Die Physiologie ist ein Teilgebiet der Biologie, das sich auf das Studium der menschlichen Körperfunktionen konzentriert, einschließlich des Zusammenwirkens wichtiger Prozesse auf zellulärer und molekularer Ebene. Systemphysiologie beinhaltet das Erlernen der physikalischen Strukturen, der Organe, die verschiedene Systeme des Körpers bilden, und deren Lage. Obwohl der Schwerpunkt der Systemphysiologie auf der Körperfunktion liegt, wird häufig auf die Anatomie Bezug genommen, da hier die Funktion der einzelnen Strukturen diskutiert wird. Zu den Elementen des Körpers, die in der Systemphysiologie häufig gefunden werden, gehören physiologische Prozesse, Regulationsmechanismen und deren Rückkopplungssysteme, das Herz-Kreislauf-System und Neurotransmitter.
Physiologische Prozesse beziehen sich auf die Regulationsmechanismen, durch die der Körper erhalten wird und wie er sich an Umweltveränderungen anpasst. Durch die fünf Sinne erhält der menschliche Körper ständig Informationen über die Umgebung in Form von äußeren Reizen, die daran arbeiten, ein Gleichgewicht namens Homöostase aufrechtzuerhalten.
Regulierungsmechanismen sind entweder positive oder negative Rückkopplungssysteme. Wenn beispielsweise die Körpertemperatur zu hoch wird oder unter den Normalwert fällt, löst dieser Zustand tatsächlich eine Reaktion aus, die der Veränderung entgegenwirkt und sie wieder in den richtigen Bereich bringt. Dies ist ein negatives Feedback-System, und die meisten Biofeedback-Prozesse fallen in diese Kategorie. Bei positiven Feedback-Mechanismen wird der Prozess nicht umgekehrt, sondern wie bei der Geburt intensiviert. Jede Kontraktion löst eine andere aus, Kraft und Intensität werden mit jeder gesteigert und enden erst mit der Geburt des Babys.
Das Herz-Kreislauf-System ist auch Teil der Systemphysiologie, zu der das Herzzeitvolumen, die Blutdruckregulation und die Herzschlagleitung sowie das Nervensystem gehören. Das Kreislaufsystem besteht aus Herz, Blut und Blutgefäßen und ist hauptsächlich für den Nährstofftransport verantwortlich, einschließlich Sauerstoff, Hormone und Abfallstoffe. Das Nervensystem wird in das zentrale und das periphere Nervensystem unterteilt – während das zentrale Nervensystem das Gehirn und das Rückenmark umfasst, bezieht sich das periphere auf alle anderen Nerven. Neuronen sind in der Lage, elektrische Impulse zu übertragen, die für die Übertragung wichtiger Informationen wie externe und interne Reize wie Schmerzen nützlich sind.
Die Systemphysiologie von Nervenzellen befasst sich mit der Art und Weise, wie die Reizleitung erfolgt und wie sie übertragen wird. Neurotransmitter sind Chemikalien, die eine Schlüsselrolle bei der Weiterleitung von Signalen an Rezeptoren spielen, und ihre Wirkung ist entweder erregend oder hemmend. Bestimmte Neurotransmitter sind für die Stimulation verantwortlich, während andere die Stimmung ausgleichen. Drogen, Alkohol, Stress und Ernährung beeinträchtigen die Funktion von Neurotransmittern.
Manchmal kommt es zu einer Störung der normalen Funktion, und die Pathophysiologie ist der Zweig der Systemphysiologie, der Krankheitszustände und ihre spezifischen Auswirkungen auf den Körper untersucht. Die Pathologie spielt dabei eine Rolle, aber ihr Fokus liegt auf dem, was als Folge einer Krankheit physisch passiert, im Gegensatz zum tatsächlichen Funktionieren.