第版唐四元生理學課件-第一章-緒論

1、學習目標識記識記：1.能正確概述什么是生理學和生理學研究的三個水平。2.能簡述生命的基本特征，說明刺激、刺激閾、反應、興奮和抑制的概念。理解理解：1.能說出內環(huán)境的概念，敘述穩(wěn)態(tài)及其意義，分析機體功能活動的完整統(tǒng)一性及其與環(huán)境的關系。2.能比較神經調節(jié)、體液調節(jié)、自身調節(jié)的特點。3.能舉例說明反射、反饋、正反饋和負反饋及其意義。運用運用：能用辯證唯物主義的觀點，解釋生命活動的規(guī)律。第一節(jié)第一節(jié) 生理學簡介生理學簡介一、生理學的概念一、生理學的概念 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

2、能的一門科學。二、二、生理學與醫(yī)學的關系生理學與醫(yī)學的關系 醫(yī)學的重要基礎理論學科醫(yī)學的重要基礎理論學科 1 1）幫助判斷什么是病理狀況）幫助判斷什么是病理狀況 2 2）解釋疾病的臨床癥狀）解釋疾病的臨床癥狀 3 3）解釋治病原則）解釋治病原則三、生理學研究的水平和方法三、生理學研究的水平和方法 （一）研究的三個水平（一）研究的三個水平 1 1細胞和分子水平細胞和分子水平 （1 1）器官的功能取決于：構成該器官的各個細胞的特）器官的功能取決于：構成該器官的各個細胞的特性。性。 （2 2）細胞的生理特性取決于：由構成細胞的各個成分，）細胞的生理特性取決于：由構成細胞的各個成分，特別是細胞中各種生

3、物大分子的物理學和化學特性。特別是細胞中各種生物大分子的物理學和化學特性。 （3 3）各種細胞的生理特性取決于：它們所表達的基因。）各種細胞的生理特性取決于：它們所表達的基因。 2 2器官和系統(tǒng)水平器官和系統(tǒng)水平 （1 1）要了解一個器官或系統(tǒng)的功能，它在機體中所）要了解一個器官或系統(tǒng)的功能，它在機體中所起的作用，它的功能活動的內在機制，以及各種因素對它起的作用，它的功能活動的內在機制，以及各種因素對它活動的影響，都需要從器官和系統(tǒng)的水平上進行觀察和研活動的影響，都需要從器官和系統(tǒng)的水平上進行觀察和研究。究。 （2 2）在這個水平上的研究稱為器官生理學。）在這個水平上的研究稱為器官生理學。 3

4、 3整體水平整體水平 就是要以完整的機體為研究對象，觀察和分析在各就是要以完整的機體為研究對象，觀察和分析在各種環(huán)境條件和生理情況下不同的器官、系統(tǒng)之間互相聯(lián)系、種環(huán)境條件和生理情況下不同的器官、系統(tǒng)之間互相聯(lián)系、互相協(xié)調，以及完整機體對環(huán)境變化發(fā)生各種反應的規(guī)律?；ハ鄥f(xié)調，以及完整機體對環(huán)境變化發(fā)生各種反應的規(guī)律。 （二）研究方法（二）研究方法1.1.慢性實驗慢性實驗(chronic experiment)(chronic experiment) 是以完整、清醒的動物為研究對象，觀察和分析在是以完整、清醒的動物為研究對象，觀察和分析在各種環(huán)境條件下和機體生理條件下各器官、系統(tǒng)的活動及各種環(huán)境

5、條件下和機體生理條件下各器官、系統(tǒng)的活動及其機制。其機制。優(yōu)點：便于觀察某一器官在正常情況下的生理功能優(yōu)點：便于觀察某一器官在正常情況下的生理功能及其與整體的關系及其與整體的關系, ,如研究動物的胃液分泌，采用假飼的如研究動物的胃液分泌，采用假飼的實驗方法。實驗方法。 2.急性實驗(acute experiment)(acute experiment) （1 1）在體實驗）在體實驗：在麻醉條件下對動物進行手術，暴：在麻醉條件下對動物進行手術，暴露出要觀察的器官并進行實驗。露出要觀察的器官并進行實驗。 如：去大腦僵直如：去大腦僵直 （2 2）離體實驗）離體實驗 從活著的或剛被處死的動物體從活著的

