人體及動物生理學chapter緒論

1、1二、內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)二、內環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 人體與環(huán)境：人體與環(huán)境： 內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)：體液內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)：體液細胞內液、細胞外液（內環(huán)境）細胞內液、細胞外液（內環(huán)境） 穩(wěn)態(tài)（穩(wěn)態(tài)（homeostasis）是細胞進行正常生命活動的必要條件。）是細胞進行正常生命活動的必要條件。 人體與外環(huán)境的協(xié)調統(tǒng)一：外環(huán)境人體與外環(huán)境的協(xié)調統(tǒng)一：外環(huán)境自然環(huán)境、社會環(huán)境自然環(huán)境、社會環(huán)境 2三、生命活動的調節(jié) 1、生命活動的主要調節(jié)方式 神經(jīng)調節(jié)：反射（反射弧）反應速度快、作用時間短、作用部位精確 體液調節(jié)：激素緩慢、持久、廣泛 自身調節(jié)：適應性反應范圍局限、幅度小、對刺激的敏感性低 2、機體穩(wěn)態(tài)的反饋調節(jié)（自動控制系統(tǒng)）

2、3緒緒 論論Chapter 1 Introduction 一、教學目的與要求一、教學目的與要求：1 1掌握：掌握：內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)的概念；體液調節(jié)、內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)的概念；體液調節(jié)、負反饋的概念。負反饋的概念。機體的內環(huán)境以及生理功機體的內環(huán)境以及生理功能 的 調 節(jié) ， 正 、 負 反 饋 的 概 念 。能 的 調 節(jié) ， 正 、 負 反 饋 的 概 念 。 2 2熟悉：熟悉：生理學研究對象、任務。生理生理學研究對象、任務。生理功能的控制系統(tǒng)。功能的控制系統(tǒng)。反射弧五個基本環(huán)節(jié)；反射弧五個基本環(huán)節(jié)；反饋控制系統(tǒng)。反饋控制系統(tǒng)。反射概念、反射弧五個基反射概念、反射弧五個基本環(huán)節(jié)；體液調節(jié)；自身調節(jié)。本

3、環(huán)節(jié)；體液調節(jié)；自身調節(jié)。43 3了解：了解：生理學的研究對象和任務；生理學研究生理學的研究對象和任務；生理學研究的三個水平。機體的內環(huán)境。生理功能的調節(jié)：神的三個水平。機體的內環(huán)境。生理功能的調節(jié)：神經(jīng)調節(jié)；體液調節(jié)；自身調節(jié)。體內的控制系統(tǒng)：經(jīng)調節(jié)；體液調節(jié)；自身調節(jié)。體內的控制系統(tǒng)：非自動控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)。非自動控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)、前饋控制系統(tǒng)。 二、教學重點、難點：二、教學重點、難點：重點：重點：1.機體的內環(huán)境機體的內環(huán)境 2.2.生理功能的調節(jié)生理功能的調節(jié) 3. .反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng)難點：難點：1.1.反饋控制系統(tǒng)反饋控制系統(tǒng) 2.前饋控制系統(tǒng)前饋控

4、制系統(tǒng)5一、生理學的任務一、生理學的任務 1 1、概念與由來、概念與由來：生理學（生理學（physiologyphysiology）是研究生物機體的生命是研究生物機體的生命活動現(xiàn)象、規(guī)律和功能的一門科學?；顒蝇F(xiàn)象、規(guī)律和功能的一門科學。包括細菌生理學、植物生理學、動物生理學、包括細菌生理學、植物生理學、動物生理學、人體生理學等。人體生理學等。 Physiology is the science of studying the functional activities and its mechanisms in biological body. For example: why can hea

5、rt automatically beat?第一節(jié) 生理學的研究對象和任務462、生命活動的基本表現(xiàn)生命活動的基本表現(xiàn) 蛋白質和核酸是一切生命活動的物質基礎。生蛋白質和核酸是一切生命活動的物質基礎。生命活動至少包括以下命活動至少包括以下四種基本活動四種基本活動。 新陳代謝新陳代謝(Metabolism) 生物體對外界環(huán)境變化的生物體對外界環(huán)境變化的反應及興奮性反應及興奮性 反應（反應（response）：環(huán)境發(fā)生變化時，生物體：環(huán)境發(fā)生變化時，生物體內部的代謝及其外表活動發(fā)生的相應改變。內部的代謝及其外表活動發(fā)生的相應改變。興奮性（興奮性（excitability）: :具有對刺激產(chǎn)生生物電具

6、有對刺激產(chǎn)生生物電反應的能力。反應的能力。興奮興奮(excitation)：由相對靜止狀態(tài)轉變?yōu)榛顒佑上鄬o止狀態(tài)轉變?yōu)榛顒訝顟B(tài)，或功能活動由弱變強。狀態(tài)，或功能活動由弱變強。7抑制抑制(inhibition)：由活動狀態(tài)轉變?yōu)橄鄬o止狀由活動狀態(tài)轉變?yōu)橄鄬o止狀態(tài)，或功能活動由強變弱。態(tài)，或功能活動由強變弱。刺激（刺激（stimulus）：）：能引起生物機體發(fā)生反應的各能引起生物機體發(fā)生反應的各種環(huán)境變化。凡能引起某種組織產(chǎn)生興奮的種環(huán)境變化。凡能引起某種組織產(chǎn)生興奮的最弱最弱(最最小小)刺激強度稱閾刺激（刺激強度稱閾刺激（threshold stimulation)。 可興奮組織可興奮組織

