生理學：第一章 緒論

1、1 生生 理理 學學 PhysiologyPhysiology 2 第一章第一章 緒緒 論論 第一節(jié)第一節(jié) 生理學的研究對象和研究方法生理學的研究對象和研究方法 第二節(jié)第二節(jié) 機體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)機體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 第三節(jié)第三節(jié) 機體生理功能的調節(jié)機體生理功能的調節(jié) 第四節(jié)第四節(jié) 體內的控制系統(tǒng)體內的控制系統(tǒng) 3 目的要求（教學大綱）：目的要求（教學大綱）： 1.1.掌握：掌握：機體的內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)機體的內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)等基本概念。等基本概念。 2.2.熟悉：生理學的研究內容及研究方法、機體生熟悉：生理學的研究內容及研究方法、機體生 理功能調節(jié)方式和自動控制系統(tǒng)原理。理功能調節(jié)方式和自動控制系統(tǒng)原理。

2、 3.3.了解：人體生理學的任務。了解：人體生理學的任務。 4 第一節(jié)第一節(jié) 生理學的任務和研究方法生理學的任務和研究方法 一、生理學及其任務一、生理學及其任務 （一）概念（一）概念： 生理學（生理學（physiologyphysiology）：是生物科學的一個）：是生物科學的一個 分支分支, ,是是研究生物體（機體）及其各組成部分研究生物體（機體）及其各組成部分正正 常常功能活動功能活動規(guī)律的一門科學。規(guī)律的一門科學。 生命活動：血液循環(huán)，呼吸、消化、排泄、生命活動：血液循環(huán)，呼吸、消化、排泄、 生殖、肌肉運動等生殖、肌肉運動等。 了解了解 5 生理學（共生理學（共1111章）章） 6 （二

3、）任務（二）任務： 人體生理學人體生理學(human physiology)(human physiology)任務任務: : 研究人體及其各組成部分所表現(xiàn)的研究人體及其各組成部分所表現(xiàn)的正常正常生命生命 現(xiàn)象或生理功能的活動規(guī)律、產生機制、影響因現(xiàn)象或生理功能的活動規(guī)律、產生機制、影響因 素及其調節(jié)等。如心率的變化素及其調節(jié)等。如心率的變化 7 ( (三三) )學習生理學的方法學習生理學的方法:-:-應注意以下幾點應注意以下幾點: : 理解理解 + + 記憶記憶: : 生命之理生命之理 結構結構 + + 功能功能：結構決定功能結構決定功能 聽課聽課 + + 筆記筆記: : 主次分明主次分明

4、8 二、生理學和醫(yī)學的關系二、生理學和醫(yī)學的關系 由于生理學的重要性由于生理學的重要性“諾貝爾生理學或醫(yī)學獎諾貝爾生理學或醫(yī)學獎 ” NobelPrizeforPhysiologyorMedicine 重要的基礎醫(yī)學科學重要的基礎醫(yī)學科學 9 William Harvey（1578-16571578-1657） 心與血的運動心與血的運動1628年年 三、生理學的研究方法三、生理學的研究方法 生理學是一門實驗性科學，其所有知識都來源于生理學是一門實驗性科學，其所有知識都來源于 臨床實踐臨床實踐和和實驗研究實驗研究。 10 人體實驗：自愿、知情、非創(chuàng)傷性人體實驗：自愿、知情、非創(chuàng)傷性 動物實驗動物

5、實驗 急性實驗急性實驗 慢性實驗慢性實驗 在體實驗在體實驗 離體實驗離體實驗 （為主）（為主） 生理學實驗生理學實驗: :在人工創(chuàng)造的一定條件下，對生命在人工創(chuàng)造的一定條件下，對生命 現(xiàn)象進行客觀觀察和分析，以獲取生理學知識現(xiàn)象進行客觀觀察和分析，以獲取生理學知識 的一種研究手段。的一種研究手段。 11 以完整動物或動物材料為研究對象，在人工控以完整動物或動物材料為研究對象，在人工控 制的實驗條件下，在制的實驗條件下，在短時間內短時間內對動物某些生理活動對動物某些生理活動 進行觀察和記錄的實驗。進行觀察和記錄的實驗。 實驗通常是有破壞性的，不可逆，可造成動物死亡。實驗通常是有破壞性的，不可逆，

