指导他。直到1866年，转折点发生了。

迈尔(照片来源:维基媒体)

今年，卡尔曼和迈尔共同参加了苏黎世自然科学协会组织的活动。在一片哗然中，迈尔得知卡尔曼是力学教授时非常激动，他立即开始和他交谈。卡尔曼也遭受了鞋子挤压的痛苦，他欣然决定帮助迈尔研究人体结构的压力行为。卡尔曼建议梅耶尔在分析人体大脚趾和足跟形成的足弓的小梁结构时不妨使用几何图解法。在卡尔曼的帮助下，迈尔将小梁骨结构简化为类似起重机的实体力模型。通过解剖学和图形计算，他发现人体骨骼的介观受力组织呈现海绵状结构。不同的骨骼或同一骨骼的不同部分通常在结构上不同，并且骨骼横截面、肌肉和韧带的分布都会影响骨小梁系统的分布。

迈尔的“海绵结构”中的示意图使用了图解静力学方法(图片来源:斯普林格)

沃尔夫的攻击

迈尔在一篇题为“海绵状结构”的论文中阐述了他的发现。然而，许多人对迈尔的研究感到困惑，因为当时的生理学家普遍缺乏机械知识。然而，这不包括年轻的沃尔夫。

沃尔夫30岁，是普鲁士军队的外科医生。在普鲁士与丹麦和奥地利的战争中，沃尔夫救治了大量身体残疾的士兵。读完迈尔的论文后，他忍不住大喊:“这真是生理学上最不寻常的发现！”战后，沃尔夫计划沿着迈尔的方向继续他的研究，所以他去苏黎世拜访迈尔。迈尔非常感谢这位勤奋的继任者，不仅把论文交给了沃尔夫，还毫无保留地分享了他的研究想法、方法和数据，并把他介绍给了卡尔曼。

沃尔夫(图像来源:研究之门)

回到普鲁士后，沃尔夫马不停蹄地开始了实验。因为人的股骨承受的力相对简单，他首先选择了股骨作为研究对象。现在，如果我们想了解骨骼的内部结构，我们可以借助先进的x光和细胞生物学技术很容易地解决它，但在沃尔夫的生活中，它并不那么简单。为此，他专门制作了一种切割骨片的工具。通过观察大量的骨切片，他最终描绘了骨小梁在多个方向上的分布。沃尔夫也完全接受卡尔曼的图解法。他发现人和动物的骨密度与应力密切相关，而骨骼形状和内部结构的变化都是由外力引起的。例如，当应力较大时，骨会变得较厚，当应力较小时，骨会变得较薄，当骨脱位时，骨痂会在凹陷处形成，骨吸收会在凸起处发生。

沃尔夫借鉴了迈尔和卡尔曼的方法，对骨骼力量进行了更详细的分析(图片来源:斯普林格)

沃尔夫的结论就是我们今天所说的沃尔夫定律。虽然它不如数学和物理定律精确，但它是人类将力学与生命现象联系起来的一种尝试，并由此衍生出一门新的学科——生物力学。

如今，沃尔夫定律不仅适用于宇航员的康复，也适用于许多医学领域。例如，人们过去认为骨折病人应该保持安静，但根据沃尔夫定律，只有当人的骨骼受到压力时，它们才能长得更快，所以现在普遍主张骨折病人也需要适当的活动。在人们越来越关注公共卫生的时候，沃尔夫定律肯定会有更广阔的应用空间。

沃尔夫定律示意图(图片来源:黄金之声，作者中文)

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参考:

[1]人民网。宇航员在失重环境下骨质流失的速度有多快[[地球物理研究院]。(200031) [2020-012]。

沈先云，唐成阁。[2]载人航天飞行引起骨质疏松及其防护的研究[[]。中国航天，2005(2)，335。

吴。沃尔夫定律，结构工程师和骨科医生的诞生，[。力学与实践，2014，36(6): 798-801。

[4]斯克德罗斯J . G，布兰德R . A .传记素描:格奥尔格赫尔曼冯迈耶(1811892) [J]。临床骨科及相关研究，2011，469: 3073076。