7、 (excitable tissues)神經(jīng)、肌肉和腺體等組織神經(jīng)、肌肉和腺體等組織，受刺激后能較迅速地產(chǎn)生特受刺激后能較迅速地產(chǎn)生特殊的生物電現(xiàn)象（動作電位）殊的生物電現(xiàn)象（動作電位）及其它反應，在傳統(tǒng)的生理及其它反應，在傳統(tǒng)的生理學中，將它們統(tǒng)稱為可興奮學中，將它們統(tǒng)稱為可興奮組織組織8閾刺激的倒數(shù)（閾刺激的倒數(shù)（1/threshold stimulation）可以）可以作為測定興奮性高低的指標。作為測定興奮性高低的指標。 （3 3）適應性適應性(adaptation)(adaptation): :動物機體隨外界環(huán)動物機體隨外界環(huán)境變化調整自身生理機能以適應環(huán)境變化的特境變化調整自身生理機

8、能以適應環(huán)境變化的特性。性。 (4)(4) 生長（生長（growth)與與生殖生殖(Reproduction) 生物體能產(chǎn)生與自己相類似的個體稱為生殖。生物體能產(chǎn)生與自己相類似的個體稱為生殖。一個單細胞經(jīng)過分裂成為兩個子代細胞，就是一個單細胞經(jīng)過分裂成為兩個子代細胞，就是生殖。因此，生殖也是生命活動的基本表現(xiàn)之生殖。因此，生殖也是生命活動的基本表現(xiàn)之一。一。9二、生理學研究的三個水平二、生理學研究的三個水平 生理學是一門實驗性科學，生理學是一門實驗性科學，其知識主要是通過實驗獲得的。其知識主要是通過實驗獲得的。（一）細胞和分子水平的研究（一）細胞和分子水平的研究 方法：離體細胞、分子方法：離體

9、細胞、分子實驗法實驗法在這個水平上進行研究的對象在這個水平上進行研究的對象是細胞和構成細胞的分子，這是細胞和構成細胞的分子，這方面的知識稱為方面的知識稱為細胞生理學細胞生理學(cell physiology)(cell physiology)或普通生或普通生理學（理學（general physiology)general physiology)。 710（二）器官和系統(tǒng)水平（二）器官和系統(tǒng)水平的研究的研究 方法：離體組織、方法：離體組織、器官實驗法器官實驗法 要了解一個器官或系要了解一個器官或系統(tǒng)的功能，它在機體中統(tǒng)的功能，它在機體中所起的作用，它的功能所起的作用，它的功能活動的內在機制，以及

10、活動的內在機制，以及各種因素對它活動的影各種因素對它活動的影響，這都需要從器官和響，這都需要從器官和系統(tǒng)的水平上送行現(xiàn)察系統(tǒng)的水平上送行現(xiàn)察和研究。和研究。11（三）整體水平的研究（三）整體水平的研究 方法：方法：活體解剖活體解剖實驗法、慢性實驗法實驗法、慢性實驗法從整體水平上的研究，從整體水平上的研究，就是以完整的機體為研就是以完整的機體為研究對象，觀察和分析在究對象，觀察和分析在各種生理條件下不同的各種生理條件下不同的器官、系統(tǒng)之間互相聯(lián)器官、系統(tǒng)之間互相聯(lián)系、互相協(xié)調的規(guī)律。系、互相協(xié)調的規(guī)律。 12上述三個水平的研究，它們相互間不是孤立上述三個水平的研究，它們相互間不是孤立的，而是互相

11、聯(lián)系、互相補充的。要闡明某的，而是互相聯(lián)系、互相補充的。要闡明某一生理功能的機制，一般需要對一生理功能的機制，一般需要對細胞和分子、細胞和分子、器官和系統(tǒng)，器官和系統(tǒng)， 以及整體三個水平的以及整體三個水平的研究結果研究結果進行分析和綜合，得出比較全面的結論。進行分析和綜合，得出比較全面的結論。 近年來隨著物理、化學、數(shù)學、電子計算近年來隨著物理、化學、數(shù)學、電子計算機等的發(fā)展，應用這些科學成果，研究生理機等的發(fā)展，應用這些科學成果，研究生理功能活動，發(fā)展出很多新興的研究領域，如功能活動，發(fā)展出很多新興的研究領域，如數(shù)學模型、系統(tǒng)分析、計算機模擬等等。相數(shù)學模型、系統(tǒng)分析、計算機模擬等等。相信隨

12、著各學科領域的發(fā)展，對生理學的研究信隨著各學科領域的發(fā)展，對生理學的研究會越來越深入。會越來越深入。 13三、生理學的產(chǎn)生和發(fā)展三、生理學的產(chǎn)生和發(fā)展人體生理的知識最初是隨著生產(chǎn)和醫(yī)療實踐而人體生理的知識最初是隨著生產(chǎn)和醫(yī)療實踐而逐漸積累起來的。公元逐漸積累起來的。公元300-400年的年的黃帝內經(jīng)黃帝內經(jīng)一書是我國古代醫(yī)療實踐經(jīng)驗的理論總結，書一書是我國古代醫(yī)療實踐經(jīng)驗的理論總結，書中闡述了中闡述了經(jīng)絡、臟腑經(jīng)絡、臟腑、七情六淫七情六淫、營衛(wèi)氣血等、營衛(wèi)氣血等生理學理論。生理學理論。在其他國家，早期對人體生理知在其他國家，早期對人體生理知識也有不少重要的貢獻。例如，古羅馬名醫(yī)識也有不少重要的

13、貢獻。例如，古羅馬名醫(yī)Galen曾從人體解剖的知識來推論生理功能，并曾從人體解剖的知識來推論生理功能，并曾進行初步的動物活體解剖，對醫(yī)學的貢獻很曾進行初步的動物活體解剖，對醫(yī)學的貢獻很大。大。 14生理學與醫(yī)學的關系生理學與醫(yī)學的關系 生理學的發(fā)展與醫(yī)學的密切聯(lián)系。在醫(yī)療實生理學的發(fā)展與醫(yī)學的密切聯(lián)系。在醫(yī)療實踐中和對人體的一般觀察中積累了關于人體生理踐中和對人體的一般觀察中積累了關于人體生理功能的許多知識，更通過對于人體和動物的實驗功能的許多知識，更通過對于人體和動物的實驗分析研究，進一步深入探索這些生理功能的內在分析研究，進一步深入探索這些生理功能的內在機制和相互關系，逐漸形成關于人和動物