6、或剛被處死的動物體內取出某一器官、組織或分離某種內取出某一器官、組織或分離某種細胞，將它們置于一個類似于體內細胞，將它們置于一個類似于體內的人工環(huán)境中，在一定時間內保持的人工環(huán)境中，在一定時間內保持其正常的生理功能，觀察它們的功其正常的生理功能，觀察它們的功能活動及影響因素。能活動及影響因素。 優(yōu)點：優(yōu)點：可以嚴格控制細胞的環(huán)可以嚴格控制細胞的環(huán)境條件，排除無關因素的干擾，使境條件，排除無關因素的干擾，使實驗條件簡單化，便于分析有關因實驗條件簡單化，便于分析有關因素對離體器官、組織或細胞的功能素對離體器官、組織或細胞的功能影響影響如：骨骼肌實驗裝置圖如：骨骼肌實驗裝置圖第二節(jié)第二節(jié) 生命的基本

7、特征生命的基本特征一、新陳代謝一、新陳代謝(Metabolism)(Metabolism) 生物體不斷與環(huán)境進行物質和能量交換，攝取營養(yǎng)物生物體不斷與環(huán)境進行物質和能量交換，攝取營養(yǎng)物質以合成自身的物質，同時不斷分解自身衰老退化物質，質以合成自身的物質，同時不斷分解自身衰老退化物質，并將其分解產物排出體外的自我更新過程稱為新陳代謝。并將其分解產物排出體外的自我更新過程稱為新陳代謝。 包括兩個過程包括兩個過程：1.1.同化作用同化作用 2.2.異化作用異化作用二、興奮性二、興奮性(Excitability)(Excitability) 刺激刺激(stimulus)(stimulus)：引起機體反

8、應的：引起機體反應的內外環(huán)境變化。內外環(huán)境變化。反應反應(response)(response)：機體應答刺激所：機體應答刺激所產生的變化。產生的變化?？膳d奮組織可興奮組織：接受刺激后能迅速產：接受刺激后能迅速產生某種特定生理反應的組織。生某種特定生理反應的組織。興奮興奮(excitation)(excitation)：由相對靜止變：由相對靜止變?yōu)轱@著的運動狀態(tài)，或原有的活動為顯著的運動狀態(tài)，或原有的活動由弱變強。由弱變強。抑制抑制(inhibition)(inhibition)： 由運動轉為由運動轉為相對靜止，或活動由強變弱。相對靜止，或活動由強變弱。閾強度閾強度(threshold int

9、ensity)(threshold intensity) ：能引起活組織細胞產生反應的最小能引起活組織細胞產生反應的最小刺激強度。刺激強度。興奮性興奮性(excitability)(excitability)：活組織細：活組織細胞接受刺激產生反應（動作電位）胞接受刺激產生反應（動作電位）的能力或特性。的能力或特性。興奮性的周期性變化興奮性的周期性變化 組織、細胞興奮過程中興奮組織、細胞興奮過程中興奮性的周期性變化，依次分別為：性的周期性變化，依次分別為： 絕對不應期絕對不應期: :是指組織細胞是指組織細胞在一次興奮初期很短的時間內，在一次興奮初期很短的時間內，對于任何強度的刺激，都不能再對于任

10、何強度的刺激，都不能再產生興奮的時期產生興奮的時期(ab(ab段段) )。 相對不應期相對不應期: :是指在絕對不是指在絕對不應期之后的一段時間內，須給予應期之后的一段時間內，須給予大于該組織閾值的較強刺激才能大于該組織閾值的較強刺激才能引起反應的時期引起反應的時期(bc(bc段段) ) 。 超常期超常期: :在相對不應期之后，在相對不應期之后，只要用閾下刺激就能夠引起細胞只要用閾下刺激就能夠引起細胞或組織再興奮，表明細胞的興奮或組織再興奮，表明細胞的興奮性高于正常水平性高于正常水平(cd(cd段段) )。 低常期低常期: :是指在超常期之后是指在超常期之后相當長的一段時間內，細胞的興相當長的