《[》5]布兰德·R·A·传记速写:朱利叶斯·沃尔夫，1831902年，[·J]。临床骨科及相关研究，2010，468: 1041049。

1895年11月27日，瑞典化学家阿尔弗雷德·诺贝尔签署了他的遗嘱，用他的大部分财产来奖励和表彰在物理、化学、生理或医学、文学与和平领域做出杰出贡献的人。这就是众所周知的诺贝尔奖。1968年，瑞典银行(瑞典中央银行)设立了瑞典银行经济学奖，以纪念阿尔弗雷德·诺贝尔，后来的诺贝尔经济学奖。

2019年诺贝尔生理学或医学奖将于10月7日“发布”。所谓的月亮以一种弯曲的方式照耀着九州，使几个人快乐，几个人悲伤。

在诺贝尔生理学或医学奖的100年历史中，有些人在死后3天被授予荣誉，而另一些人则和他们一起跑了32年，最后一无所获。在最近的一份报告中，诺贝尔奖得主官方网站与我们分享了1901年至2018年诺贝尔生理学或医学奖的相关事实和轶事。

奖牌的含义

每位诺贝尔奖获得者将获得三样东西:诺贝尔奖证书、诺贝尔奖奖章和奖金证书。每一份诺贝尔奖证书都是由瑞典和挪威最杰出的艺术家和书法家创作的独特艺术品。奖牌背面的图案是古希腊神话中的健康女神正在从岩石上采集泉水来解渴。奖牌上刻有一个拉丁词，大致翻译为:新发现让生活更美好。

109个奖项

自1901年以来，诺贝尔生理医学奖已经颁发了109次。其中，1915年、1916年、1917年、1918年、1921年、1925年、1940年、1941年和1942年没有发行。

为什么？诺贝尔基金会的章程规定:“如果提名的成就不符合诺贝尔奖的标准，奖金将保留到下一年。”如果明年仍然没有合格的获奖者，奖金将存入基金会的储备基金。“此外，在第一次世界大战和第二次世界大战期间，诺贝尔奖的数量也减少了。

216名获奖者

从1901年到2018年，216人获得了诺贝尔生理医学奖。其中，一、二、三次分别获得39次、33次和37次。

为什么会这样？诺贝尔基金会的章程规定:“如果两项研究被认为是值得奖励的，那么这两项研究将平分奖金。如果其中一项研究由两三个人共同完成，奖金将一起授予他们。在任何情况下，获胜者不得超过三人。”

最年轻的诺贝尔生理学或医学奖获得者是加拿大生理学家和外科医生弗雷德里克·万津。他和c h best一起从动物胰腺中提取胰岛素用于临床，为糖尿病的临床治疗做出了巨大贡献。因此，他被授予1923年诺贝尔生理医学奖。所谓的“年志不高”。

迄今为止，最年长的诺贝尔生理学或医学奖获得者是美国生物学家佩顿·劳斯。他因发现病毒在某些癌症中的作用而获得1966年诺贝尔生理医学奖。可以说，这匹老马确实骑得很高，目标是几千英里！

12名妇女

在216位诺贝尔生理学或医学奖获得者中，有12位是女性。其中，美国细胞遗传学家芭芭拉·麦克林托克是唯一一位独自享受该奖项的获奖者。她因发现玉米中的“跳跃基因”而获奖。她在1983年赢得这个奖项时已经81岁了。最新获得该奖项的女科学家来自中国的涂有友。

900万瑞典克朗

2001年至2011年的个人奖金为1000万SEK；从2012年到2016年，由于基金收入下降，奖金减少到800万SEK。2017年，该基金的财务状况有所改善，奖金改为900万SEK元。今年每个奖项的奖金仍然是900万SEK。

三天过去了，赢得了荣誉。

目前，还没有人多次获得诺贝尔生理医学奖。然而，由于巧合，有些人在死后获得了这个奖项。

自1974年以来，诺贝尔基金会的章程规定，诺贝尔奖不能授予已经去世的科学家，并且宣布奖项后获奖者的死亡不包括在内。1974年之前，诺贝尔奖曾两次授予去世的科学家:1961年诺贝尔和平奖得主达格·哈马舍尔德和1931年诺贝尔奖得主埃里克·阿克塞尔·卡尔菲尔德。