14、機體功機制和相互關系，逐漸形成關于人和動物機體功能的系統(tǒng)性理論科學。能的系統(tǒng)性理論科學。醫(yī)學中關于疾病醫(yī)學中關于疾病問題的理論研究是以問題的理論研究是以人體生理學人體生理學的基本理論為基礎的的基本理論為基礎的；同時，通過醫(yī)學實踐又可；同時，通過醫(yī)學實踐又可以檢驗生理學理論是否正確，并不斷以新的內容以檢驗生理學理論是否正確，并不斷以新的內容和新的問題豐富生理學理論和推動生理學研究。和新的問題豐富生理學理論和推動生理學研究。因此，生理學是醫(yī)學的一門基礎理論科學。因此，生理學是醫(yī)學的一門基礎理論科學。 15動物生理學動物生理學與與醫(yī)學醫(yī)學的相互關系示意圖的相互關系示意圖16生理學真正地成為一門實驗生

15、理學真正地成為一門實驗性科學是從性科學是從17世紀開始的。世紀開始的。 1628年年英國醫(yī)生英國醫(yī)生Harvey發(fā)表發(fā)表動物的血液循環(huán)和解剖學動物的血液循環(huán)和解剖學研究研究，奠定了血液循環(huán)理，奠定了血液循環(huán)理論的基礎，論的基礎，證明了血液循環(huán)證明了血液循環(huán)的途徑，并指出心臟是循環(huán)的途徑，并指出心臟是循環(huán)系統(tǒng)的中心。他的結論是在系統(tǒng)的中心。他的結論是在幾種動物身上應用活體解剖幾種動物身上應用活體解剖法通過多次實驗而獲得的。法通過多次實驗而獲得的。17在在17-18世紀，顯微鏡的發(fā)明和物理學、化學世紀，顯微鏡的發(fā)明和物理學、化學的迅速進步的迅速進步，都給生理學的發(fā)展準備了良好的，都給生理學的發(fā)展準

16、備了良好的條件。例如，意大利組織學家馬爾比基應用顯條件。例如，意大利組織學家馬爾比基應用顯微鏡發(fā)現(xiàn)了毛細血管結構，證實了微鏡發(fā)現(xiàn)了毛細血管結構，證實了Harvey對對循環(huán)系統(tǒng)結構的推論；循環(huán)系統(tǒng)結構的推論；物質守恒與能量守恒及轉化定律的提出，以及物質守恒與能量守恒及轉化定律的提出，以及燃燒和呼吸原理的闡明，為機體新陳代謝的研燃燒和呼吸原理的闡明，為機體新陳代謝的研究奠定了基礎。究奠定了基礎。 1604 荷蘭的詹森荷蘭的詹森(1580-1642) 發(fā)明第一臺顯發(fā)明第一臺顯微鏡。微鏡。18到了到了19世紀，隨著其他自然科學的迅速發(fā)展，生世紀，隨著其他自然科學的迅速發(fā)展，生理學實驗研究也大量開展，累

17、積了大量各器官生理學實驗研究也大量開展，累積了大量各器官生理功能的知識。例如，關于感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)、理功能的知識。例如，關于感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)、腎的排泄功能、內環(huán)境穩(wěn)定等的研究，血液循環(huán)、腎的排泄功能、內環(huán)境穩(wěn)定等的研究，均為生理功能提供了不少寶貴資料。均為生理功能提供了不少寶貴資料。我國現(xiàn)代生理學也有我國現(xiàn)代生理學也有60余年的歷史。余年的歷史。1926年北京年北京協(xié)和醫(yī)學院生理系主任林可勝發(fā)起創(chuàng)建了中國生協(xié)和醫(yī)學院生理系主任林可勝發(fā)起創(chuàng)建了中國生理學會，隨即出版了理學會，隨即出版了中國生理學雜志中國生理學雜志。學會學會的成立和專業(yè)雜志的出版，對于生理學在我國的的成立和專業(yè)雜志的

18、出版，對于生理學在我國的發(fā)展起了很好的推動作用。發(fā)展起了很好的推動作用。 19當時我國比較集中的研究工作是關于當時我國比較集中的研究工作是關于胃液分泌、胃液分泌、物質代謝、神經(jīng)肌肉和心血管運動的神經(jīng)調節(jié)物質代謝、神經(jīng)肌肉和心血管運動的神經(jīng)調節(jié)等問題，并在學術上作出了貢獻，受到國際生等問題，并在學術上作出了貢獻，受到國際生理學界的重視。理學界的重視。近二三十年來，由于基礎科學和新技術的迅速近二三十年來，由于基礎科學和新技術的迅速發(fā)展，以及相關學科間的交叉滲透，使生理學發(fā)展，以及相關學科間的交叉滲透，使生理學的研究有了很大的進展。細胞、分子水平的研的研究有了很大的進展。細胞、分子水平的研究，已深入

19、到細胞內部究，已深入到細胞內部環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)機環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及其調節(jié)機制、細胞跨膜信息傳遞的機制、基因水平制、細胞跨膜信息傳遞的機制、基因水平的功的功能調控機制等方面，使生命活動基本規(guī)律的研能調控機制等方面，使生命活動基本規(guī)律的研究取得了不少寶貴資料。究取得了不少寶貴資料。20在整體水平研究方面，由于學科的交叉滲透，不在整體水平研究方面，由于學科的交叉滲透，不斷產(chǎn)生了研究的新領域，如神經(jīng)免疫內分泌學等；斷產(chǎn)生了研究的新領域，如神經(jīng)免疫內分泌學等；而且由于采用了許多先進技術，而且由于采用了許多先進技術，使整體生理學研使整體生理學研究，尤其是各種特殊條件下（如勞動、運動、高究，尤其是各種特殊條件下

