Fysiologi er læren om hvordan levende organismer fungerer, for eksempel hvordan organer og celler hos dyr eller mennesker fungerer.

Innenfor feltet er det derfor mange forsøk som inkluderer både dyr og mennesker.

Hvordan velger man sitt prosjekt fra mylderet av fysiologiske problemstillinger?

Forskning.no har tatt en prat med tre fysiologer om hva som pirret deres nysgjerrighet.

Nevrofysiologen

- Jeg forsker på insekters luktesans og smakssans, og hvordan insekter lærer lukter, sier Hanna Mustaparta.

Hun er nevrofysiolog ved NTNU.

I Mustapartas laboratorium ved NTNU studerer hun og studentene insekthjernen, eller nærmere bestemt hjernen til nattsvermere.

De ser altså på hvordan nervecellene i nattsvermerhjernen behandler informasjon om lukt og smak, hvordan cellene er koplet sammen i nettverk, og hvordan insektene lærer lukter.

Å studere fysiologi var et lett valg, synes Mustaparta.

- Fysiologi handler om det som skjer i kroppen vår. Alle har en kropp, så hva som egentlig foregår i kroppen vår er noe vi interesserer oss for alle sammen.

Hun forteller at interessen for insekters luktesans dukket opp i løpet av studiet, da hun skjønte det var lite tilgjengelig kunnskap om vår egen luktesans.

Til insekter via Tyskland

- Da jeg tok hovedfag i fysiologi lærte vi mye om syn og hørsel, men om luktesansen var det nesten ingenting. Her var det lite kunnskap, forteller hun.

- Derfor ble jeg nysgjerrig på hva som skjer i sansecellene og oppi hjernen som gjør at vi kan oppleve og skille mellom så mange dufter.

Da hun etterhvert fikk høre om forskere i Tyskland som hadde målt signaler fra lukteceller hos insekter var hun ikke i tvil om hva hun skulle gjøre. Hun satte bokstavelig talt nesa mot Tyskland.

- Den første opplevelsen av å se hvordan en luktecelle fyrte av nerveimpulser når den ble stimulert med en relevant duftsubstans, var fantastisk, mimrer Mustaparta.

Små hjerner gir store utfordringer

Mustaparta forteller at nervecellene i prinsippet fungerer likt hos insekter og pattedyr.

- Insektene har en liten hjerne, men i den evolusjonære utviklingen har insekter og pattedyr utviklet luktesystem med mange likhetstrekk.

- Derfor er det interessant å bruke insekter som modeller, spesielt siden de har en velutviklet luktesans, sier forskeren.

Hun forteller at insektene også har også et enklere nervesystem å utforske, slik at forskerne kan følge nervebanen fra sansecellene til motornevronene, de som styrer atferden.

Det er imidlerid også utfordringer med å fikle inne i en hodet på en nattsvermer.

- Insektene er ganske små, med små nerveceller. Dette gir oss en ekstra utfordring med å plassere en elektrode stabilt inn i en hjernecelle og holde den på plass mens vi utfører forsøket.

- Det krever tålmodighet, forteller forskeren.

Insekter lærer av belønning

Når forskning.no ber Mustaparta trekke frem noe spesielt fra sitt felt, forteller hun at insekter ikke er så enkle og ensporede som mange kanskje tror.

- Insekter kan både lære og endre adferd. Hvis insektene vi jobber med for eksempel får en lukt etterfulgt av en sukkerløsning lærer de å assosiere den lukten med sukkerløsningen som belønning.

Hun forteller at insektene som har lært dette strekker ut sugemunnen neste gang de utsettes for samme duft.

- Insekthjernen er altså ikke bare et medfødt nervenettverk som ikke lar seg påvirke, sier fysiologen.

Idrettsfysiologen

- Jeg forsker på treningsfysiologi, mer bestemt energiomsetning, utholdenhetstrening, kraftutvikling og styrketrening, sier Jan Helgerud.

Han er professor og idrettsfysiolog ved Det medisinske fakultet, NTNU.

- Jeg har forsøkspersoner som er alt fra pasienter til toppidrettsutøvere, avhengig av hva vi prøver å finne ut, forteller han.

Helgerud har vært interessert i idrett og trening hele livet.

- Jeg trente og konkurrerte blant annet i langrenn fra jeg var rundt åtte år og opp til tyveårene.

I tillegg var han opptatt av natur, og da han skulle studere falt valget på kjemi og biokjemi.

Etter dette gikk veien til biologi før Helgerud tok master i komparativ fysiologi.

Kombinerer jobb og hobby

- Det beste med å jobbe med akkurat dette er at det er både jobb og hobby, synes idrettsfysiologen.

- Og arbeidshverdagen er variert. En dag er vi på sykehuset og forbedrer behandlingen til pasienter, og en annen dag er vi i Real Madrid og jobber med fotballspillere der.

Helgerud forteller at han har jobbet mye med hjerte- og lungepasienter.