6、可造成動物死亡。 分為分為在體實驗和離體實驗。在體實驗和離體實驗。 （一）動物實驗（一）動物實驗 1.急性實驗急性實驗(acuteexperiment) 12 在體在體(invivo)實驗實驗 在動物清醒或麻醉條件下，手術暴露某些所需研究在動物清醒或麻醉條件下，手術暴露某些所需研究 部位，觀察和記錄某些生理功能在人為干預條件下部位，觀察和記錄某些生理功能在人為干預條件下 的變化。的變化。 心血管活動的調節(jié)心血管活動的調節(jié) 13 離體離體(invitro)實驗：實驗： 從活著的或剛處死的動物身上取出所需要的器官、從活著的或剛處死的動物身上取出所需要的器官、 組織細胞或細胞中的某些成分，置于一個能

7、保持組織細胞或細胞中的某些成分，置于一個能保持 其正常功能活動的人工環(huán)境中，觀察某些人為的其正常功能活動的人工環(huán)境中，觀察某些人為的 干預因素對其功能活動的影響。干預因素對其功能活動的影響。 14 急性實驗法急性實驗法 (acuteexperiment)。 優(yōu)點：優(yōu)點：實驗條件簡單，容易控制，實驗條件簡單，容易控制， 便于直接觀察和細致分析，便于直接觀察和細致分析， 深入到細胞分子水平，有助于揭示生命現(xiàn)象深入到細胞分子水平，有助于揭示生命現(xiàn)象 中最為本質的東西。中最為本質的東西。 缺點缺點但與正常條件下的完整機能狀態(tài)仍有差別但與正常條件下的完整機能狀態(tài)仍有差別。 15 2.慢性動物實驗慢性動物

8、實驗(chronicexperiment) 以完整、清醒的動物為研究對象，盡可能的保持外界環(huán)以完整、清醒的動物為研究對象，盡可能的保持外界環(huán) 境接近自然，以便能在較長時間內反復多次觀察和記錄某境接近自然，以便能在較長時間內反復多次觀察和記錄某 些生理功能的改變。些生理功能的改變。 如研究動物的胃液分泌，采用假飼的實驗方法如研究動物的胃液分泌，采用假飼的實驗方法 16 慢性實驗法慢性實驗法(chronicexperiment)一般指在一般指在 無菌麻醉條件下，通過手術暴露體內某一器官，無菌麻醉條件下，通過手術暴露體內某一器官， 或破壞、摘除某一部分，然后縫合使動物從或破壞、摘除某一部分，然后縫合

9、使動物從 麻醉和手術中恢復，在清醒狀態(tài)下進行實驗。麻醉和手術中恢復，在清醒狀態(tài)下進行實驗。 優(yōu)點優(yōu)點：是可以在清醒條件下長期觀察某一活動，是可以在清醒條件下長期觀察某一活動， 所獲得的結果更接近正常生理狀態(tài)。所獲得的結果更接近正常生理狀態(tài)。 缺點：缺點：是有時整體條件太復雜、干擾因素較多，是有時整體條件太復雜、干擾因素較多， 實驗條件較難控制。實驗條件較難控制。 17 （二）、人體實驗：受到倫理學限制（二）、人體實驗：受到倫理學限制 目前主要進行人群資料的調查。目前主要進行人群資料的調查。 如：如：血壓、心率、肺通氣量、腎小球濾過率、紅細胞、白血壓、心率、肺通氣量、腎小球濾過率、紅細胞、白 細

10、胞和血小板數(shù)量等。細胞和血小板數(shù)量等。 志愿者：志愿者：特殊環(huán)境下生理活動變化：太空、高溫、特殊環(huán)境下生理活動變化：太空、高溫、 失重等。失重等。 18 四、生理學研究的三個水平四、生理學研究的三個水平 （一）器官和系統(tǒng)水平的研究（一）器官和系統(tǒng)水平的研究 （二）細胞和分子水平的研究（二）細胞和分子水平的研究 （三）整體水平的研究（三）整體水平的研究 19 （一）一）器官和系統(tǒng)水平的研究器官和系統(tǒng)水平的研究 以機體內各器官和系統(tǒng)為研究對象以機體內各器官和系統(tǒng)為研究對象 特點特點1 1. .研究某一器官或系統(tǒng)的功能；研究某一器官或系統(tǒng)的功能； 2 2. .研究該功能活動的規(guī)律、調節(jié)機制研究該功能

