人體與動物生理學(xué)HumanandAnimalPhysiology

1、1人 體 與 動 物 生 理 學(xué)Human and Animal Physiology 2緒 論Chapter 1 Introduction 一、教學(xué)目的與要求：1掌握：內(nèi)環(huán)境、穩(wěn)態(tài)的概念；體液調(diào)節(jié)、負(fù)反饋的概念。機(jī)體的內(nèi)環(huán)境以及生理功能的調(diào)節(jié)，正、負(fù)反饋的概念。 2熟悉：生理學(xué)研究對象、任務(wù)。生理功能的控制系統(tǒng)。反射弧五個基本環(huán)節(jié)；反饋控制系統(tǒng)。反射概念、反射弧五個基本環(huán)節(jié)；體液調(diào)節(jié)；自身調(diào)節(jié)。33了解：生理學(xué)的研究對象和任務(wù)；生理學(xué)研究的三個水平。機(jī)體的內(nèi)環(huán)境。生理功能的調(diào)節(jié)：神經(jīng)調(diào)節(jié)；體液調(diào)節(jié)；自身調(diào)節(jié)。體內(nèi)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)。 二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：重

2、點(diǎn)：1.機(jī)體的內(nèi)環(huán)境 2.生理功能的調(diào)節(jié) 3.反饋控制系統(tǒng)難點(diǎn)：1.反饋控制系統(tǒng) 2.前饋控制系統(tǒng)一、生理學(xué)的任務(wù) 1、概念與由來：生理學(xué)（physiology）是研究生物機(jī)體的生命活動現(xiàn)象、規(guī)律和功能的一門科學(xué)。包括細(xì)菌生理學(xué)、植物生理學(xué)、動物生理學(xué)、人體生理學(xué)等。 Physiology is the science of studying the functional activities and its mechanisms in biological body. For example: why can heart automatically beat?第一節(jié) 生理學(xué)的研究對象和任務(wù)4

3、52、生命活動的基本表現(xiàn) 蛋白質(zhì)和核酸是一切生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。生命活動至少包括以下四種基本活動。 新陳代謝(Metabolism) 生物體對外界環(huán)境變化的反應(yīng)及興奮性 反應(yīng)（response）：環(huán)境發(fā)生變化時，生物體內(nèi)部的代謝及其外表活動發(fā)生的相應(yīng)改變。興奮性（excitability）:具有對刺激產(chǎn)生生物電反應(yīng)的能力。興奮(excitation)：由相對靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒訝顟B(tài)，或功能活動由弱變強(qiáng)。6抑制(inhibition)：由活動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬o止?fàn)顟B(tài)，或功能活動由強(qiáng)變?nèi)?。刺激（stimulus）：能引起生物機(jī)體發(fā)生反應(yīng)的各種環(huán)境變化。凡能引起某種組織產(chǎn)生興奮的最弱(最小)刺激強(qiáng)度稱閾

4、刺激（threshold stimulation)。 可興奮組織 (excitable tissues)神經(jīng)、肌肉和腺體等組織，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）及其它反應(yīng)，在傳統(tǒng)的生理學(xué)中，將它們統(tǒng)稱為可興奮組織7閾刺激的倒數(shù)（1/threshold stimulation）可以作為測定興奮性高低的指標(biāo)。 （3）適應(yīng)性(adaptation):動物機(jī)體隨外界環(huán)境變化調(diào)整自身生理機(jī)能以適應(yīng)環(huán)境變化的特性。 (4) 生長（growth)與生殖(Reproduction) 生物體能產(chǎn)生與自己相類似的個體稱為生殖。一個單細(xì)胞經(jīng)過分裂成為兩個子代細(xì)胞，就是生殖。因此，生殖也是生命活動的