20、（如勞動、運動、高空、高原、潛水等）的研究，取得了很大進展空、高原、潛水等）的研究，取得了很大進展。生理學向微觀的細胞分子水平深入發(fā)展，以及向生理學向微觀的細胞分子水平深入發(fā)展，以及向宏觀的整體水平加快擴展，是當今發(fā)展的總趨勢。宏觀的整體水平加快擴展，是當今發(fā)展的總趨勢。 2122( (三三) )生理學發(fā)展的分支：生理學發(fā)展的分支：比較生理學（比較生理學（comparative physiology）是用比較的方法研究動物的種族發(fā)生和個體發(fā)育是用比較的方法研究動物的種族發(fā)生和個體發(fā)育在不同階段和不同環(huán)境條件下的生理功能特點及在不同階段和不同環(huán)境條件下的生理功能特點及其發(fā)展規(guī)律的科學，是動物生理

21、學的分支。它以其發(fā)展規(guī)律的科學，是動物生理學的分支。它以系統(tǒng)動物學、比較解剖學和比較組織學系統(tǒng)動物學、比較解剖學和比較組織學為基礎，為基礎，同時又與演化生理學、發(fā)育生理學、生態(tài)生理學同時又與演化生理學、發(fā)育生理學、生態(tài)生理學（環(huán)境生理學）乃至時間生物學等學科有不可分（環(huán)境生理學）乃至時間生物學等學科有不可分割的聯(lián)系。割的聯(lián)系。 23“比較生理學比較生理學”一詞，最早由比爾東一詞，最早由比爾東（Beurdop ）提出。）提出。1878年法國生理學家年法國生理學家貝爾納（貝爾納（C.Bernard，18131878）把它確定為）把它確定為一門獨立的學科。一門獨立的學科。 比較生理學的研究對象是比較

22、生理學的研究對象是各類動物。研究目的各類動物。研究目的在于利用與人體比較接近的某些哺乳動物生理在于利用與人體比較接近的某些哺乳動物生理學或器官生理學實驗資料，學或器官生理學實驗資料，為人體生理學研究為人體生理學研究及醫(yī)療、醫(yī)藥實踐提供科學理論基礎。其任務及醫(yī)療、醫(yī)藥實踐提供科學理論基礎。其任務是用比較的方法，從結構差異、進化歷史與生是用比較的方法，從結構差異、進化歷史與生態(tài)條件等方面，探討同一種生理機能在各類生態(tài)條件等方面，探討同一種生理機能在各類生物中的演變，從而認識生命的基本特性及其在物中的演變，從而認識生命的基本特性及其在進化過程中的變化發(fā)展與對環(huán)境的適應情況。進化過程中的變化發(fā)展與對環(huán)

23、境的適應情況。 24比較生理學的研究內容是以比較生理學的研究內容是以比較的觀點比較的觀點對不同對不同門類動物體的結構差異、進化歷史與生態(tài)條件門類動物體的結構差異、進化歷史與生態(tài)條件等方面進行研究，探討同一種機能在各類生物等方面進行研究，探討同一種機能在各類生物中的演變，以求認識生命的基本特性及其進化中的演變，以求認識生命的基本特性及其進化過程中的變化與適應。過程中的變化與適應。比較生理學具有重要的理論和實踐意義，可為比較生理學具有重要的理論和實踐意義，可為科學研究發(fā)掘動物模型，科學研究發(fā)掘動物模型，如大馬哈魚在產(chǎn)卵后如大馬哈魚在產(chǎn)卵后很快就衰老死亡，從大馬哈魚的衰老死亡過程很快就衰老死亡，從大

24、馬哈魚的衰老死亡過程中可以看到在人類和哺乳動物中看不到的一些中可以看到在人類和哺乳動物中看不到的一些與衰老有關的變化；與衰老有關的變化；25北美沙漠中有一種沙鼠（北美沙漠中有一種沙鼠（Psammomys obesus），），在完全喂以新鮮飼料時，不患糖尿病，但喂普通在完全喂以新鮮飼料時，不患糖尿病，但喂普通飼料時則患糖尿病，這樣就可以飼料時則患糖尿病，這樣就可以不必通過外科手不必通過外科手術或藥物而建立糖尿病的動物模型。術或藥物而建立糖尿病的動物模型。此外，在畜牧業(yè)中優(yōu)良品種的選擇、疾病的防治、此外，在畜牧業(yè)中優(yōu)良品種的選擇、疾病的防治、野生動物的馴化飼養(yǎng)等，在對生態(tài)平衡的了解等野生動物的馴化

25、飼養(yǎng)等，在對生態(tài)平衡的了解等方面，也都離不開對比較生理學的研究。比較生方面，也都離不開對比較生理學的研究。比較生理學還可以為醫(yī)藥衛(wèi)生與畜牧獸醫(yī)等提供科學的理學還可以為醫(yī)藥衛(wèi)生與畜牧獸醫(yī)等提供科學的理論基礎。理論基礎。 26心理生理學理論心理生理學理論 ：沃爾夫（沃爾夫（H.G.Wolff）的心理應激理論）的心理應激理論他通過對胃瘺病人觀察發(fā)現(xiàn)，他通過對胃瘺病人觀察發(fā)現(xiàn)，在精神愉快時在精神愉快時，粘膜血管，粘膜血管充盈、分泌適量；在憤怒、仇恨時，粘膜充血，分泌增加；充盈、分泌適量；在憤怒、仇恨時，粘膜充血，分泌增加；但在但在憂郁自責、孤獨時憂郁自責、孤獨時粘膜蒼白、血管收縮、分泌減少、粘膜蒼白、

