八年制《生理學(xué)》第三版-緒論

第一篇緒論Chapter1Introduction學(xué)習(xí)要點

掌握:

熟悉：

了解：

1.內(nèi)環(huán)境、穩(wěn)態(tài)和生物節(jié)律的定義2.體液調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、自身調(diào)節(jié)的概念、特點和意義及其相互之間的關(guān)系3.人體自動控制系統(tǒng)的類別、功能意義及它們之間的的異同1.生理學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系；生理學(xué)的研究方法2.生命活動的基本特征；生理學(xué)的發(fā)展歷程，明確發(fā)展方向1.生理學(xué)的研究對象和任務(wù)2.生理學(xué)的研究層次，立足局部把握整體第一章機(jī)體的功能活動、內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)第一節(jié)生理學(xué)研究的對象和任務(wù)第二節(jié)生理學(xué)的常用研究方法第三節(jié)生命活動的基本特征第七節(jié)生理學(xué)發(fā)展的回顧和展望第六節(jié)人體內(nèi)自動控制系統(tǒng)第五節(jié)機(jī)體生理功能的調(diào)節(jié)第四節(jié)機(jī)體的內(nèi)環(huán)境、穩(wěn)態(tài)和生物節(jié)律生理學(xué)(physiology)：是一門研究機(jī)體生命活動各種現(xiàn)象及其功能活動規(guī)律的科學(xué)。第一節(jié)生理學(xué)的研究對象和任務(wù)

(Theobjectandmissionofphysiologicalstudy)一、生理學(xué)的研究對象

1.生理學(xué)分支：

按研究對象分動物生理學(xué)(animalphysiology)

植物生理學(xué)(plantphysiology)人體生理學(xué)(humanphysiology)按所處環(huán)境分太空生理學(xué)(spacephysiology)

潛水生理學(xué)(divingphysiology)高原生理學(xué)(plateauphysiology)2.與生理學(xué)有關(guān)的新興學(xué)科：

電生理學(xué)(electrophysiology)、生理心理學(xué)(physiologicpsychology)、神經(jīng)生物學(xué)

(neurobiology)和神經(jīng)科學(xué)

(neuroscience)等。按研究系統(tǒng)、器官分神經(jīng)生理學(xué)(animalphysiology)

心血管生理學(xué)(cardiovascularphysiology)消化生理學(xué)(digestivephysiology)腎臟生理學(xué)(kidneyphysiology)

...二、生理學(xué)的研究任務(wù)通常所講的生理學(xué)指的是人體生理學(xué)，人體生理學(xué)(humanphysiology)是研究人體機(jī)能活動及其規(guī)律的科學(xué)。

1.研究人體各細(xì)胞、組織、器官和系統(tǒng)的正常功能活動現(xiàn)象和規(guī)律及其內(nèi)在機(jī)制2.立足整體，研究各系統(tǒng)、器官、細(xì)胞乃至基因分子之間的相互聯(lián)系三、機(jī)體各系統(tǒng)的功能互相配合構(gòu)成生命活動的總和

醫(yī)學(xué)是關(guān)于疾病的科學(xué)，而生理學(xué)是關(guān)于生命的科學(xué).

Medicalscienceisascienceaboutdisease,

whilephysiologyisascienceaboutlife.四、生理學(xué)與醫(yī)學(xué)的關(guān)系

(Therelationshipbetweenphysiologyandmedicine)

諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎獎?wù)抡婧捅趁婊A(chǔ)理論科學(xué)樞紐課程五、從不同層面認(rèn)識生理學(xué)OrgansCellandtissueHumansystem

生理學(xué)研究的三層面

(Thethreelevelsofphysiologicalstudy)

1.從器官和系統(tǒng)層面研究生理學(xué)3.從整體層面研究生理學(xué)2.從細(xì)胞和分子層面研究生理學(xué)1.從器官和系統(tǒng)層面研究生理學(xué)

闡明器官和系統(tǒng)的功能活動規(guī)律以及影響因素2.從細(xì)胞和分子層面研究生理學(xué)