5、基本表現(xiàn)之一。二、生理學(xué)研究的三個水平 生理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)，其知識主要是通過實(shí)驗(yàn)獲得的。（一）細(xì)胞和分子水平的研究 方法：離體細(xì)胞、分子實(shí)驗(yàn)法在這個水平上進(jìn)行研究的對象是細(xì)胞和構(gòu)成細(xì)胞的分子，這方面的知識稱為細(xì)胞生理學(xué)(cell physiology)或普通生理學(xué)（general physiology)。 79（二）器官和系統(tǒng)水平的研究 方法：離體組織、器官實(shí)驗(yàn)法 要了解一個器官或系統(tǒng)的功能，它在機(jī)體中所起的作用，它的功能活動的內(nèi)在機(jī)制，以及各種因素對它活動的影響，這都需要從器官和系統(tǒng)的水平上送行現(xiàn)察和研究。10（三）整體水平的研究 方法：活體解剖實(shí)驗(yàn)法、慢性實(shí)驗(yàn)法從整體水平上的研究，就是

6、以完整的機(jī)體為研究對象，觀察和分析在各種生理?xiàng)l件下不同的器官、系統(tǒng)之間互相聯(lián)系、互相協(xié)調(diào)的規(guī)律。 11上述三個水平的研究，它們相互間不是孤立的，而是互相聯(lián)系、互相補(bǔ)充的。要闡明某一生理功能的機(jī)制，一般需要對細(xì)胞和分子、器官和系統(tǒng)， 以及整體三個水平的研究結(jié)果進(jìn)行分析和綜合，得出比較全面的結(jié)論。 近年來隨著物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、電子計算機(jī)等的發(fā)展，應(yīng)用這些科學(xué)成果，研究生理功能活動，發(fā)展出很多新興的研究領(lǐng)域，如數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)分析、計算機(jī)模擬等等。相信隨著各學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，對生理學(xué)的研究會越來越深入。12三、生理學(xué)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(shí)踐而逐漸積累起來的。公元300-400年

7、的黃帝內(nèi)經(jīng)一書是我國古代醫(yī)療實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的理論總結(jié)，書中闡述了經(jīng)絡(luò)、臟腑、七情六淫、營衛(wèi)氣血等生理學(xué)理論。在其他國家，早期對人體生理知識也有不少重要的貢獻(xiàn)。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，并曾進(jìn)行初步的動物活體解剖，對醫(yī)學(xué)的貢獻(xiàn)很大。 13生理學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系 生理學(xué)的發(fā)展與醫(yī)學(xué)的密切聯(lián)系。在醫(yī)療實(shí)踐中和對人體的一般觀察中積累了關(guān)于人體生理功能的許多知識，更通過對于人體和動物的實(shí)驗(yàn)分析研究，進(jìn)一步深入探索這些生理功能的內(nèi)在機(jī)制和相互關(guān)系，逐漸形成關(guān)于人和動物機(jī)體功能的系統(tǒng)性理論科學(xué)。醫(yī)學(xué)中關(guān)于疾病問題的理論研究是以人體生理學(xué)的基本理論為基礎(chǔ)的；同時，通過醫(yī)學(xué)實(shí)踐又可以檢驗(yàn)

8、生理學(xué)理論是否正確，并不斷以新的內(nèi)容和新的問題豐富生理學(xué)理論和推動生理學(xué)研究。因此，生理學(xué)是醫(yī)學(xué)的一門基礎(chǔ)理論科學(xué)。 14動物生理學(xué)與醫(yī)學(xué)的相互關(guān)系示意圖15生理學(xué)真正地成為一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)是從17世紀(jì)開始的。 1628年英國醫(yī)生Harvey發(fā)表動物的血液循環(huán)和解剖學(xué)研究，奠定了血液循環(huán)理論的基礎(chǔ)，證明了血液循環(huán)的途徑，并指出心臟是循環(huán)系統(tǒng)的中心。他的結(jié)論是在幾種動物身上應(yīng)用活體解剖法通過多次實(shí)驗(yàn)而獲得的。16在17-18世紀(jì)，顯微鏡的發(fā)明和物理學(xué)、化學(xué)的迅速進(jìn)步，都給生理學(xué)的發(fā)展準(zhǔn)備了良好的條件。例如，意大利組織學(xué)家馬爾比基應(yīng)用顯微鏡發(fā)現(xiàn)了毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)，證實(shí)了Harvey對循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的推論；