- Jeg synes det er spennende å se at kunnskap fra toppidrett, som du tenker er for å springe fortere eller hoppe høyere, kan bidra til behandling av for eksempel hjerte- og lungepasienter, sier han.

Lite fritid

Den økonomiske delen av jobben synes han derimot ikke noe særlig om.

- Lønnen er dårlig, ekstremt dårlig. Nå er jeg professor, det er ganske mange skoleår etter videregående, men lønnen står ikke i forhold til det, mener Helgerud.

I tillegg trekker han frem lite fritid som en mulig negativ side med jobben.

- Du har på en måte aldri fri som forsker. Det er tanker og kunnskap du jobber med. Det er ikke ofte du går hjem og ikke tenker på jobb.

Han er imidlertid ikke helt bestemt på at det er så ille å ta med jobben hjem.

- Jobben er jo også hobby, så det er kanskje ikke så negativt.

Idrettsfysiologen forteller videre at folk ofte har feil oppfattelse av pasienter og trening.

Tren hardt

- Mange tror at du ikke bør trene for hardt når du er pasient fordi du kan skade deg, mens det egentlig er det motsatte som er tilfelle.

- Du kan belaste pasienter mye, og vi ser at det gir dem bedre utbytte enn å bare jobbe med lette vekter og ikke belaste noe særlig, sier Helgerud.

Han har også et enkelt treningstips som alle kan bruke. Det er et konsept som kalles fire ganger fire-trening, eller 4x4.

Dette lanserte han sammen med forskerkollegaer i 2001, og Helgerud sier det har blitt plukket opp av mange treningssentere de siste årene.

4x4 går på både utholdenhet og styrke. Du skal for eksempel gå, sykle eller løpe i fire bolker, mens i styrketreningen betyr det at man skal løfte fire løft fire ganger.

- Og det skal være så tungt at du ikke orker det femte, sier idrettsfysiologen.

Helgerud mener altså at trening skal svi litt, men ideen med 4x4 er at det skal være enkelt å få det til å svi.

Systemfysiologen

- Jeg forsker på hvordan man kan redusere hjerneskader hos nyfødte som har fått oksygenmangel i forbindelse med fødselen, sier Marianne Thoresen.

Hun er professor i systemfysiologi ved Fysiologisk institutt, Universitetet i Oslo.

Interessen for akkurat dette feltet dukket opp mens hun jobbet som fysioterapeut.

- Jeg arbeidet med mange barn som hadde cerebral parese på grunn av oksygenmangel ved fødsel, og ble interessert i å finne ut om det går an å forhindre dette.

Thoresen startet derfor på fysiologistudier og tok siden studier i klinisk medisin.

- Den gangen som nå var det vanskelig å få jobb innen fysiologi, så jeg tok et ekstra studium i nyfødtmedisin, forteller hun.

Etter studiene fikk hun jobb som kliniker i England. Der startet hun også sitt eget forskningslaboratorium, som hun nå har drevet i 15 år.

Nedkjøling og gass

I disse dager forsker Thoresen på en behandlingsmetode som kombinerer nedkjøling og en gass som heter xenon.

- Når spedbarna har hatt oksygenmangelskade dør cellene i hjernen langsomt, og den prosessen blir hindret av xenonmolekylet, forklarer hun.

- Når de nyfødte puster inn xenon får de det rett opp i hjernen med en gang, og får mindre celledød.

Hun sier at for å jobbe med det hun gjør må man være veldig motivert og veldig tålmodig.

- Jeg brukte femten år på kjøleforsøkene, og nå er jeg oppe i åtte år med forsøk med xenon.

- Mindre effektiv i Norge

Det verste med forskningen synes hun er alt det administrative arbeidet man må gjøre.

Og hun mener dette er en ekstra stor del av jobben som forsker i Norge.

- Effektiviteten min som forsker her i Norge er nok halvparten av det den er i England, hvor jeg har en forskningsadministrator på fulltid.

- Det blir som en assistent som hjelper til med søknader, brev, telefoner og alt det som jeg må gjøre selv her, sier Thoresen.

Kalde hender er normalt

Når professoren skal trekke frem noe speisielt fra sitt felt vil hun gjerne komme med en advarsel til småbarnsforeldre.

- Man er så redd for at barnet skal være for kaldt og kler på dem, kanskje med lue og varme klær inne. Det er helt feil, sier Thoresen.

- Det er mye farligere for en nyfødt å være for varm enn å være for kald, legger hun til.

Hun forklarer at for eksempel pustereguleringen påvirkes når barna er for varme.

- Tidligere var det mye krybbedød, før rådet ble å ligge på ryggen i stedet for magen, men varme kan også føre til krybbedød.

Det er vanlig at barn for eksempel er kalde på hendene, sier forskeren. Det betyr bare at de regulerer sin egen kroppstemperatur.

- Føles huden kjølig er det riktig, men føles den varm skal du kle av barnet, råder Thoresen.