26、血管收縮、分泌減少、運動抑制。他認為這些生理和病理變化是心身疾病結構性運動抑制。他認為這些生理和病理變化是心身疾病結構性改變的前驅。他支持不同的心理刺激能激發(fā)全身性非特異改變的前驅。他支持不同的心理刺激能激發(fā)全身性非特異性心理應激反應的理論。他以精心設計的科學實驗去研究性心理應激反應的理論。他以精心設計的科學實驗去研究心理因素和情緒對健康和疾病的影響，并以數(shù)據(jù)形式表示心理因素和情緒對健康和疾病的影響，并以數(shù)據(jù)形式表示研究中所觀察到變化。他采用流行病學的方法證實研究中所觀察到變化。他采用流行病學的方法證實社會因社會因素和心理因素素和心理因素對健康和疾病的影響的可靠性，他還提出情對健康和疾病的影響

27、的可靠性，他還提出情緒對生理活動的作用還受遺傳性器官罹患性和個性特征的緒對生理活動的作用還受遺傳性器官罹患性和個性特征的影響。影響。27塞爾耶，漢斯的應激理論塞爾耶，漢斯的應激理論加拿大心理學家塞爾耶，漢斯（加拿大心理學家塞爾耶，漢斯（Selge,Hans）認為當）認為當人遇到緊張或危險的場面或情境時，身體和精神負擔過人遇到緊張或危險的場面或情境時，身體和精神負擔過重，恰逢這時人往往又需迅速作出重大決策來應付這種重，恰逢這時人往往又需迅速作出重大決策來應付這種危機，這是就導致危機，這是就導致應激狀態(tài)應激狀態(tài)的產(chǎn)生。在應激狀態(tài)下，通的產(chǎn)生。在應激狀態(tài)下，通過過下丘腦下丘腦腦垂體腦垂體腎上腺軸的一

28、系列作用，腎上腺軸的一系列作用，腎上腺皮腎上腺皮質激素大量產(chǎn)生，使機體處于充分的動員狀態(tài)，心率血質激素大量產(chǎn)生，使機體處于充分的動員狀態(tài)，心率血壓體溫肌肉緊張度，代謝水平等都發(fā)生顯著變化，從而壓體溫肌肉緊張度，代謝水平等都發(fā)生顯著變化，從而增加機體活動力量，以應付緊急情境。緊張而持久的應增加機體活動力量，以應付緊急情境。緊張而持久的應激會產(chǎn)生過度的興奮，注意和知覺的范圍縮小，言語不激會產(chǎn)生過度的興奮，注意和知覺的范圍縮小，言語不連貫不規(guī)則，行為紊亂等，這種連貫不規(guī)則，行為紊亂等，這種持續(xù)的應激狀態(tài)持續(xù)的應激狀態(tài)會通過會通過神經(jīng)內分泌系統(tǒng)的變化推毀機體的生物化學保護機制，神經(jīng)內分泌系統(tǒng)的變化推毀

29、機體的生物化學保護機制，導致導致胃潰瘍，胸腺退化，免疫力下降，甚至發(fā)生臨床休胃潰瘍，胸腺退化，免疫力下降，甚至發(fā)生臨床休克或死亡?？嘶蛩劳觥！芭瓊闻瓊巍?、“喜傷心喜傷心”、“思傷脾思傷脾”、“憂悲傷肺憂悲傷肺”、“恐傷腎恐傷腎” “志意和，則精神專直，魂魄不散，悔怒不起，五臟不受邪矣。志意和，則精神專直，魂魄不散，悔怒不起，五臟不受邪矣?！?281990年年12月：美國生理學會遠景規(guī)劃委員會在月：美國生理學會遠景規(guī)劃委員會在“physiologists”上發(fā)表白皮書指出：上發(fā)表白皮書指出：“整合整合生理學生理學(integrative physiology)將是未來生理將是未來生理學的主要

30、內容。學的主要內容。”整合生理學研究的實質是整合生理學研究的實質是將整體研究與細胞、將整體研究與細胞、分子生物學研究有機結合起來分子生物學研究有機結合起來，用分子生物學，用分子生物學現(xiàn)象解釋其在整體功能調節(jié)中的作用，同時探現(xiàn)象解釋其在整體功能調節(jié)中的作用，同時探討整體調節(jié)機制在細胞、分子水平的變化。討整體調節(jié)機制在細胞、分子水平的變化。諾貝爾獎金獲得者諾貝爾獎金獲得者JamesBlack指出：指出：“生理生理學將漸進地戰(zhàn)勝分子生物學學將漸進地戰(zhàn)勝分子生物學”。生理功能整合的研究，是新世紀生理學研究的生理功能整合的研究，是新世紀生理學研究的重要方向之一。重要方向之一?！罢仙韺W整合生理學(in

31、tegrative physiology)29 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) ( (Body internal environment and homeostasisBody internal environment and homeostasis) ) 一、體液和體液的分布一、體液和體液的分布體液體液: :機體細胞內外含有大量液體，總稱為體機體細胞內外含有大量液體，總稱為體液。液。分布分布: :細胞內液細胞內液: :約約2/32/3，約占體重，約占體重4040。 細胞外液細胞外液: :約約1/31/3，約占體重，約占體重2020。 組織液組織液: :約約3/43/4，約

32、占體重，約占體重1515。 血血 漿漿: :約約1/41/4，約占體重，約占體重5 5。 淋巴液淋巴液: :少量少量 胸膜腔、腦脊腔及關節(jié)腔內液體胸膜腔、腦脊腔及關節(jié)腔內液體 2630二、內環(huán)境與外環(huán)境的概念二、內環(huán)境與外環(huán)境的概念1.1.外環(huán)境外環(huán)境: : (external environment)(external environment) 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) )2.2.內環(huán)境內環(huán)境(internal environment)(internal environment) : : 細胞直接接觸和生活的環(huán)境。細胞

