Physiology at a Glance（一目でわかる生理学）

引用

Ward, J. P. T., & Linden, R. W. A. (Eds.). (2017). Physiology at a Glance (4th ed.). Wiley-Blackwell.

章の要約

第4版は約176ページで、8部・63章からなり、用語集、2つの付録（骨格筋・心筋・平滑筋の性質の比較、正常な生理学的数値の表）、索引が続く。At a Glance シリーズの他の巻と同様、各章は見開き2ページで、番号付きの図のページと、それを参照し他の章を番号で相互参照する本文のページが向かい合う。Wiley によれば、この版で新たに加わったのは3つの章（細胞シグナル伝達、体温調節、高所・航空宇宙生理学）と用語集である。本書にはコンパニオンサイトが付属する。

第1部：序論（第1–14章）

ホメオスタシスとタンパク質の生理学／体液区画と生理的な液体／細胞、膜、細胞小器官／膜輸送とイオンチャネル／生体電気／活動電位の伝導／細胞シグナル伝達／自律神経系／血液／血小板と止血／防御：炎症と免疫／拡散と流れの原理／体温調節／高所・航空宇宙生理学。見本として公開されている第1章は、Claude Bernard の内部環境の考え方から始まり、検出器、比較器、効果器による負のフィードバックを説明する。そして、設定点は実際には狭い範囲であり、高所への順応のように再設定されうることを指摘し、Cheyne–Stokes 呼吸を例にフィードバックの長い遅れがもたらす結果を示し、正のフィードバックと対比したうえで、ホメオスタシスは最終的にタンパク質の折りたたまれた形と機能を守るものだと論じる。

第2部：筋（第15–18章）

骨格筋とその収縮／神経筋接合部と筋全体の収縮／運動単位、動員、加重／心筋と平滑筋。収縮組織を扱う短い部で、3種類の筋を比較する付録がそれを補う。

第3部：心血管系（第19–27章）

心血管系への導入／心臓／心周期／心拍の開始と興奮収縮連関／心拍出量の調節とスターリングの心臓の法則／血管／血圧と血液量の調節／微小循環、濾過、リンパ管／局所の血流調節と特殊循環。

第4部：呼吸器系（第28–33章）

呼吸器系への導入／肺の力学／ガスの運搬と気体の法則／血液による酸素と二酸化炭素の運搬／呼吸の調節／換気血流比の整合と右左シャント。

第5部：腎臓系（第34–39章）

腎臓系への導入／腎臓での濾過／再吸収、分泌と近位尿細管／ヘンレループと遠位ネフロン／血漿浸透圧と体液量の調節／酸塩基状態の調節。

第6部：消化管と代謝（第40–44章）

消化管：概観と口腔／食道と胃／小腸／外分泌膵、肝臓、胆嚢／大腸。

第7部：内分泌学と生殖（第45–56章）

内分泌による制御／代謝燃料の制御／視床下部と下垂体／甲状腺ホルモンと代謝率／成長因子／体と骨格の成長／血漿カルシウムの制御／副腎とストレス／生殖の内分泌制御／性分化と性機能／受精、妊娠、分娩／授乳。

第8部：感覚系と運動系（第57–63章）

感覚系への導入／感覚受容器／特殊感覚：味覚と嗅覚／特殊感覚：視覚／特殊感覚：聴覚と平衡覚／運動制御と小脳／固有感覚と反射。

主要概念

第1部：序論

• 負のフィードバック：検出器、比較器、効果器による制御で、変数を設定点に押し戻す。応答に時間がかかるため、ある程度の振動を伴う。
• 正のフィードバック：活動電位の立ち上がりのような自己増幅的な応答で、それを止める仕組みが必要である。
• タンパク質の構造とホメオスタシス：タンパク質の折りたたまれた形は環境に左右され、ホメオスタシスがその環境を許容範囲内に保つ。
• 膜輸送と生体電気：イオンがどのように膜を通過し、電気信号を生み出すか。

第2–3部：筋と循環

• 運動単位と動員：筋全体の力がどのように段階づけられるか。
• スターリングの心臓の法則：心拍出量が心臓の充満に依存すること。
• 微小循環と濾過：血液と組織の間の交換と、リンパ管の役割。