9、物質(zhì)守恒與能量守恒及轉(zhuǎn)化定律的提出，以及燃燒和呼吸原理的闡明，為機(jī)體新陳代謝的研究奠定了基礎(chǔ)。 1604荷蘭的詹森(1580-1642) 發(fā)明第一臺顯微鏡。17到了19世紀(jì)，隨著其他自然科學(xué)的迅速發(fā)展，生理學(xué)實(shí)驗(yàn)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(guān)于感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)、腎的排泄功能、內(nèi)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。我國現(xiàn)代生理學(xué)也有60余年的歷史。1926年北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院生理系主任林可勝發(fā)起創(chuàng)建了中國生理學(xué)會，隨即出版了中國生理學(xué)雜志。學(xué)會的成立和專業(yè)雜志的出版，對于生理學(xué)在我國的發(fā)展起了很好的推動作用。 18當(dāng)時我國比較集中的研究工作是關(guān)于胃

10、液分泌、物質(zhì)代謝、神經(jīng)肌肉和心血管運(yùn)動的神經(jīng)調(diào)節(jié)等問題，并在學(xué)術(shù)上作出了貢獻(xiàn)，受到國際生理學(xué)界的重視。近二三十年來，由于基礎(chǔ)科學(xué)和新技術(shù)的迅速發(fā)展，以及相關(guān)學(xué)科間的交叉滲透，使生理學(xué)的研究有了很大的進(jìn)展。細(xì)胞、分子水平的研究，已深入到細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)機(jī)制、細(xì)胞跨膜信息傳遞的機(jī)制、基因水平的功能調(diào)控機(jī)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。19在整體水平研究方面，由于學(xué)科的交叉滲透，不斷產(chǎn)生了研究的新領(lǐng)域，如神經(jīng)免疫內(nèi)分泌學(xué)等；而且由于采用了許多先進(jìn)技術(shù)，使整體生理學(xué)研究，尤其是各種特殊條件下（如勞動、運(yùn)動、高空、高原、潛水等）的研究，取得了很大進(jìn)展。生理學(xué)向微觀的細(xì)胞分

11、子水平深入發(fā)展，以及向宏觀的整體水平加快擴(kuò)展，是當(dāng)今發(fā)展的總趨勢。 20四、生理學(xué)的門類及與其他學(xué)科的關(guān)系（一）生理學(xué)的門類根據(jù)研究對象分：植物生理學(xué)、動物生理學(xué)、人體生理學(xué)等。根據(jù)研究水平分：神經(jīng)肌肉生理學(xué)、感覺器官生理學(xué)等。根據(jù)醫(yī)學(xué)實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)踐等的分類：醫(yī)用生理學(xué)、病理生理學(xué)、運(yùn)動生理學(xué)、家畜生理學(xué)、宇宙生理學(xué)等。（二）生理學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系與普通生物學(xué)、解剖學(xué)、組織學(xué)和胚胎學(xué)的關(guān)系與物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)的關(guān)系與醫(yī)學(xué)的關(guān)系與教育學(xué)、心理學(xué)、體育的關(guān)系21(三)生理學(xué)發(fā)展的分支：比較生理學(xué)（comparativephysiology）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

12、環(huán)境條件下的生理功能特點(diǎn)及其發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，是動物生理學(xué)的分支。它以系統(tǒng)動物學(xué)、比較解剖學(xué)和比較組織學(xué)為基礎(chǔ)，同時又與演化生理學(xué)、發(fā)育生理學(xué)、生態(tài)生理學(xué)（環(huán)境生理學(xué)）乃至?xí)r間生物學(xué)等學(xué)科有不可分割的聯(lián)系。 22“比較生理學(xué)”一詞，最早由比爾東（Beurdop）提出。1878年法國生理學(xué)家貝爾納（，18131878）把它確定為一門獨(dú)立的學(xué)科。 比較生理學(xué)的研究對象是各類動物。研究目的在于利用與人體比較接近的某些哺乳動物生理學(xué)或器官生理學(xué)實(shí)驗(yàn)資料，為人體生理學(xué)研究及醫(yī)療、醫(yī)藥實(shí)踐提供科學(xué)理論基礎(chǔ)。其任務(wù)是用比較的方法，從結(jié)構(gòu)差異、進(jìn)化歷史與生態(tài)條件等方面，探討同一種生理機(jī)能在各類生物中的演變，從而