11、活動的規(guī)律、調節(jié)機制 及其影響因素及其影響因素 3 3. .常用于生理學實驗，以驗證各器官和系常用于生理學實驗，以驗證各器官和系 統(tǒng)的功能，稱為統(tǒng)的功能，稱為 20 離體蛙灌流離體蛙灌流 在體心血管活動調節(jié)在體心血管活動調節(jié) 21 （二）二）細胞和分子水平的研究細胞和分子水平的研究 以單個細胞及細胞內物質分子為研究對象以單個細胞及細胞內物質分子為研究對象 1 1、各器官、組織由不同的細胞組成，、各器官、組織由不同的細胞組成， 其其 功能活動由細胞的特性所決定；功能活動由細胞的特性所決定； 3 3、常在離體及特定條件下進行。、常在離體及特定條件下進行。 2 2、單細胞的生理特性取決于其亞微結構（

12、細、單細胞的生理特性取決于其亞微結構（細 胞器）胞器）和生物大分子物質和生物大分子物質（核酸、蛋白質）（核酸、蛋白質） 的理化性質的理化性質；轉基因；敲除基因轉基因；敲除基因 4 4、闡明生理活動的基本規(guī)律，有普遍意義、闡明生理活動的基本規(guī)律，有普遍意義 稱為稱為“普通生理學普通生理學”或或“細胞和分子生理學細胞和分子生理學” “ “生理基因組學生理基因組學”或或“ “ 功能基因組學功能基因組學”。 22 細胞培養(yǎng)細胞培養(yǎng) 23 （三）整體水平的研究（三）整體水平的研究 以完整的機體為研究對象以完整的機體為研究對象 1 1、研究整體內各器官、系統(tǒng)之間的相互、研究整體內各器官、系統(tǒng)之間的相互 聯(lián)

13、系、相互影響；聯(lián)系、相互影響； 2 2、研究整體內各種功能互相協(xié)調，以適、研究整體內各種功能互相協(xié)調，以適 應環(huán)境，共同完成正常生命活動；應環(huán)境，共同完成正常生命活動； 3 3、研究機體對環(huán)境變化所做出的各種應答。、研究機體對環(huán)境變化所做出的各種應答。 （運動、氣候）。（運動、氣候）。 24 如：運動、恐懼、如：運動、恐懼、 創(chuàng)傷等條件下對創(chuàng)傷等條件下對血血 壓、心電圖、腦電壓、心電圖、腦電 圖圖的影響的影響 25 血漿血漿( (占占5%5%，最活躍，最活躍) ) 組織間液組織間液( (占占15%)15%) 細胞外液細胞外液(20%)(20%) 細胞內液細胞內液(40%)(40%) 體體 液液

14、 ( (占體重占體重60%)60%) 第二節(jié)第二節(jié) 機體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)機體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 一、機體的內環(huán)境一、機體的內環(huán)境 （一）體液及其組成（一）體液及其組成 體液體液: :人體細胞內外含有大量液體，總稱為體液。人體細胞內外含有大量液體，總稱為體液。 ？尿液？尿液 注注: :膀胱內液體不屬于細胞外液膀胱內液體不屬于細胞外液 26 （二）體液的分隔和相互溝通（二）體液的分隔和相互溝通 細胞膜細胞膜是分隔細胞內液和組織液的屏障，又是兩是分隔細胞內液和組織液的屏障，又是兩 者之間相互溝通的渠道。者之間相互溝通的渠道。 27 （三）內環(huán)境的概念及其提出（三）內環(huán)境的概念及其提出 u 外環(huán)境外環(huán)境:

