Физиология как наука о нормальных функциях и процессах в организме и механизмах их регуляции исходит из представления об основополагающих составляющих организма теплокровных, которыми являются его жидкие среды и возбудимые ткани. Это позволяет рассматривать организм человека с позиций его развития, результатом которого явилось существование нескольких сотен миллиардов клеток, функционально или морфологически объединенных в специфические по назначению ткани, органы и системы, находящиеся во взаимодействии друг с другом и их окружением. Живые организмы обладают высокой устойчивостью против изменений во внешней среде относительно их внутреннего содержимого, поскольку их клетки отделены от него мембранами, что свидетельствует о наличии клеток в организме как основных единиц жизни. В то же время организм взрослого человека на 60-65 % состоит из воды, поэтому соотношение жидких сред организма (особенно внутри- и внеклеточной жидкости) со специфическими функциями его клеток и тканей является базисной основой для жизнедеятельности организма человека во всем ее многообразии.
В разделе I учебника рассматриваются физиологические основы и функциональные особенности жидких сред организма и физико-химические процессы, при участии которых происходит постоянный обмен молекулярными субстанциями между внеклеточной жидкостью и внутриклеточной средой. Направление движения субстанций через клеточную мембрану нормализует состав внутриклеточной жидкости, а также жидкости, окружающей клетку, что является основным условием нормального функционирования многоклеточного организма, и прежде всего человека.
Общее свойство живых клеток - реакция на стимулы из внешней среды. Характерным проявлением активной реакции функционирующих клеток являются их электрические феномены, получившие название потенциалов действия. Этот феномен присущ нервным и мышечным клеткам, которые поэтому относятся к возбудимым тканям. С помощью указанного феномена в нервной ткани осуществляется генерация потенциала и происходит нервный контроль функций и процессов в организме (суть которого изложена в следующем разделе учебника).
Клеткам организма теплокровных присущи и иные способы взаимного контроля биохимических и физиологических процессов, происходящего во всех клеточных компонентах. Этот межклеточный контроль осуществляется с помощью специальных мембранных соединений и мембранных рецепторов, способных воспринимать действие так называемых контролирующих субстанций. Молекулярным уровнем ответа клеток организма при воздействии на них физических, химических или биологических стимулов является регуляция проницаемости клеточной мембраны для различных ионов и регуляция метаболической активности самой клетки, а в целом - регуляция функций тканей, органов и систем. Молекулярный уровень основ физиологии человека дает возможность понимания базисных процессов осуществления нормальных функций в организме человека.