13、認(rèn)識生命的基本特性及其在進(jìn)化過程中的變化發(fā)展與對環(huán)境的適應(yīng)情況。 23比較生理學(xué)的研究內(nèi)容是以比較的觀點(diǎn)對不同門類動物體的結(jié)構(gòu)差異、進(jìn)化歷史與生態(tài)條件等方面進(jìn)行研究，探討同一種機(jī)能在各類生物中的演變，以求認(rèn)識生命的基本特性及其進(jìn)化過程中的變化與適應(yīng)。比較生理學(xué)具有重要的理論和實(shí)踐意義，可為科學(xué)研究發(fā)掘動物模型，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(guān)的變化；24北美沙漠中有一種沙鼠（Psammomysobesus），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，這樣就可以不必通過外科手術(shù)或藥物而建立糖尿病的動物模

14、型。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)平衡的了解等方面，也都離不開對比較生理學(xué)的研究。比較生理學(xué)還可以為醫(yī)藥衛(wèi)生與畜牧獸醫(yī)等提供科學(xué)的理論基礎(chǔ)。 25心理生理學(xué)理論 ：沃爾夫（）的心理應(yīng)激理論他通過對胃瘺病人觀察發(fā)現(xiàn)，在精神愉快時，粘膜血管充盈、分泌適量；在憤怒、仇恨時，粘膜充血，分泌增加；但在憂郁自責(zé)、孤獨(dú)時粘膜蒼白、血管收縮、分泌減少、運(yùn)動抑制。他認(rèn)為這些生理和病理變化是心身疾病結(jié)構(gòu)性改變的前驅(qū)。他支持不同的心理刺激能激發(fā)全身性非特異性心理應(yīng)激反應(yīng)的理論。他以精心設(shè)計的科學(xué)實(shí)驗(yàn)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)形式表示研究中所觀察到變化

15、。他采用流行病學(xué)的方法證實(shí)社會因素和心理因素對健康和疾病的影響的可靠性，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影響。26塞爾耶，漢斯的應(yīng)激理論加拿大心理學(xué)家塞爾耶，漢斯（Selge,Hans）認(rèn)為當(dāng)人遇到緊張或危險的場面或情境時，身體和精神負(fù)擔(dān)過重，恰逢這時人往往又需迅速作出重大決策來應(yīng)付這種危機(jī)，這是就導(dǎo)致應(yīng)激狀態(tài)的產(chǎn)生。在應(yīng)激狀態(tài)下，通過下丘腦腦垂體腎上腺軸的一系列作用，腎上腺皮質(zhì)激素大量產(chǎn)生，使機(jī)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，從而增加機(jī)體活動力量，以應(yīng)付緊急情境。緊張而持久的應(yīng)激會產(chǎn)生過度的興奮，注意和知覺的范圍縮小，言語不

16、連貫不規(guī)則，行為紊亂等，這種持續(xù)的應(yīng)激狀態(tài)會通過神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的變化推毀機(jī)體的生物化學(xué)保護(hù)機(jī)制，導(dǎo)致胃潰瘍，胸腺退化，免疫力下降，甚至發(fā)生臨床休克或死亡?！芭瓊巍?、“喜傷心”、“思傷脾”、“憂悲傷肺”、“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?！?271990年12月：美國生理學(xué)會遠(yuǎn)景規(guī)劃委員會在“physiologists”上發(fā)表白皮書指出：“整合生理學(xué)(integrative physiology)將是未來生理學(xué)的主要內(nèi)容。”整合生理學(xué)研究的實(shí)質(zhì)是將整體研究與細(xì)胞、分子生物學(xué)研究有機(jī)結(jié)合起來，用分子生物學(xué)現(xiàn)象解釋其在整體功能調(diào)節(jié)中的作用，同時探討整體調(diào)節(jié)機(jī)制在細(xì)

17、胞、分子水平的變化。諾貝爾獎金獲得者JamesBlack指出：“生理學(xué)將漸進(jìn)地戰(zhàn)勝分子生物學(xué)”。生理功能整合的研究，是新世紀(jì)生理學(xué)研究的重要方向之一?！罢仙韺W(xué)(integrative physiology) 第二節(jié) 機(jī)體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài) (Body internal environment and homeostasis)一、體液和體液的分布體液:機(jī)體細(xì)胞內(nèi)外含有大量液體，總稱為體液。分布:細(xì)胞內(nèi)液:約2/3，約占體重40。 細(xì)胞外液:約1/3，約占體重20。 組織液:約3/4，約占體重15。 血 漿:約1/4，約占體重5。 淋巴液:少量 胸膜腔、腦脊腔及關(guān)節(jié)腔內(nèi)液體 26二、內(nèi)環(huán)境與外環(huán)境