但是历史总是充满意外和巧合。2011年，诺贝尔生理学或医学奖宣布后，人们发现获奖者之一拉尔夫·斯坦曼(因其对树突细胞研究的贡献而获奖)已于3天前去世。在审查了相关规定后，诺贝尔基金会董事会认为，施泰纳曼应该继续保留诺贝尔奖获得者的头衔，因为他在宣布获奖时并不知道自己已经去世。

尽管如此，“大牛”斯坦曼最终还是不知道自己获得了无数同事梦寐以求的诺贝尔奖。当然，他不能去斯德哥尔摩演讲，不能参加盛大的仪式，也不能享受他生命中的辉煌时刻。这的确令人遗憾。

在32年的运行结束时，它是空的。

这个世界上有幸运的人，当然也有“被遗弃的孩子”，他们错过了诺贝尔奖，终生遗憾。

奥地利神经学家和精神分析学创始人西格蒙德·弗洛伊德已经32次获得诺贝尔生理学或医学奖提名，但从未获奖。1929年，诺贝尔医学委员会聘请的一名专家认为弗洛伊德的研究没有科学价值，因此没有必要进一步调查。

此外，弗洛伊德还在1915年被诺贝尔文学奖得主罗曼·罗兰提名为1936年诺贝尔文学奖候选人。当然，他最终没有获奖。

遗传科学领域的赢家最多。

诺贝尔生理学或医学奖授予基因科学领域的48名科学家。

父子兵、丈夫和女人、兄弟姐妹一起歌唱

所谓的“虎父无子”，诺贝尔生理学或医学奖获得者中有许多人来自同一个家庭。包括父子、夫妇和龙兄虎弟等。

其中，丈夫和妻子分别是:美国科学家格蒂·特蕾莎·科里、丈夫卡尔·科里和阿根廷医生贝尔纳多·胡赛因发现糖代谢中的酶反应而获得诺贝尔生理医学奖。葛蒂·科里是第一位获得诺贝尔生理医学奖的美国女性。

此外，挪威科学家麦·布里特·莫泽和她的丈夫爱德华·莫瑟以及英国科学家约翰·欧基夫因发现大脑中的定位系统而获得2014年诺贝尔生理学或医学奖。

父子俩！瑞典科学家汉斯·冯·奥伊勒·切尔平获得了1929年诺贝尔化学奖，而他的儿子生理学家和药理学家乌尔夫·冯·奥伊勒获得了1970年诺贝尔生理医学奖。此外，美国科学家亚瑟·科恩伯格于1959年获得诺贝尔生理医学奖，他的儿子罗杰·科恩伯格于2006年获得诺贝尔化学奖。

荷兰科学家扬·丁伯根获得了1969年诺贝尔经济学奖，而他的兄弟尼古拉斯·丁伯根获得了1973年诺贝尔生理学或医学奖。

复发性腹痛指至少3个月内有3次以上腹痛发作。根据病因的不同，复发性腹痛(RAP)可分为3种类型，即精神性，器质性和功能性。下面就跟我们一起来了解下儿童的复发性腹痛的病因学和病理生理学有哪些？

病因学和病理生理学

精神性RAP似乎与紧张，忧虑或抑郁有关。它的病理生理还不清楚。造成精神紧张的因素是相对的，对RAP敏感的患者似乎很容易紧张，可能是由于家里的事情(如最近生病，经济问题，分离和丢失)或学校的事情(如担心自己的表现，与教师和同学间的相互关系)。RAP本身又因新的问题(如经常的缺席，被同学孤立)或与以前存在的问题相混合(如同胞间的对立)更加引起紧张。

器质性RAP是由于器官功能失调，最常见的是肠道炎症，慢性阑尾炎，消化性溃疡，幽门螺杆菌感染，寄生虫(尤其是在流行区)，泌尿道疾病和镰状细胞病。对青春期女孩应考虑盆腔炎和卵巢囊肿。其他常见的原因列于表268-1。

功能性RAP是体质和环境诸因素相互作用的结果而导致的无疾病器官发生异常或功能改变。有些人发生腹痛而另一些人不发生的原因还不知道。也许是忧虑改变了植物神经和胃肠道功能，引起易感患者的疼痛。