33、直接接觸和生活的環(huán)境。 ( (細胞外液細胞外液) )2731三、穩(wěn)態(tài)三、穩(wěn)態(tài)(homeostasis)(homeostasis) 1.1.穩(wěn)態(tài)的概念穩(wěn)態(tài)的概念: : 內環(huán)境的理、化因素保持內環(huán)境的理、化因素保持相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定的狀態(tài)。的狀態(tài)。2.2.穩(wěn)態(tài)的含義：穩(wěn)態(tài)的含義： 理理、化因素在一定水平上恒定。化因素在一定水平上恒定。 恒定狀態(tài)并非固定不變恒定狀態(tài)并非固定不變3.3.穩(wěn)態(tài)的實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)的實現(xiàn): :神經(jīng)、體液機制調節(jié)神經(jīng)、體液機制調節(jié)4.4.穩(wěn)態(tài)的意義穩(wěn)態(tài)的意義: :2832維持穩(wěn)態(tài)的生理意義維持穩(wěn)態(tài)的生理意義： 穩(wěn)態(tài)是新陳代謝的必要保證。穩(wěn)態(tài)是新陳代謝的必要保證。 細胞正常興奮性的維持需

34、要膜內外離細胞正常興奮性的維持需要膜內外離子濃度的相對穩(wěn)定。子濃度的相對穩(wěn)定。 在外界環(huán)境劇烈變化（如溫度）時，在外界環(huán)境劇烈變化（如溫度）時，內環(huán)境保持相對穩(wěn)定是機體具有適應能力的前提。內環(huán)境保持相對穩(wěn)定是機體具有適應能力的前提。 機體的一切調節(jié)活動最終的生物學意義在于維持機體的一切調節(jié)活動最終的生物學意義在于維持內環(huán)境的恒定內環(huán)境的恒定。 33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)一、神經(jīng)調節(jié)一、神經(jīng)調節(jié) 神經(jīng)調節(jié)神經(jīng)調節(jié)：由神經(jīng)系統(tǒng)的活動調節(jié)生理功能：由神經(jīng)系統(tǒng)的活動調節(jié)生理功能 (Nervous regulation) 神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng) (Nervous system)是調

35、節(jié)全身各種功能是調節(jié)全身各種功能活動的系統(tǒng)?；顒拥南到y(tǒng)。通過通過nervous的調節(jié)稱為的調節(jié)稱為nervous regulation。 調節(jié)特點：快速、局限、準確、精確、協(xié)調調節(jié)特點：快速、局限、準確、精確、協(xié)調 調節(jié)基本方式：反射調節(jié)基本方式：反射(reflex) 調節(jié)結構基礎：反射弧調節(jié)結構基礎：反射弧（reflex arc） 3034反射?。悍瓷浠。焊惺芷鞲惺芷鱾魅雮魅隢纖維纖維中中 樞樞傳入傳入N纖維纖維效應器效應器35感受器，傳人神經(jīng)，神經(jīng)中樞，傳出神經(jīng)，效應器感受器，傳人神經(jīng)，神經(jīng)中樞，傳出神經(jīng)，效應器36二、體液調節(jié)二、體液調節(jié)(Humoral regulation) (Hum

36、oral regulation) 體液調節(jié)：體液調節(jié)：某些特殊的化學物質經(jīng)血液運輸某些特殊的化學物質經(jīng)血液運輸 調節(jié)機體的生理功能。調節(jié)機體的生理功能。 調節(jié)特點：緩慢、廣泛、持久調節(jié)特點：緩慢、廣泛、持久 調節(jié)方式：調節(jié)方式： 內分泌腺內分泌腺激素激素血液運輸血液運輸受體受體生理效應。生理效應。例：腎上腺：例：腎上腺：腎上腺髓質：腎上腺髓質：分泌分泌腎上腺素腎上腺素( (epinephrine,Eepinephrine,E) )和去和去甲腎上腺素甲腎上腺素( (norepinephrine,NEnorepinephrine,NE) )。 37髓質激素的生理作用：髓質激素的生理作用：提高中樞神

37、經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。 增強心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的活動增強心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的活動。促進糖和脂肪的分解代謝。促進糖和脂肪的分解代謝。腎上腺皮質激素腎上腺皮質激素 球狀帶分泌的激素以醛固酮為主球狀帶分泌的激素以醛固酮為主 主要參與調節(jié)體內水鹽代謝，故稱鹽皮質激素主要參與調節(jié)體內水鹽代謝，故稱鹽皮質激素 束狀帶和網(wǎng)狀帶以分泌皮質醇為主束狀帶和網(wǎng)狀帶以分泌皮質醇為主參與體內糖代謝的調節(jié)，故稱糖皮質激素參與體內糖代謝的調節(jié)，故稱糖皮質激素38 很多內分泌腺并不是獨立于神經(jīng)系統(tǒng)的，它們很多內分泌腺并不是獨立于神經(jīng)系統(tǒng)的，它們也直接或間接受到神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié)，因此，也可也直接或間接受到

38、神經(jīng)系統(tǒng)的調節(jié)，因此，也可以將體液調節(jié)看成是神經(jīng)調節(jié)的一個環(huán)節(jié)，成為以將體液調節(jié)看成是神經(jīng)調節(jié)的一個環(huán)節(jié)，成為“神經(jīng)神經(jīng)體液調節(jié)體液調節(jié)”(nervous-humoral regulation)。人體內的功能調節(jié)大多是這種復合人體內的功能調節(jié)大多是這種復合式的調節(jié)。式的調節(jié)。 某些組織產(chǎn)生的一些化學物質，它們并不隨血某些組織產(chǎn)生的一些化學物質，它們并不隨血流流到其他器官起作用，而是在組織液中擴散，流流到其他器官起作用，而是在組織液中擴散，調節(jié)鄰近組織的功能活動，稱為調節(jié)鄰近組織的功能活動，稱為局部體液因素和局部體液因素和旁分泌調節(jié)旁分泌調節(jié) (paracrine regulation)。例如：