18、的概念1.外環(huán)境: (external environment) 機(jī)體整體直接接觸和生活的環(huán)境。 (外界、大氣環(huán)境)2.內(nèi)環(huán)境(internal environment) : 細(xì)胞直接接觸和生活的環(huán)境。 (細(xì)胞外液)27三、穩(wěn)態(tài)(homeostasis) 1.穩(wěn)態(tài)的概念: 內(nèi)環(huán)境的理、化因素保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。2.穩(wěn)態(tài)的含義： 理、化因素在一定水平上恒定。 恒定狀態(tài)并非固定不變3.穩(wěn)態(tài)的實(shí)現(xiàn):神經(jīng)、體液機(jī)制調(diào)節(jié)4.穩(wěn)態(tài)的意義:2831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。 細(xì)胞正常興奮性的維持需要膜內(nèi)外離子濃度的相對穩(wěn)定。 在外界環(huán)境劇烈變化（如溫度）時，內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定是機(jī)體具有

19、適應(yīng)能力的前提。 機(jī)體的一切調(diào)節(jié)活動最終的生物學(xué)意義在于維持內(nèi)環(huán)境的恒定。第三節(jié) 機(jī)體生理功能的調(diào)節(jié)一、神經(jīng)調(diào)節(jié) 神經(jīng)調(diào)節(jié)：由神經(jīng)系統(tǒng)的活動調(diào)節(jié)生理功能 (Nervous regulation) 神經(jīng)系統(tǒng) (Nervous system)是調(diào)節(jié)全身各種功能活動的系統(tǒng)。通過nervous的調(diào)節(jié)稱為nervous regulation。 調(diào)節(jié)特點(diǎn)：快速、局限、準(zhǔn)確、精確、協(xié)調(diào) 調(diào)節(jié)基本方式：反射(reflex) 調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：反射?。╮eflex arc） 30反射?。焊惺芷鱾魅隢纖維中 樞傳入N纖維效應(yīng)器34感受器，傳人神經(jīng)，神經(jīng)中樞，傳出神經(jīng)，效應(yīng)器二、體液調(diào)節(jié)(Humoral regulat

20、ion) 體液調(diào)節(jié)：某些特殊的化學(xué)物質(zhì)經(jīng)血液運(yùn)輸 調(diào)節(jié)機(jī)體的生理功能。 調(diào)節(jié)特點(diǎn)：緩慢、廣泛、持久 調(diào)節(jié)方式： 內(nèi)分泌腺激素血液運(yùn)輸受體生理效應(yīng)。例：腎上腺：腎上腺髓質(zhì)：分泌腎上腺素(epinephrine,E)和去甲腎上腺素(norepinephrine,NE)。 36髓質(zhì)激素的生理作用：提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。 增強(qiáng)心血管系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的活動。促進(jìn)糖和脂肪的分解代謝。腎上腺皮質(zhì)激素 球狀帶分泌的激素以醛固酮為主 主要參與調(diào)節(jié)體內(nèi)水鹽代謝，故稱鹽皮質(zhì)激素 束狀帶和網(wǎng)狀帶以分泌皮質(zhì)醇為主參與體內(nèi)糖代謝的調(diào)節(jié)，故稱糖皮質(zhì)激素37 很多內(nèi)分泌腺并不是獨(dú)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)

21、的調(diào)節(jié)，因此，也可以將體液調(diào)節(jié)看成是神經(jīng)調(diào)節(jié)的一個環(huán)節(jié)，成為“神經(jīng)體液調(diào)節(jié)”(nervous-humoral regulation)。人體內(nèi)的功能調(diào)節(jié)大多是這種復(fù)合式的調(diào)節(jié)。 某些組織產(chǎn)生的一些化學(xué)物質(zhì)，它們并不隨血流流到其他器官起作用，而是在組織液中擴(kuò)散，調(diào)節(jié)鄰近組織的功能活動，稱為局部體液因素和旁分泌調(diào)節(jié) (paracrine regulation)。例如：組胺、激肽、前列腺素、二氧化碳、腺肝、乳酸等。 三、自身調(diào)節(jié)（Auto regulation） 自身調(diào)節(jié)：當(dāng)體內(nèi)、外環(huán)境變化時，細(xì)胞、組織、器官本身不依賴神經(jīng)與體液調(diào)節(jié)而產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng)。 調(diào)節(jié)特點(diǎn)：范圍較小、不十分靈敏 例如將心肌或骨