11、一段時間內，細胞的興奮性低于正常水平，需要用閾上奮性低于正常水平，需要用閾上刺激才能引起細胞的再次興奮刺激才能引起細胞的再次興奮(de(de段段) )。刺激的三要素：刺激的三要素： （1 1） 強度強度 1 1） 閾強度或閾值：引起組織發(fā)生反應的最小刺激強度。閾強度或閾值：引起組織發(fā)生反應的最小刺激強度。 2 2） 閾刺激：引起組織發(fā)生反應的最小刺激。閾刺激：引起組織發(fā)生反應的最小刺激。 3 3）閾上刺激：大于閾刺激）閾上刺激：大于閾刺激 4 4）閾下刺激：小于閾刺激）閾下刺激：小于閾刺激 （2 2）持續(xù)刺激時間持續(xù)刺激時間 時值時值以二倍于基強度的刺激作用于可興奮組織，以二倍于基強度的刺激作

12、用于可興奮組織，引起興奮所需的最短時間。其長短反映了組織興奮性的高低。引起興奮所需的最短時間。其長短反映了組織興奮性的高低。 （3 3） 刺激強度變化率刺激強度變化率幾個重要概念：幾個重要概念：刺激強度刺激強度刺激時間刺激時間1 1）閾強度，閾刺激，閾值）閾強度，閾刺激，閾值2 2）閾下刺激）閾下刺激3 3）可興奮組織）可興奮組織4 4）生物電反應）生物電反應基強度基強度時值時值三、適應性三、適應性(Adaptability)(Adaptability) 適應適應(adaption)(adaption)：機體按環(huán)境變化調整自身生理功能的過：機體按環(huán)境變化調整自身生理功能的過 程。程。 適應性適

13、應性(adaptability)(adaptability)：機體能根據(jù)內外環(huán)境的變化調整：機體能根據(jù)內外環(huán)境的變化調整 體內各種活動，以適應變化的能力。體內各種活動，以適應變化的能力。 生理性適應生理性適應: :是指身體內部的協(xié)調性反應，例如，在強光是指身體內部的協(xié)調性反應，例如，在強光照射下，瞳孔縮小以減少光線進入眼內，使視網(wǎng)膜免遭損照射下，瞳孔縮小以減少光線進入眼內，使視網(wǎng)膜免遭損傷。傷。 行為性適應行為性適應: :常有軀體活動的改變，例如，在低溫環(huán)境中常有軀體活動的改變，例如，在低溫環(huán)境中機體會出現(xiàn)趨熱活動；遇到傷害性刺激時會出現(xiàn)躲避活動機體會出現(xiàn)趨熱活動；遇到傷害性刺激時會出現(xiàn)躲避活

14、動。 四、生殖四、生殖(Reproduction)(Reproduction) 生殖是生物體繁殖后代、延續(xù)種系的一種特征性生殖是生物體繁殖后代、延續(xù)種系的一種特征性活動。成熟的個體通過無性或有性繁殖方式產生或形活動。成熟的個體通過無性或有性繁殖方式產生或形成與本身相似的子代個體。成與本身相似的子代個體。 第三節(jié)第三節(jié) 人體與環(huán)境人體與環(huán)境 (Body internal envioment)(Body internal envioment) 一、體液和體液的分布一、體液和體液的分布體液體液: :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。分布分布: : 細胞內液細

15、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。 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二、人體與外環(huán)境二、人體與外環(huán)境 外環(huán)境外環(huán)境: :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。 例如：外界、大氣環(huán)境。例如：外界、大氣環(huán)境。 人體與外環(huán)境之間存在兩方面的關

16、系：人體與外環(huán)境之間存在兩方面的關系： 1 1人的活動對外環(huán)境的影響；人的活動對外環(huán)境的影響； 2 2外環(huán)境對人的作用。外環(huán)境對人的作用。 外環(huán)境包括外環(huán)境包括自然環(huán)境自然環(huán)境和和社會環(huán)境社會環(huán)境。 1 1自然環(huán)境自然環(huán)境的影響按性質可以分為：的影響按性質可以分為： 物理因素、化學因素和生物因素。例如：氣溫、氣壓、物理因素、化學因素和生物因素。例如：氣溫、氣壓、光照等。光照等。 2 2社會環(huán)境社會環(huán)境是影響人體功能的另一個重要方面，包是影響人體功能的另一個重要方面，包括：括：社會因素社會因素和和心理因素心理因素。三、內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)（一）（一）內環(huán)境內環(huán)境細胞外液細胞外液( (成分非常接近于海水）