39、組胺、例如：組胺、激肽、前列腺素、二氧化碳、腺肝、乳酸等。激肽、前列腺素、二氧化碳、腺肝、乳酸等。 39三、自身調節(jié)三、自身調節(jié)（Auto regulationAuto regulation） 自身調節(jié)自身調節(jié)：當體內、外環(huán)境變化時，細胞、當體內、外環(huán)境變化時，細胞、組織、器官本身不依賴神經(jīng)與體液調節(jié)而產(chǎn)組織、器官本身不依賴神經(jīng)與體液調節(jié)而產(chǎn)生的適應性反應。生的適應性反應。 調節(jié)特點調節(jié)特點：范圍較小、不十分靈敏范圍較小、不十分靈敏 例如將心肌或骨骼肌拉長后，再刺激引起肌肉例如將心肌或骨骼肌拉長后，再刺激引起肌肉收縮，其收縮力明顯加強。收縮，其收縮力明顯加強。40第四節(jié)第四節(jié) 體內的控制系統(tǒng)體

40、內的控制系統(tǒng)本世紀本世紀4040年代，通過運用數(shù)學和物理學的原理年代，通過運用數(shù)學和物理學的原理和方法，分析研究各種工程技術的控制和人體和方法，分析研究各種工程技術的控制和人體的各種功能調節(jié)，得出了一些有關調節(jié)和控制的各種功能調節(jié)，得出了一些有關調節(jié)和控制過程的共同規(guī)律，產(chǎn)生了一個新的學科，這就過程的共同規(guī)律，產(chǎn)生了一個新的學科，這就是是控制論（控制論（cyberneticscybernetics）。運用控制論原理。運用控制論原理分析人體的調節(jié)活動時，人體的各種功能調節(jié)分析人體的調節(jié)活動時，人體的各種功能調節(jié)可分為三類控制系統(tǒng)。可分為三類控制系統(tǒng)。 任何控制系統(tǒng)都由控制部分和受控部分組成。任何

41、控制系統(tǒng)都由控制部分和受控部分組成。從控制論的觀點來分析，控制系統(tǒng)可分為從控制論的觀點來分析，控制系統(tǒng)可分為非自非自動控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)動控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)三三大類。大類。 41 一、非自動控制系統(tǒng)一、非自動控制系統(tǒng) 開環(huán)系統(tǒng)開環(huán)系統(tǒng)（open-loop system） ，即，即受控部分受控部分的活的活動不會反過來影響動不會反過來影響控制控制 部分部分的活動。的活動。 控制方式：單向性控制方式：單向性 控制特點：控制特點：對受控部分的活動不起調節(jié)作用。對受控部分的活動不起調節(jié)作用。 在人體生理功能調節(jié)中，該方式在人體生理功能調節(jié)中，該方式 極少見。極少見。

42、機能活動機能活動受控部分受控部分指指 令令42例如在應激反應中，當應激性刺激特別強大時，例如在應激反應中，當應激性刺激特別強大時，可能由于下丘腦神經(jīng)元和垂體對血中糖皮質激可能由于下丘腦神經(jīng)元和垂體對血中糖皮質激素的敏感性減退，亦即糖皮質激素血中濃度升素的敏感性減退，亦即糖皮質激素血中濃度升高時不能反饋抑制它們的活動，使高時不能反饋抑制它們的活動，使應激性刺激應激性刺激能導致能導致ACTHACTH（促腎上腺皮質激素促腎上腺皮質激素) )與糖皮質激與糖皮質激素的持續(xù)分泌素的持續(xù)分泌；這時，腎上腺皮質能不斷地根；這時，腎上腺皮質能不斷地根據(jù)應激性刺激的強度作出相應的反應（參見第據(jù)應激性刺激的強度作出

43、相應的反應（參見第十一章）。在這種情況下，刺激決定著反應，十一章）。在這種情況下，刺激決定著反應，而反應不能改變控制部分的活動。這種控制系而反應不能改變控制部分的活動。這種控制系統(tǒng)無自動控制的能力。非自動控制系統(tǒng)的活動統(tǒng)無自動控制的能力。非自動控制系統(tǒng)的活動在體內不多見。在體內不多見。43二、反饋控制系統(tǒng)二、反饋控制系統(tǒng) 閉環(huán)系統(tǒng)，即閉環(huán)系統(tǒng)，即受控部分受控部分的活動會反過來影響的活動會反過來影響控制控制部分部分的活動。的活動。 控制方式：控制方式：雙向性（正反饋、負反饋）雙向性（正反饋、負反饋）受控部分受控部分指指 令令機能活動機能活動正正 反反 饋饋 信信 息息指指 令令受控部分受控部分機

44、能活動機能活動負負 反反 饋饋 信信 息息控制部分控制部分控制部分控制部分44在整體，被調節(jié)的器官在整體，被調節(jié)的器官(效應器效應器)，在功能活動，在功能活動發(fā)生改變時，往往這一變化的信息又可以通過發(fā)生改變時，往往這一變化的信息又可以通過回路回路反映到調節(jié)系統(tǒng)，改變其調節(jié)的強度，形反映到調節(jié)系統(tǒng)，改變其調節(jié)的強度，形成一種成一種調節(jié)回路調節(jié)回路。人們常常用。人們常常用“反饋反饋” (feed back)一詞表示這種調節(jié)方式。一詞表示這種調節(jié)方式。在反饋控制系統(tǒng)中，反饋信號對控制部分的活在反饋控制系統(tǒng)中，反饋信號對控制部分的活動可發(fā)生不同的影響：如果動可發(fā)生不同的影響：如果它的終產(chǎn)物或結果它的終

45、產(chǎn)物或結果降低降低這一過程的進展速度，稱為這一過程的進展速度，稱為負反饋負反饋（negative feedback）；如果是；如果是加速或加強加速或加強這這一過程的進展速度則稱為一過程的進展速度則稱為正反饋正反饋 (positive feedback)。 45控制特點控制特點：正反饋正反饋是破壞原先的平衡狀態(tài)。是破壞原先的平衡狀態(tài)。 負反饋負反饋是維持系統(tǒng)的平衡或穩(wěn)態(tài)。是維持系統(tǒng)的平衡或穩(wěn)態(tài)。正常機體中有大量的負反饋機制（正常機體中有大量的負反饋機制（壓力感壓力感受性反射，體溫調節(jié)受性反射，體溫調節(jié)），正反饋機制很少），正反饋機制很少（排尿反射、分娩、大量失血排尿反射、分娩、大量失血出現(xiàn)的出現(xiàn)