分子、細(xì)胞層面的研究有助于對器官功能的深入了解。如2014年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主J.O’Keefe和Moser夫婦研究發(fā)現(xiàn)大腦海馬區(qū)存在“位置細(xì)胞”和“網(wǎng)格細(xì)胞”，從而發(fā)揮大腦的定位功能。中心法則3.從整體層面研究生理學(xué)

以完整的機(jī)體為研究對象，分析在各種生理條件下不同器官、系統(tǒng)之間相互聯(lián)系和協(xié)調(diào)的規(guī)律。第二節(jié)

生理學(xué)的常用研究方法

（themethodofphysiologicalstudy）一、動物實驗按其進(jìn)程通常可分為急性實驗和慢性實驗1.急性實驗(Acuteexperiment)

在體

(invivo)

實驗

離體(invitro)實驗

如：去大腦僵直

如：骨骼肌實驗裝置圖2.慢性實驗(Chronicexperiment)

如研究動物的胃液分泌，采用假飼的實驗方法食管瘺胃瘺

二、人體生理研究采用直接或間接的方法對人體功能的研究

1.直接方法：人體身高、體重、血壓、心率、肺活量、血細(xì)胞數(shù)量等生理參數(shù)的記錄。

2.間接方法：心電圖、腦電圖、B超技術(shù)為人體生物電和器官形態(tài)功能的研究提供了條件。

腦電圖心電圖三、科學(xué)方法是進(jìn)入生理學(xué)研究領(lǐng)域的鑰匙

科學(xué)方法包括研究技術(shù)和方法論。

物理學(xué)和化學(xué)方法、技術(shù)——生理學(xué)常用研究方法；統(tǒng)計學(xué)和數(shù)學(xué)方法；電子儀器和微電極的應(yīng)用推動了電生理學(xué)的發(fā)展；信息論、控制論以及系統(tǒng)論等的應(yīng)用，計算機(jī)的技術(shù)的發(fā)展與廣泛運用；現(xiàn)代分子生物學(xué)的發(fā)展；現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為人體研究開辟了新的途徑：如仿真學(xué)，數(shù)學(xué)建模等

第三節(jié)

生命活動的基本特征

(Basicpropertiesofthelivingbody)

新陳代謝(metabolism)

興奮性(excitability)

適應(yīng)性(adaptability)

生殖(reproduction)新陳代謝(Metabolism)

生物體不斷與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換，攝取營養(yǎng)物質(zhì)以合成自身的物質(zhì)，同時不斷分解自身衰老退化物質(zhì)，并將其分解產(chǎn)物排出體外的自我更新過程稱為新陳代謝。

一、新陳代謝是生命活動最基本的特征刺激(stimulus)：作用于機(jī)體的內(nèi)外環(huán)境變化。反應(yīng)(response)：機(jī)體對刺激所產(chǎn)生的應(yīng)答性變化?？膳d奮組織：接受刺激后能迅速產(chǎn)生某種特定生理反應(yīng)的組織。興奮性(Excitability)二、興奮性反映組織細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生反應(yīng)的能力興奮(excitation)：由相對靜止變?yōu)轱@著的運動狀態(tài)，或原有的活動由弱變強(qiáng)。抑制(inhibition)：由運動轉(zhuǎn)為相對靜止，或活動由強(qiáng)變?nèi)酢ｉ搹?qiáng)度(thresholdintensity)：能引起活組織細(xì)胞產(chǎn)生反應(yīng)的最小刺激強(qiáng)度。興奮性(excitability)：活組織細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生反應(yīng)（動作電位）的能力。適應(yīng)(adaption)：機(jī)體按環(huán)境變化調(diào)整自身生理功能的過程。適應(yīng)性(adaptability)：機(jī)體能根據(jù)內(nèi)外環(huán)境的變化調(diào)整體內(nèi)各種活動，以適應(yīng)變化的能力。

三、適應(yīng)性是機(jī)體適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境變化的能力生理性適應(yīng)/行為性適應(yīng)四、生殖是機(jī)體繁衍后代、延續(xù)種系的基本能力

1.生殖(reproduction)

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(chǎn)生或形成與本身相似的子代個體。

2.輔助生殖技術(shù)：

體外受精-胚胎移植

(invitrofertilizationandembyotransfer,IVF-ET)

卵泡漿內(nèi)單精子顯微注射

(intra-cytoplasmicsperminjection,ICSI)

胚胎植入前遺傳學(xué)診斷

(pre-implantationgeneticdiagnosis,PGD)

第四節(jié)機(jī)體的內(nèi)環(huán)境、穩(wěn)態(tài)和生物節(jié)律

（theinnerenvironment,homeostasisandbiorythm）一、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是維持機(jī)體正常生命活動的必要條件

1.