15、:機體整體直接接觸和生活的環(huán)境。機體整體直接接觸和生活的環(huán)境。 ( (外界、大氣環(huán)境外界、大氣環(huán)境) ) u 內環(huán)境內環(huán)境(internal environment)(internal environment)：生理學中將生理學中將 圍繞在多細胞動物體內細胞周圍的液體，即圍繞在多細胞動物體內細胞周圍的液體，即細細 胞外液胞外液，稱為機體的內環(huán)境。，稱為機體的內環(huán)境。 這一重要概念由法國生理學家這一重要概念由法國生理學家C.BernardC.Bernard于于 18521852年首先提出的。年首先提出的。 重點！ 28 二、內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)二、內環(huán)境的穩(wěn)態(tài) ( (一一) )穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)(homeosta

16、sis)(homeostasis)的概念及其提出的概念及其提出 概念概念: :穩(wěn)態(tài)也稱自穩(wěn)態(tài)，是指內環(huán)境的理化性質穩(wěn)態(tài)也稱自穩(wěn)態(tài)，是指內環(huán)境的理化性質 保持相對恒定的狀態(tài)。保持相對恒定的狀態(tài)。( (溫度、溫度、pHpH、滲透壓、滲透壓) ) 重點！ 穩(wěn)態(tài)的表現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的表現(xiàn): :在一定范圍內變動，又保持相在一定范圍內變動，又保持相 對穩(wěn)定。對穩(wěn)定。 血血K K+ +3.5-5.5mmol/L,3.5-5.5mmol/L,血血CaCa2+ 2+2.25-2.7mmol/L 2.25-2.7mmol/L 體溫：體溫：37371 1 血漿血漿PHPH：7.35-7.457.35-7.45 29 ( (二

17、二) )穩(wěn)態(tài)的維持和生理意義穩(wěn)態(tài)的維持和生理意義 穩(wěn)態(tài)的維持：穩(wěn)態(tài)的維持：全身個系統(tǒng)和器官共同參與和相互協(xié)調。全身個系統(tǒng)和器官共同參與和相互協(xié)調。 呼吸系統(tǒng)：吸入呼吸系統(tǒng)：吸入O2排出排出CO2 消化系統(tǒng)：補充營養(yǎng)物質消化系統(tǒng)：補充營養(yǎng)物質 泌尿：排出代謝產物泌尿：排出代謝產物 循環(huán)系統(tǒng)：物質運輸循環(huán)系統(tǒng)：物質運輸 神經內分泌系統(tǒng)：調節(jié)神經內分泌系統(tǒng)：調節(jié) 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) 失穩(wěn)態(tài)（疾?。┦Х€(wěn)態(tài)（疾?。?破壞破壞 調節(jié)調節(jié) 穩(wěn)態(tài)生理意義：穩(wěn)態(tài)生理意義：保持機體正常生命活動的必要條件保持機體正常生命活動的必要條件 30 穩(wěn)態(tài)概念的擴展穩(wěn)態(tài)概念的擴展 穩(wěn)態(tài)擴展：泛指體內從細胞、分子、器官、穩(wěn)態(tài)擴展：泛指體

18、內從細胞、分子、器官、 系統(tǒng)系統(tǒng).到整體水平的各種生理功能活動，在到整體水平的各種生理功能活動，在 神經體液的調解下保持相對穩(wěn)定。神經體液的調解下保持相對穩(wěn)定。 穩(wěn)態(tài)的維持：穩(wěn)態(tài)的維持：主要依靠體內負反饋的調節(jié)。主要依靠體內負反饋的調節(jié)。 不再局限于內環(huán)境的理化性質不再局限于內環(huán)境的理化性質 31 第三節(jié)第三節(jié)機體生理功能的調節(jié)機體生理功能的調節(jié) 調節(jié)方式調節(jié)方式神經調節(jié)神經調節(jié) 體液調節(jié)體液調節(jié) 自身調節(jié)自身調節(jié) 32 （一）神經調節(jié)（一）神經調節(jié)（nervous regulation)nervous regulation)： 通過神經系統(tǒng)的活動對人體功能進行的調節(jié)。通過神經系統(tǒng)的活動對人體

