Fiziologia este un subdomeniu al biologiei care se concentrează pe studiul funcției corpului uman, inclusiv asupra modului în care procesele majore lucrează împreună la nivel celular și molecular. Fiziologia sistemelor implică învățarea despre structurile fizice, organele care alcătuiesc diferite sisteme ale corpului și modul în care este situat fiecare. Deși focalizarea principală a fiziologiei sistemelor este pe funcția corporală, face referiri frecvente la anatomie, deoarece discută funcția structurilor individuale. Elementele corpului întâlnite frecvent în studiul fiziologiei sistemelor includ procese fiziologice, mecanisme de reglare și sistemele lor de feedback, sistemul cardiovascular și neurotransmițătorii.
Procesele fiziologice se referă la mecanismele de reglare prin care organismul este susținut și modul în care acesta se adaptează la schimbările de mediu. Prin intermediul celor cinci simțuri, corpul uman primește în mod constant informații despre împrejurimi sub formă de stimuli externi care lucrează pentru a menține un echilibru numit homeostazie.
Mecanismele de reglementare sunt sisteme de feedback pozitiv sau negativ. De exemplu, dacă temperatura corpului devine prea ridicată sau scade sub normal, această stare declanșează de fapt un răspuns care va contracara schimbarea, aducând-o înapoi în intervalul corect. Acesta este un sistem de feedback negativ, iar majoritatea proceselor de biofeedback se încadrează în această categorie. Cu mecanisme de feedback pozitiv, procesul nu este inversat, ci intensificat, ca în cazul nașterii. Fiecare contracție declanșează o alta, iar puterea și intensitatea cresc cu fiecare și nu se termină până când copilul se naște.
Sistemul cardiovascular face, de asemenea, parte din fiziologia sistemelor, care include debitul cardiac, reglarea tensiunii arteriale și conducerea bătăilor inimii, precum și sistemul nervos. Constând din inimă, sânge și vase de sânge, sistemul circulator este responsabil în principal de transportul nutrienților, inclusiv oxigenul, hormonii și deșeurile. Sistemul nervos este împărțit în central și periferic – în timp ce sistemul nervos central cuprinde creierul și măduva spinării, periferic se referă la toți ceilalți nervi. Neuronii sunt capabili să transmită impulsuri electrice, utile pentru a transporta informații esențiale, cum ar fi stimuli externi și interni, cum ar fi durerea.
Fiziologia sistemelor celulelor nervoase implică modul în care are loc conducerea impulsurilor și modul în care acestea sunt transferate. Neurotransmițătorii sunt substanțe chimice care joacă un rol cheie în transmiterea semnalelor către receptori, iar efectele lor sunt fie excitatorii, fie inhibitorii. Anumiți neurotransmițători sunt responsabili de stimulare, în timp ce alții echilibrează starea de spirit. Drogurile, alcoolul, stresul și dieta afectează funcția neurotransmițătorilor.
Uneori există o perturbare a funcției normale, iar patofiziologia este ramura fiziologiei sistemelor care studiază condițiile bolii și modul în care acestea afectează în mod specific organismul. Patologia are un rol în asta, dar se concentrează asupra a ceea ce se întâmplă fizic ca urmare a bolii, spre deosebire de funcționarea reală.