外環(huán)境(externalenvironment)：機(jī)體生存的外界環(huán)境，包括自然環(huán)境和社會環(huán)境。

2.

內(nèi)環(huán)境(internalenvironment)：體內(nèi)各種組織細(xì)胞直接接觸并賴以生存的環(huán)境。細(xì)胞內(nèi)液(intracellularfluid)細(xì)胞外液(extracellularfluid)3.體液(Bodyfluid)的組成體液細(xì)胞內(nèi)液2/3細(xì)胞外液1/3血漿1/4組織液3/44.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)(Homeostasis)定義：內(nèi)環(huán)境并不是靜止不變的固定狀態(tài)，而是各種理化因素在變化中達(dá)到動態(tài)平衡的一種相對恒定狀態(tài)。內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分和理化特性保持相對恒定。意義：維持人的正常生命活動和新陳代謝的進(jìn)行。生物節(jié)律(Biorhythm)

生物體內(nèi)的各種功能活動按一定的時間順序發(fā)生變化，如果這種變化能按一定時間規(guī)律周而復(fù)始的出現(xiàn)，就叫節(jié)律性變化，而變化的節(jié)律就叫生物節(jié)律(biorhythm)。日-月-年周期生物節(jié)律存在的意義二、生物節(jié)律是機(jī)體對外部環(huán)境變化的主動適應(yīng)(Theregulationofphysiologicalfunction)第五節(jié)機(jī)體生理功能的調(diào)節(jié)

神經(jīng)調(diào)節(jié)(nervousregulation)體液調(diào)節(jié)(humoralregulation)自身調(diào)節(jié)(autoregulation)

一、神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本形式是反射反射(reflex)反射弧(reflexarc)1.神經(jīng)調(diào)節(jié)(Nervousregulation)

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，機(jī)體對外界刺激作出的有規(guī)律的適應(yīng)性應(yīng)答.特點：反應(yīng)迅速，起作用快，調(diào)節(jié)精確。2.反射——神經(jīng)系統(tǒng)活動的基本形式

反射(reflex)分為條件反射(conditionedreflex)和非條件反射(unconditionedreflex)。

3.反射弧——神經(jīng)系統(tǒng)活動的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

二、體液調(diào)節(jié)是一種較為原始的調(diào)節(jié)方式

1.體液調(diào)節(jié)(Humoralregulation)

指機(jī)體的某些組織細(xì)胞所分泌的特殊的化學(xué)物質(zhì)，通過體液途徑到達(dá)并作用于靶器官，調(diào)節(jié)靶器官生理活動的一種調(diào)節(jié)方式。

2.特點：作用緩慢而持久，作用面較廣泛，調(diào)節(jié)方式相對恒定，它對人體生命活動的調(diào)節(jié)和自身穩(wěn)態(tài)的維持起著重要作用。3.特殊的化學(xué)物質(zhì)

1）激素

2）其他化學(xué)物質(zhì)，如組胺、各種細(xì)胞因子、某些氣體分子(CO、H2S、NO等)，以及一些代謝產(chǎn)物(CO2等)。4.體液調(diào)節(jié)與神經(jīng)調(diào)節(jié)的比較

三、自身調(diào)節(jié)是由某些細(xì)胞或組織器官內(nèi)在特性決定的

1.自身調(diào)節(jié)(autoregulation)指某些細(xì)胞或組織器官憑借本身內(nèi)在特性，而不依賴神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)，對內(nèi)環(huán)境變化產(chǎn)生特定適應(yīng)性反應(yīng)的過程。

2.特點：調(diào)節(jié)強(qiáng)度較弱，影響范圍小，且靈敏度低（局部代謝產(chǎn)物性自身調(diào)節(jié)、肌原性自身調(diào)節(jié)）第六節(jié)人體內(nèi)自動控制系統(tǒng)