17、成分非常接近于海水）內環(huán)境的作用：內環(huán)境的作用：1 1）為機體提供必要的理化條件，使細胞的各種酶促反應）為機體提供必要的理化條件，使細胞的各種酶促反應和生理功能得以正常發(fā)揮和生理功能得以正常發(fā)揮2 2）為細胞提供營養(yǎng)物質并接受來自細胞的代謝產物。）為細胞提供營養(yǎng)物質并接受來自細胞的代謝產物。（二）（二）穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)(homeostasis)(homeostasis) 是一種動態(tài)平衡：內環(huán)境的理、化因素保持是一種動態(tài)平衡：內環(huán)境的理、化因素保持相對相對穩(wěn)定穩(wěn)定的狀態(tài)。的狀態(tài)。 機體的代謝活動不斷地破壞平衡，機體又依靠各機體的代謝活動不斷地破壞平衡，機體又依靠各種調節(jié)機制恢復平衡。種調節(jié)機制恢復平衡。

18、 一旦機體不能恢復這種平衡，疾病就產生了。一旦機體不能恢復這種平衡，疾病就產生了。 治療疾病就是幫助機體恢復這種平衡。治療疾病就是幫助機體恢復這種平衡。一、神經調節(jié)一、神經調節(jié)（一）神經調節(jié)的（一）神經調節(jié)的基本方式基本方式：反射反射通過中樞神通過中樞神經系統(tǒng)對內外界環(huán)境的變化做出的應答性反應。經系統(tǒng)對內外界環(huán)境的變化做出的應答性反應。反射的結構基礎反射的結構基礎：反射弧反射弧感受器感受器傳入神經傳入神經中樞神經系統(tǒng)中樞神經系統(tǒng)傳出神經傳出神經效應器效應器反射的類型：反射的類型：非條件反射非條件反射與生具有，較為固定，如：抱握反與生具有，較為固定，如：抱握反射。射。條件反射條件反射后天獲得，建

19、立在非條件反射基礎之后天獲得，建立在非條件反射基礎之上。如：上。如：“望梅止渴望梅止渴”。（二）（二）神經調節(jié)的神經調節(jié)的特點特點：作用快而短暫，定位準：作用快而短暫，定位準確，影響部位局限。確，影響部位局限。（三）（三）神經調節(jié)的生理神經調節(jié)的生理意義意義：最經常起作用的調：最經常起作用的調節(jié)機制，也是最重要的調節(jié)機制。節(jié)機制，也是最重要的調節(jié)機制。二、體液調節(jié)二、體液調節(jié) （一）體液調節(jié)（一）體液調節(jié)調節(jié)方式調節(jié)方式： 遠分泌：內分泌腺遠分泌：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。 旁分泌：激素不經血液運輸而經組織液擴散達到的局部性體液調旁分泌：激素不經血液運輸而經組

20、織液擴散達到的局部性體液調節(jié)。節(jié)。 神經分泌：神經細胞分泌的激素釋放入血達到的體液調節(jié)。神經分泌：神經細胞分泌的激素釋放入血達到的體液調節(jié)。（二）體液調節(jié)的（二）體液調節(jié)的特點特點：作用慢而持續(xù)，定位：作用慢而持續(xù)，定位不準，影響部位較廣泛。不準，影響部位較廣泛。（三）體液調節(jié)的生理（三）體液調節(jié)的生理意義意義：對機體的快速變：對機體的快速變化不能起及時的調節(jié)作用。但是對新陳代謝，化不能起及時的調節(jié)作用。但是對新陳代謝，生長發(fā)育等功能的最重要的調節(jié)機制。生長發(fā)育等功能的最重要的調節(jié)機制。三、自身調節(jié)三、自身調節(jié)（一）自身調節(jié)的（一）自身調節(jié)的基本方式基本方式：不依賴于神經體液而：不依賴于神經體