46、的“惡性惡性循環(huán)循環(huán)”）。46例如：例如：人體的體溫經(jīng)?？煞€(wěn)定在人體的體溫經(jīng)?？煞€(wěn)定在37C左右左右，就是，就是負反饋調控負反饋調控作用的結果?，F(xiàn)在認為下丘腦內有決定作用的結果。現(xiàn)在認為下丘腦內有決定體溫水平的體溫水平的調定點的神經(jīng)元調定點的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元發(fā)出參考，這些神經(jīng)元發(fā)出參考信息使體溫調節(jié)中樞發(fā)出控制信息來調節(jié)信息使體溫調節(jié)中樞發(fā)出控制信息來調節(jié)產(chǎn)熱和散產(chǎn)熱和散熱過程熱過程，保持體溫維持在，保持體溫維持在37C左右。如果人體進左右。如果人體進行劇烈運動，產(chǎn)熱突然增加（即發(fā)生干擾信息，使行劇烈運動，產(chǎn)熱突然增加（即發(fā)生干擾信息，使輸出變量增加）體溫隨著升高，則下丘腦內的溫度輸出變量增

47、加）體溫隨著升高，則下丘腦內的溫度敏感（監(jiān)測裝置）就發(fā)生反饋信息與參考信息進行敏感（監(jiān)測裝置）就發(fā)生反饋信息與參考信息進行比較，由此產(chǎn)生偏差信息作用于體溫調節(jié)中樞，從比較，由此產(chǎn)生偏差信息作用于體溫調節(jié)中樞，從而改變控制信息來調整產(chǎn)熱和散熱過程，使升高的而改變控制信息來調整產(chǎn)熱和散熱過程，使升高的體溫回降，恢復到場體溫回降，恢復到場37C左右左右。 47正反饋控制系統(tǒng)數(shù)量很少，例如，正反饋控制系統(tǒng)數(shù)量很少，例如，血液凝固血液凝固是正反饋控制、排尿反射、正常分娩是正反饋控制、排尿反射、正常分娩過程等。過程等。 分娩過程是正反饋控制系統(tǒng)活動的實例：分娩過程是正反饋控制系統(tǒng)活動的實例：當當臨近分娩時

48、，某些干擾信息可誘發(fā)子宮收縮，臨近分娩時，某些干擾信息可誘發(fā)子宮收縮，子宮收縮導致胎兒頭部牽張子宮頸部；宮頸子宮收縮導致胎兒頭部牽張子宮頸部；宮頸受到受到牽張牽張可可反射性反射性導致導致催產(chǎn)素分泌增加，催產(chǎn)素分泌增加，從從而進一步加強宮縮，轉而使宮頸進一步受到而進一步加強宮縮，轉而使宮頸進一步受到牽張；如此反復再生，直至胎兒娩出為止。牽張；如此反復再生，直至胎兒娩出為止。 48 三、前饋控制三、前饋控制(feed-forward contro1) 前饋控制是指前饋控制是指控制部分控制部分向向受控部分受控部分發(fā)出發(fā)出指令的同時，又通過另一快捷通路向指令的同時，又通過另一快捷通路向受控部受控部分分

49、發(fā)出前饋信息，及時地調控發(fā)出前饋信息，及時地調控受控部分受控部分的活的活動。動。控制特點：控制特點：1、快速準確、快速準確 2、失誤、失誤49前饋控制系統(tǒng)模式圖前饋控制系統(tǒng)模式圖 :50條件反射條件反射活動是一種活動是一種前饋控制系統(tǒng)活動前饋控制系統(tǒng)活動。例如，動物見到食物就引致唾液分泌，這種分泌例如，動物見到食物就引致唾液分泌，這種分泌比食物進入口中后引致唾液分泌來得快，而且富比食物進入口中后引致唾液分泌來得快，而且富有預見性，更具有適應性意義。但前饋控制引致有預見性，更具有適應性意義。但前饋控制引致的反應，有的反應，有可能失誤可能失誤；例如動物見到食物后并沒有吃到食物，則唾液分例如動物見到

50、食物后并沒有吃到食物，則唾液分泌就是一種失誤。在進食過程中，導致迷走神經(jīng)泌就是一種失誤。在進食過程中，導致迷走神經(jīng)興奮，促使興奮，促使胰島胰島B細胞分泌胰島素細胞分泌胰島素來調節(jié)血糖水來調節(jié)血糖水平，這樣可及早準備以防止食物消化吸收后造成平，這樣可及早準備以防止食物消化吸收后造成血糖水平出現(xiàn)過分波動，這也是前饋控制的例子。血糖水平出現(xiàn)過分波動，這也是前饋控制的例子。51思考：思考：1、反應、反射、反饋有何區(qū)別？、反應、反射、反饋有何區(qū)別？2、試比較神經(jīng)調節(jié)、體液調節(jié)和自身調節(jié)的作用、試比較神經(jīng)調節(jié)、體液調節(jié)和自身調節(jié)的作用、特點及意義。特點及意義。3 3、舉例說明前饋控制的生物學意義是什么？、舉例說明前饋控制的生物學意義是什么？4 4、要引起組織或細胞反應，刺激必須具備哪些條、要引起組織或細胞反應，刺激必須具備哪些條件？件？5、試述內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)及其意義。、試述內環(huán)境、穩(wěn)態(tài)及其意義。6 6、試述生命活動的自動控制原理。、試述生命活動的自動控制原理。52生理學生理學 physiology內環(huán)境內環(huán)境 internal environment神經(jīng)調節(jié)神經(jīng)調節(jié) nervous regulation體液調節(jié)體液調節(jié) humoral regulation旁分泌旁分泌 paracrine自身調節(jié)自身調節(jié) autoregulat