19、功能進行的調節(jié)。 是人體調節(jié)中是人體調節(jié)中最主要最主要的形式。的形式。 在在CNS的參與下機體對內外環(huán)境變化所的參與下機體對內外環(huán)境變化所 做出的規(guī)律性應答。做出的規(guī)律性應答。 反射反射(reflex)(reflex) 一、生理功能的調節(jié)方式一、生理功能的調節(jié)方式 33 34 n調節(jié)結構基礎：調節(jié)結構基礎：反射弧反射弧 n反射弧組成：反射弧組成： 傳出傳出N纖維纖維 中樞中樞 傳入傳入N纖維纖維 效應器效應器感受器感受器 神經調節(jié)特點：迅速、精確、作用時間短暫神經調節(jié)特點：迅速、精確、作用時間短暫 35 ( (二二) )體液調節(jié)體液調節(jié) 體液調節(jié)：體內體液調節(jié)：體內某些某些特殊的化學物質特殊的

20、化學物質（激素）（激素）經體經體 液途徑影響機體的生理功能的調節(jié)方式。液途徑影響機體的生理功能的調節(jié)方式。 調節(jié)特點：緩慢、廣泛、持久。調節(jié)特點：緩慢、廣泛、持久。 36 常見調節(jié)方式常見調節(jié)方式 37 ( (三三) )自身調節(jié)自身調節(jié) 自身調節(jié)：細胞組織不依賴神經與體液調節(jié)，自身調節(jié)：細胞組織不依賴神經與體液調節(jié)， 自身對環(huán)境產生的適應性反應。自身對環(huán)境產生的適應性反應。 例如：腦例如：腦平均動脈壓在平均動脈壓在60-140mmHg60-140mmHg范圍變化，范圍變化， 腦血管可通過自身調節(jié)的機制保持腦血流量恒腦血管可通過自身調節(jié)的機制保持腦血流量恒 定定60-140mmHg60-140m

21、mHg 腎臟腎臟80-180mmHg80-180mmHg 調節(jié)特點：范圍較小、靈敏度較低。調節(jié)特點：范圍較小、靈敏度較低。 38 腎血流量的自身調節(jié)腎血流量的自身調節(jié)(auto-regulation)(auto-regulation) 定義：定義：在沒有外來神經支配在沒有外來神經支配 的情況下，腎動脈血壓在一的情況下，腎動脈血壓在一 定范圍內定范圍內( (8080-160mmHg)160mmHg)變動變動 時時, ,腎血流保持相對恒定的腎血流保持相對恒定的 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 意義：意義：正常安靜正常安靜條件下，通條件下，通 過自身調節(jié)使過自身調節(jié)使RBF, GFR相相 對穩(wěn)定，泌尿活動正常進行。對

22、穩(wěn)定，泌尿活動正常進行。 腎血流量腎血流量 39 二、體內的控制系統(tǒng)二、體內的控制系統(tǒng) 指指 令令 受控部分受控部分機能活動機能活動控制部分控制部分 (一一) 反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) 反饋控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)，即反饋控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)系統(tǒng)，即受控部分受控部分的活動的活動 會反過來影響會反過來影響控制部分控制部分的活動。的活動。 控制方式控制方式：雙向雙向(包括正反饋、負反饋包括正反饋、負反饋) 40 負負 反反 饋饋 信信 息息（- -） 指指 令令 受控部分受控部分機能活動機能活動控制部分控制部分 1.負反饋負反饋 意義：通過負反饋調節(jié)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)意義：通過負反饋調節(jié)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定

23、狀態(tài)。 正常機體中有大量的負反饋機制，例如血壓、體溫正常機體中有大量的負反饋機制，例如血壓、體溫 41 深深 部部 溫溫 度度 調定點調定點 下丘腦下丘腦 體溫調體溫調 節(jié)中樞節(jié)中樞 產熱裝置產熱裝置 （骨骼肌、（骨骼肌、 內臟等）內臟等） 散熱裝置散熱裝置 （汗腺、皮（汗腺、皮 膚血管等）膚血管等） 體體 溫溫 升升 高高 溫度感受器溫度感受器 氣溫升高氣溫升高 反饋信息反饋信息 體體 溫溫 回回 降降 重調定？重調定？ 42 體內許多負反饋調節(jié)機制中，都設置了一個體內許多負反饋調節(jié)機制中，都設置了一個 調定點調定點(set point)(set point)。負反饋機制對受控部分活。負反饋機制對受控部分活 動的調節(jié)就以這個調定點為參照水平。動的調節(jié)就以這