22、骼肌拉長后，再刺激引起肌肉收縮，其收縮力明顯加強(qiáng)。39第四節(jié) 體內(nèi)的控制系統(tǒng)本世紀(jì)40年代，通過運(yùn)用數(shù)學(xué)和物理學(xué)的原理和方法，分析研究各種工程技術(shù)的控制和人體的各種功能調(diào)節(jié)，得出了一些有關(guān)調(diào)節(jié)和控制過程的共同規(guī)律，產(chǎn)生了一個新的學(xué)科，這就是控制論（cybernetics）。運(yùn)用控制論原理分析人體的調(diào)節(jié)活動時，人體的各種功能調(diào)節(jié)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。從控制論的觀點(diǎn)來分析，控制系統(tǒng)可分為非自動控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和前饋控制系統(tǒng)三大類。 一、非自動控制系統(tǒng) 開環(huán)系統(tǒng)（open-loop system） ，即受控部分的活動不會反過來影響控制 部分的活動。 控制

23、方式：單向性 控制特點(diǎn)：對受控部分的活動不起調(diào)節(jié)作用。 在人體生理功能調(diào)節(jié)中，該方式 極少見。 機(jī)能活動受控部分指 令41例如在應(yīng)激反應(yīng)中，當(dāng)應(yīng)激性刺激特別強(qiáng)大時，可能由于下丘腦神經(jīng)元和垂體對血中糖皮質(zhì)激素的敏感性減退，亦即糖皮質(zhì)激素血中濃度升高時不能反饋抑制它們的活動，使應(yīng)激性刺激能導(dǎo)致ACTH（促腎上腺皮質(zhì)激素)與糖皮質(zhì)激素的持續(xù)分泌；這時，腎上腺皮質(zhì)能不斷地根據(jù)應(yīng)激性刺激的強(qiáng)度作出相應(yīng)的反應(yīng)（參見第十一章）。在這種情況下，刺激決定著反應(yīng)，而反應(yīng)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)的活動在體內(nèi)不多見。二、反饋控制系統(tǒng) 閉環(huán)系統(tǒng)，即受控部分的活動會反過來影響控

24、制部分的活動。 控制方式：雙向性（正反饋、負(fù)反饋）受控部分指 令機(jī)能活動正 反 饋 信 息指 令受控部分機(jī)能活動負(fù) 反 饋 信 息控制部分控制部分43在整體，被調(diào)節(jié)的器官(效應(yīng)器)，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回路反映到調(diào)節(jié)系統(tǒng)，改變其調(diào)節(jié)的強(qiáng)度，形成一種調(diào)節(jié)回路。人們常常用“反饋” (feed back)一詞表示這種調(diào)節(jié)方式。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：如果它的終產(chǎn)物或結(jié)果降低這一過程的進(jìn)展速度，稱為負(fù)反饋（negative feedback）；如果是加速或加強(qiáng)這一過程的進(jìn)展速度則稱為正反饋 (positive feedback)。 控制

25、特點(diǎn)：正反饋是破壞原先的平衡狀態(tài)。 負(fù)反饋是維持系統(tǒng)的平衡或穩(wěn)態(tài)。正常機(jī)體中有大量的負(fù)反饋機(jī)制（壓力感受性反射，體溫調(diào)節(jié)），正反饋機(jī)制很少（排尿反射、分娩、大量失血出現(xiàn)的“惡性循環(huán)”）。45例如：人體的體溫經(jīng)?？煞€(wěn)定在37C左右，就是負(fù)反饋調(diào)控作用的結(jié)果?，F(xiàn)在認(rèn)為下丘腦內(nèi)有決定體溫水平的調(diào)定點(diǎn)的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元發(fā)出參考信息使體溫調(diào)節(jié)中樞發(fā)出控制信息來調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和散熱過程，保持體溫維持在37C左右。如果人體進(jìn)行劇烈運(yùn)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(nèi)的溫度敏感（監(jiān)測裝置）就發(fā)生反饋信息與參考信息進(jìn)行比較，由此產(chǎn)生偏差信息作用于體溫調(diào)節(jié)中樞，從而改變控制信息