21、液而起的調節(jié)作用。起的調節(jié)作用。（二）（二）自身調節(jié)的特點自身調節(jié)的特點：作用非常局限。：作用非常局限。（三）（三）自身調節(jié)的生理意義自身調節(jié)的生理意義：在心，腎，腦等重要：在心，腎，腦等重要臟器的功能維持上有重要意義。臟器的功能維持上有重要意義。第五節(jié)第五節(jié) 體內的控制系統(tǒng)體內的控制系統(tǒng) 從控制論的角度來看，體內存在著數(shù)以千計的各種控制從控制論的角度來看，體內存在著數(shù)以千計的各種控制系統(tǒng)。學者們應用控制論的概念、原理和方法來認識和分析系統(tǒng)。學者們應用控制論的概念、原理和方法來認識和分析機體各種功能的調節(jié)。機體各種功能的調節(jié)。 從控制論的觀點分析，控制系統(tǒng)可分為：從控制論的觀點分析，控制系統(tǒng)可

22、分為：非自動控制系非自動控制系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)三大類。三大類。一、非自動控制系統(tǒng)一、非自動控制系統(tǒng) 非自動控制系統(tǒng)是一個開環(huán)系統(tǒng)，即受控部分非自動控制系統(tǒng)是一個開環(huán)系統(tǒng)，即受控部分的活動不會反過來影響控制部分的活動。的活動不會反過來影響控制部分的活動。 控制方式控制方式：單向性：單向性 機能活動機能活動受控部分受控部分指指 令令控制部分控制部分控制特點控制特點： 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，該方式極少見的，僅在反饋在人體生理功能調節(jié)中，該方式極少見的，僅在反饋機制受到抑制時，機體的反應表現(xiàn)為非自

23、動控制的方式。機制受到抑制時，機體的反應表現(xiàn)為非自動控制的方式。例例 如如： 應激時，因壓力感受性反射受到抑制，應激刺激引起應激時，因壓力感受性反射受到抑制，應激刺激引起交感神經系統(tǒng)高度興奮，使血壓、心率交感神經系統(tǒng)高度興奮，使血壓、心率，而這些信息不，而這些信息不能引起明顯的神經調節(jié)活動，故血壓和心率維持在高水平。能引起明顯的神經調節(jié)活動，故血壓和心率維持在高水平。二、自動控制系統(tǒng)二、自動控制系統(tǒng) 受控部分的活動會反過來影響控制部分的活動。受控部分的活動會反過來影響控制部分的活動。 控制方式控制方式：雙向性（分：正反饋、負反饋）：雙向性（分：正反饋、負反饋）受控部分受控部分指指 令令功能活動

24、功能活動正正 反反 饋饋 信信 息息指指 令令受控部分受控部分功能活動功能活動負負 反反 饋饋 信信 息息控制部分控制部分控制部分控制部分 控制特點控制特點： 正反饋正反饋不是維持系統(tǒng)的平衡或穩(wěn)態(tài)，而是不是維持系統(tǒng)的平衡或穩(wěn)態(tài)，而是破壞原先的平衡狀態(tài)。破壞原先的平衡狀態(tài)。負反饋負反饋是維持系統(tǒng)的平衡是維持系統(tǒng)的平衡或穩(wěn)態(tài)?；蚍€(wěn)態(tài)。 正常機體中有大量的負反饋機制（壓力感正常機體中有大量的負反饋機制（壓力感受性反射，體溫調節(jié)），正反饋機制很少（排尿受性反射，體溫調節(jié)），正反饋機制很少（排尿反射、分娩、大量失血出現(xiàn)的反射、分娩、大量失血出現(xiàn)的“惡性循環(huán)惡性循環(huán)”）。）。 反饋調節(jié)反饋調節(jié)： 1 1）負反饋調節(jié)負反饋調節(jié)反饋信息與控制系統(tǒng)的作用相反，反饋信息與控制系統(tǒng)的作用相反，即對控制系統(tǒng)起抑制作用。如體溫調節(jié)。即對控制系統(tǒng)起抑制作用。如體溫調節(jié)。 生理意義：生理意義：是維持穩(wěn)態(tài)的重要途經。是維持穩(wěn)態(tài)的重要途經。 2 2）正反饋調節(jié)正反饋調節(jié)反饋信息與控制系統(tǒng)的作用相同，反饋信息與控制系統(tǒng)的作用相同，即對控制系統(tǒng)起加強，促進的作用。如排尿，分娩，血液即對控制系統(tǒng)起加強，促進的作用。如排尿，分娩，血液凝固等過程。凝固等過程。 生理意義：生理意義：有助于一個完整的生理功能的完成。有助于一個完整的生理功能的完成。 三、前饋控制