第4–5部：肺と腎臓

• 換気血流比の整合：肺における空気と血流のバランスと、シャントの影響。
• ネフロンの機能：尿細管に沿った濾過、再吸収、分泌。
• 酸塩基の調節：体液の水素イオン濃度の調節。

第6–8部：消化管、ホルモン、神経系

• 代謝燃料の制御：エネルギー供給のホルモンによる調節。
• 視床下部と下垂体：神経系と内分泌系をつなぐ中枢の連結点。
• 感覚受容器と特殊感覚：感覚の変換と、味覚、嗅覚、視覚、聴覚、平衡覚。
• 固有感覚と反射：運動制御の感覚的な基盤。

批判的分析

長所

• 小さな紙幅で網羅的。 63の章が細胞生理学から生殖や感覚までを扱い、180ページ足らずで一通りの体系的な授業内容を提供する。
• 箇条書きではなく説明。 見本の章は連続した文章で、仕組みを順を追って説明する（なぜフィードバックが振動するのか、なぜ長い遅れが Cheyne–Stokes 呼吸を引き起こすのか、なぜタンパク質の形が重要なのか）。臨床や環境の例は後の章と結びつけられている。
• 図と本文が一体として設計されている。 各見開きは番号付きの図のページと、それを参照する本文を組み合わせているため、図から学び、図を描き直す学習に向いている。
• 役立つ参照資料。 用語集、筋の種類の比較、正常値の表があり、授業中の手早い調べものに便利である。
• 今日的な追加。 第4版は細胞シグナル伝達、体温調節、高所・航空宇宙生理学の章を加えた。一般的な入門書ではしばしば省かれる話題である。

短所

• 1項目につき見開き1つ。 血圧の調節やヘンレループのような大きな主題も2ページずつなので、本書はそれらを展開するよりも要約している。深い理解には、より詳しい教科書が必要である。
• 中枢神経系が手薄。 自律神経系を除けば、神経系は巻末の感覚系と運動系としてしか登場しない。睡眠、記憶、言語のような高次機能には章がなく、学生はこれらについて神経科学の教科書を使うべきである。
• 目次に問題がない。 目次には自己評価のセクションがないため、練習問題はコンパニオンサイトや他の資料から得る必要がある。

コースにおける位置づけ

この生理学のコースで、Physiology at a Glance はコンパクトな体系的概観である。Davies の Human Physiology: A Very Short Introduction は、器官系ではなく身体の仕事を軸に構成された、よりやさしく専門的でない入口で、生理学がまったく初めてならまずこれを読む価値がある。Costanzo Physiology は数式、例題、臨床症例を備えた、学習の主軸とすべき単著の本格的な教科書であり、Ganong's Review of Medical Physiology はある程度の生化学を前提とするより密度の高い総説書、Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology は包括的な系統別の参考書である。

最も効果的なのは並行して使うことである。各器官系を主教科書で学び、本書の対応する部でそれを固める。あるいは、試験前の手早い復習に使う。解剖学のコースにある Crash Course Anatomy and Physiology は身体の部位別に構成されているが、本書は部位別の復習書では示されない器官系ごとの生理学を補ってくれる。

本書の使い方

Wiley は本書を、あらゆる段階の医学、歯学、健康科学、生物医学の学生のための入門書として示しており、復習書としても、基本的な理解を助ける資料としても役立つとしている。始めるには学校の生物と化学で十分である。

実践的な計画：

• 第1部から始める。 ホメオスタシス、体液、膜、輸送、生体電気、伝導、シグナル伝達を扱う第1–7章は、後のすべての部の土台である。血液、止血、防御を扱う第9–11章は、授業でその段階に来たときに読めばよい。
• 器官系は授業の順序に従う。 第3–8部は、授業で教えられる順に読めるほど独立している。各部では導入の章を最初に読む。
• 見開きを能動的に使う。 図とともに本文を読み、その後、本文を隠して各図を声に出して説明するか、記憶から描き直す。
• 巻末資料を使う。 症例に取り組むときは正常値の付録を手元に置き、なじみのない用語には用語集を使う。
• 任意の章： 第13–14章（体温調節、高所・航空宇宙生理学）は第1部の原理を特殊な条件に応用するもので、授業で試験されるのでなければ1周目の後に回してよい。
• 自己テストをする。 本書自体には問題のセクションが載っていないので、コンパニオンサイトや主教科書の問題を使う。