26、來調(diào)整產(chǎn)熱和散熱過程，使升高的體溫回降，恢復(fù)到場37C左右。 46正反饋控制系統(tǒng)數(shù)量很少，例如，血液凝固是正反饋控制、排尿反射、正常分娩過程等。 分娩過程是正反饋控制系統(tǒng)活動的實(shí)例：當(dāng)臨近分娩時，某些干擾信息可誘發(fā)子宮收縮，子宮收縮導(dǎo)致胎兒頭部牽張子宮頸部；宮頸受到牽張可反射性導(dǎo)致催產(chǎn)素分泌增加，從而進(jìn)一步加強(qiáng)宮縮，轉(zhuǎn)而使宮頸進(jìn)一步受到牽張；如此反復(fù)再生，直至胎兒娩出為止。 三、前饋控制(feed-forward contro1) 前饋控制是指控制部分向受控部分發(fā)出指令的同時，又通過另一快捷通路向受控部分發(fā)出前饋信息，及時地調(diào)控受控部分的活動?？刂铺攸c(diǎn)：1、快速準(zhǔn)確 2、失誤48前饋控制系統(tǒng)模

27、式圖 :49條件反射活動是一種前饋控制系統(tǒng)活動。例如，動物見到食物就引致唾液分泌，這種分泌比食物進(jìn)入口中后引致唾液分泌來得快，而且富有預(yù)見性，更具有適應(yīng)性意義。但前饋控制引致的反應(yīng)，有可能失誤；例如動物見到食物后并沒有吃到食物，則唾液分泌就是一種失誤。在進(jìn)食過程中，導(dǎo)致迷走神經(jīng)興奮，促使胰島B細(xì)胞分泌胰島素來調(diào)節(jié)血糖水平，這樣可及早準(zhǔn)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。50思考：1、反應(yīng)、反射、反饋有何區(qū)別？2、試比較神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和自身調(diào)節(jié)的作用、特點(diǎn)及意義。3、舉例說明前饋控制的生物學(xué)意義是什么？4、要引起組織或細(xì)胞反應(yīng)，刺激必須具備哪些條件？5、試述

28、內(nèi)環(huán)境、穩(wěn)態(tài)及其意義。6、試述生命活動的自動控制原理。51生理學(xué)physiology內(nèi)環(huán)境 internal environment神經(jīng)調(diào)節(jié) nervous regulation體液調(diào)節(jié) humoral regulation旁分泌 paracrine自身調(diào)節(jié)autoregulation正反饋positive feedback 組織液 interstitial fluid穩(wěn)態(tài)homeostasis反射弧 reflex arc激素hormone神經(jīng)分泌 neurosecretion, neurocrine負(fù)反饋negative feedback前饋feed-forward52小結(jié)： 1、為什么要學(xué)

29、習(xí)生理學(xué)? 2、歸納本章要點(diǎn) 3、怎樣學(xué)好生理學(xué)?相關(guān)網(wǎng)站:1. 2. 3. 4. 5. 6. 53參考資料： 1、徐豐彥，張鏡如主編，人體生理學(xué)，北京人民衛(wèi)生出版社，19892、王志均，陳孟勤主編，中國生理學(xué)史，北京醫(yī)科大學(xué)，中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社 19933、范少光，人體生理學(xué)（第二版，雙語教材）北京醫(yī)科大學(xué)出版社.20004、.Guyton AC. Textbook of Medical Physiology. 10th ed, WB Saunders Co, Philadelphia, 2000 P382429 5、.Ganong WF. Review of medical physiology. 20th ed, McGraw-Hill publishing Co, New York, 199954經(jīng)絡(luò)是人體結(jié)構(gòu)的一部分。經(jīng)絡(luò)學(xué)說是研究人體經(jīng)絡(luò)