(Adaptivecontrolsystem)1.背景20世紀(jì)30年代，美國哈佛大學(xué)的生理學(xué)家A.Rosenblueth和數(shù)學(xué)家N.Wiener等，組織了每月的科學(xué)方法討論會。矛盾：一方面分工過細(xì)；另一方面各門學(xué)科相互交叉而走向綜合的趨勢。1947年創(chuàng)了“控制論”這個嶄新的學(xué)科，1948年Wiener所著的《控制論》一書出版。運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)。

非自動控制系統(tǒng)是一個開環(huán)系統(tǒng)（open-loopsystem），其控制部分不受受控部分影響，即受控部分不能反饋改變控制部分的活動。

這種控制系統(tǒng)無自動控制能力，在機(jī)體內(nèi)也不常見。1.定義：閉環(huán)系統(tǒng)（closed-loopsystem），其控制部分不斷接受受控部分的影響，即受控部分不斷有反饋信息返回輸給控制部分，改變著它的活動。

一、反饋控制系統(tǒng)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的

閉環(huán)自動控制系統(tǒng)2.具有自動控制的能力反饋控制系統(tǒng)示意圖負(fù)反饋(negativefeedback)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，受控部分發(fā)出的反饋信息在比較器的參與下，影響控制部分并使其向相反方向調(diào)節(jié)受控部分的活動，這種反饋稱為負(fù)反饋。

通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)處于一種穩(wěn)定狀態(tài)。

3.負(fù)反饋控制系統(tǒng)（竇內(nèi)壓竇弓反射作用動脈血壓

）

TRH:促甲狀腺激素釋放激素

T3、T4:

甲狀腺素TSH:

促甲狀腺素正反饋(positivefeedback)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，受控部分發(fā)出的反饋信息在比較器的參與下，影響控制部分并使其向相同方向調(diào)節(jié)受控部分的活動，這種反饋稱為正反饋。與負(fù)反饋相反，正反饋不可能維持系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)或平衡，而是打破原先的平衡狀態(tài)。（例如：排尿、排便反射，分娩，凝血過程等）4.正反饋控制系統(tǒng)

1.前饋控制系統(tǒng)(feed-forwardcontrolsystem)控制部分發(fā)出信號使受控部分進(jìn)行某一活動，同時由某一監(jiān)測裝置發(fā)出前饋信號，作用于控制部分，使其及早做出適應(yīng)性反應(yīng)，及時調(diào)控受控部分的活動。2.特點：使系統(tǒng)活動快速、準(zhǔn)確，避免負(fù)反饋調(diào)節(jié)產(chǎn)生的波動和反應(yīng)滯后現(xiàn)象。二、前饋控制系統(tǒng)使機(jī)體的調(diào)節(jié)活動更富預(yù)見性和適應(yīng)性控制部分受控部分監(jiān)測裝置比較器前饋信息偏差信息反饋信息控制信息輸出變量前饋控制系統(tǒng)示意圖（例如：進(jìn)食時，血糖水平的調(diào)節(jié)；參加賽跑前，呼吸、循環(huán)活動發(fā)生的變化等）三、前饋控制與反饋控制的比較第七節(jié)生理學(xué)發(fā)展的回顧和展望希波克拉底（Hippocrates，公元前459～377年）：古希臘

醫(yī)學(xué)之父四種體液理論蓋倫（ClaudiusGelen，130-201）：古羅馬用氣質(zhì)代替了體液理論中的人格血液的運動理論；三種靈魂學(xué)說威廉·哈維(WilliamHarvey，1578～1657)：英國發(fā)明血液循環(huán)和心臟功能；《動物心血運動解剖論》

十七世紀(jì)：生理學(xué)成為獨立學(xué)科的萌芽時期一、生理學(xué)發(fā)展的回顧(Historyofphysiology)哈勒（Haller，1708～1777）

研究了骨的形成，胎兒的發(fā)育和呼吸生理，并通過實驗指出感官感受刺激由神經(jīng)纖維傳導(dǎo)，一切神經(jīng)又集中